光导元件及辐射探测器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种光导元件及辐射探测器。该光导元件设置在闪烁元件的出光面与光电传感器的光接收窗口之间，光导元件包括：透光区，采用第一透光材料制成；反射区，设置有反射材料，反射区环绕在透光区周围；其中，当闪烁元件发出的闪烁光入射至反射区的情况下，闪烁光能够被反射至闪烁元件或者光电传感器。由于在透光区的周围设置了反射区，以及光导元件与闪烁元件和光电传感器的配合，本实用新型专利技术提供的技术方案能够减少闪烁元件边缘以及附近产生的光从光导元件边缘射出而导致的光损失，增强光导元件的光收集和光传输的能力，大幅度提高辐射探测器的探测性能。高辐射探测器的探测性能。高辐射探测器的探测性能。

【技术实现步骤摘要】
光导元件及辐射探测器


[0001]本技术涉及辐射探测领域，具体地，涉及一种光导元件及辐射探测器。

技术介绍

[0002]辐射探测器广泛应用于石油测井领域，该类探测器通常由闪烁元件、光电传感器(例如光电倍增管)组成，闪烁元件通过捕获来自地层的辐射能量并将该能量转换成闪烁光，从而来实现探测功能。辐射可以是地层中的放射性元素自然衰变产生的环境伽玛射线，也可以是装载探测器的工具或设备中安装的放射源与地层相互作用后产生的散射伽玛射线。在闪烁元件内产生的光通过光学窗口传输到与之耦合连接的光电传感器中，光电传感器将接收到的闪烁光转化为可量化的电脉冲信息，并传输到后续电子学系统。
[0003]一般闪烁元件与光电传感器通过光导元件耦合连接，光导元件为透明材质，闪烁元件发出的闪烁光透过光导元件进入到光电传感器。但专利技术人发现，采用透明光导元件耦合闪烁元件与光电传感器的辐射探测器，其探测效果往往达不到理想状态，还有很大提升空间。经过反复研究试验，专利技术人发现问题在于闪烁元件发出的闪烁光并不能全部进入到光电传感器被探测到，闪烁元件发出的部分闪烁光会从透明光导元件的边缘或其附近射出，使得光电传感器无法收集该部分闪烁光，导致光信号的损失。特别是对于大尺寸闪烁元件与小尺寸光电传感器相匹配的辐射探测器来说，损失率甚至能够高达20％，从而大大影响辐射探测器的探测效果。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种光导元件及其制备方法、辐射探测器。
[0005]本技术的第一方面提供的了一种光导元件，其设置在闪烁元件的出光面与光电传感器的光接收窗口之间，所述光导元件包括：
[0006]透光区，采用第一透光材料制成；
[0007]反射区，设置有反射材料，所述反射区环绕在所述透光区周围；
[0008]其中，当所述闪烁元件发出的闪烁光入射至所述反射区的情况下，所述闪烁光能够被反射至所述闪烁元件或者所述光电传感器。
[0009]在本技术的一些实施例中，所述透光区覆盖所述光接收窗口的部分，所述反射区覆盖所述光接收窗口的剩余部分；或者所述透光区覆盖所述光接收窗口的全部，且所述反射区对所述光接收窗口没有覆盖。
[0010]在本技术的一些实施例中，所述光导元件覆盖所述闪烁元件的出光面的全部。
[0011]在本技术的一些实施例中，所述反射区采用掺杂有第一反射材料的第二透光材料制成；或者所述反射区采用第二反射材料制成。
[0012]在本技术的一些实施例中，所述第一透光材料和所述第二透光材料为同种材
料。
[0013]在本技术的一些实施例中，所述第一透光材料选自以下一种或多种：硅凝胶、光学硅脂、光学硅油、透明树脂、透明橡胶、透明陶瓷、透明玻璃、透明晶体；
[0014]所述第二透光材料选自以下一种或多种：硅凝胶、透明树脂、透明橡胶。
[0015]在本技术的一些实施例中，所述第一反射材料为粉末状反射材料，所述第一反射材料选自以下一种或多种：二氧化钛、氧化镁、氧化铝、硫酸钡、碳酸钙、聚四氟乙烯。
[0016]在本技术的一些实施例中，所述第二反射材料为块状反射材料，所述第二反射材料选自以下一种或多种：聚四氟乙烯、二氧化钛、氧化镁、氧化铝、硫酸钡、碳酸钙。
[0017]本技术的第二方面提供的了一种辐射探测器，其包括闪烁元件和光电传感器，还包括上述的光导元件，所述光导元件设置在所述闪烁元件的出光面与所述光电传感器的光接收窗口之间。
[0018]本技术实施例提供特殊设计的光导元件，光导元件设置在闪烁元件的出光面与光电传感器的光接收窗口之间。当闪烁元件发出的闪烁光入射至透光区的情况下，闪烁光能够透过透光区进入光电传感器被探测到。当闪烁元件发出的闪烁光入射至反射区的情况下，闪烁光能够被反射至闪烁元件或者光电传感器。被反射至光电传感器的光被光电传感器收集，被反射至闪烁元件的光在闪烁元件内经过一系列反射，重新从闪烁元件内发出后也能够被光电传感器收集。本技术实施例的光导元件，能够改变从光导元件边缘或其附近射出的光的光路，使得这部分光被光电传感器重新收集，有效避免了光损失，增强了光导元件的光收集和光传输能力，提高了应用该光导元件的辐射探测器的探测效果。
[0019]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0020]下面结合附图详细说明本技术的实施方式。这里，构成本公开一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解。本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。附图中：
[0021]图1和图2示出了两种现有的辐射探测器中损失的闪烁光的示意光路；
[0022]图3A为本技术实施例提供的一光导元件的立体结构示意图；
[0023]图3B为图3A所示的光导元件的纵截面剖视示意图；
[0024]图4为本技术实施例提供的一辐射探测器的结构示意图；
[0025]图5A和图5B示出了图4所示的辐射探测器中闪烁光的不同光路；
[0026]图6为本技术实施例提供的一辐射探测器的结构示意图；
[0027]图7为本技术实施例提供的另一辐射探测器的结构示意图；
[0028]图8A为本技术实施例提供的另一光导元件的立体结构示意图；
[0029]图8B为图8A所示的光导元件的纵截面剖视示意图；
[0030]图8C为图8A所示的光导元件的俯视示意图；
[0031]图9为本技术实施例提供的另一光导元件的结构示意图；
[0032]图10为本技术实施例提供的另一光导元件的结构示意图；
[0033]图11为本技术实施例提供的一光导元件的制备工艺流程图；
[0034]图12A为本技术实施例提供的不同质量比的光导元件的脉冲高度分布谱全谱图；
[0035]图12B为图12A中400
‑
700道的局部放大图；以及
[0036]图13为本技术实施例提供的不同质量比的光导元件的相对光输出变化率的比较示意图。
具体实施方式
[0037]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0038]在本申请的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、" 长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、" 水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光导元件，其特征在于，所述光导元件设置在闪烁元件的出光面与光电传感器的光接收窗口之间，所述光导元件包括：透光区，采用第一透光材料制成；反射区，设置有反射材料，所述反射区环绕在所述透光区周围；其中，当所述闪烁元件发出的闪烁光入射至所述反射区的情况下，所述闪烁光能够被反射至所述闪烁元件或者所述光电传感器。2.根据权利要求1所述的光导元件，其特征在于，所述透光区覆盖所述光接收窗口的部分，所述反射区覆盖所述光接收窗口的剩余部分；或者所述透光区覆盖所述光接收窗口的全部，且所述反射区对所述光接收窗口没有覆盖。3.根据权利要求1或2所述的光导元件，其特征在于，所述光导元件覆盖所述闪烁元件的出光面的全部。4.根据权利要求1所述的光导元件，其特征在于，所述反射区采用掺杂有第一反射材料的第二透光材料制成；或者所述反射区采用第二反射材料制成。5.根据权利要求4所述的光导元件，其特征在于，所述第一透光材料和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周维，崔晓静，杨娜，陈嘉，王丹妮，
申请(专利权)人：北京滨松光子技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：