粒子辐射探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种粒子辐射探测装置，包括：探测模块和读出模块，其中，所述探测模块，适于对粒子辐射进行探测，并转化为初始电信号；所述读出模块，与所述探测模块耦接，适于基于所述初始电信号，输出探测信号；所述探测模块和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测模块的尺寸确定，以使所述探测信号的噪声小于预设噪声阈值。采用上述技术方案，可以降低探测信号的噪声。降低探测信号的噪声。降低探测信号的噪声。

【技术实现步骤摘要】
粒子辐射探测装置


[0001]本专利技术实施例涉及粒子辐射探测
，尤其涉及一种粒子辐射探测装置。

技术介绍

[0002]在对粒子辐射探测的研究和实验中，探测信号的噪声是评价粒子辐射探测装置的探测性能的一项重要指标，在实际应用时希望降低探测信号的噪声。
[0003]现有技术中，粒子辐射探测装置基于探测到的粒子辐射信号，转换为相应的电信号，接着对所述电信号进行处理，并输出最终的探测信号。所述粒子辐射探测装置在处理信号的过程中，会不断引入新的噪声源，因此随着信号在粒子辐射探测装置内的传输，信号的噪声会逐渐增加。因此，如何降低探测信号的噪声是亟待解决的问题。
[0004]
技术介绍
部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例的提供一种粒子辐射探测装置，能够降低探测信号的噪声。
[0006]本专利技术实施例提供一种粒子辐射探测装置，包括：
[0007]探测模块，适于对粒子辐射进行探测，并转化为初始电信号；
[0008]读出模块，与所述探测模块耦接，适于基于所述初始电信号，输出探测信号；
[0009]其中，所述探测模块和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测模块的尺寸确定，以使所述探测信号的噪声小于预设噪声阈值。
[0010]可选地，所述探测模块包括：
[0011]探测器，分别与外接电源和所述读出模块的输入端耦接，适于对粒子辐射进行探测，并转换为初始电信号。
[0012]可选地，所述探测器和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器的厚度和面积共同确定。
[0013]可选地，当所述探测器的厚度小于预设的第一厚度阈值且面积大于预设的第一面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间直流耦合。
[0014]可选地，当所述探测器的厚度大于预设的第二厚度阈值且面积小于预设的第二面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器与所述读出模块之间的杂散电容确定。
[0015]可选地，当所述杂散电容大于预设阈值时，所述探测器与所述读出模块交流耦合；
[0016]当所述杂散电容小于或等于所述预设阈值时，所述探测器与所述读出模块直流耦合。
[0017]可选地，所述探测器与所述读出模块交流耦合，所述探测装置还包括：
[0018]耦合模块，耦接于所述探测模块与所述读出模块之间，适于阻断所述初始电信号
中的直流信号，通过所述初始电信号中的交流信号。
[0019]可选地，所述读出模块包括：
[0020]放大单元，与所述探测模块耦接，适于放大所述初始电信号，并输出所述探测信号；
[0021]反馈单元，与所述放大单元并联，适于将所述放大单元输出的探测信号反馈给所述放大单元的输入端。
[0022]可选地，所述放大单元包括：
[0023]运算放大器，与所述探测模块耦接，适于输出所述探测信号；
[0024]结型场效应管，其栅极与所述探测模块的输出端耦接，源极接地，漏极分别与外接电源和所述运算放大器的输入端耦接。
[0025]可选地，所述反馈单元包括：
[0026]反馈电阻，与所述放大单元并联；
[0027]反馈电容，与所述放大单元并联。
[0028]本专利技术实施例中的粒子辐射探测装置，通过所述探测模块对粒子辐射进行探测，并将探测到的粒子辐射转换为初始电信号向所述读出模块输出；所述读出模块基于所述初始电信号，输出所述探测信号；根据所述探测模块的尺寸，确定所述探测模块和所述读出模块之间的耦合方式，以使所述探测信号的噪声小于预设噪声阈值，经实验证明，上述方案可以降低所述探测信号的噪声，改善所述粒子辐射装置的探测性能。
[0029]进一步地，当所述探测器的厚度小于预设的第一厚度阈值且面积大于预设的第一面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间直流耦合。经实验证明，上述方案可以降低所述探测信号的噪声。
[0030]进一步地，若所述杂散电容大于预设阈值，所述探测器与所述读出模块交流耦合；若所述杂散电容小于或等于所述预设阈值，所述探测器与所述读出模块直流耦合。经实验证明，上述方案可以降低所述探测信号的噪声。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1示出了本专利技术实施例中一种粒子辐射探测装置的结构示意图。
[0033]图2A示出了本专利技术实施例中采用直流耦合方式的粒子辐射探测装置的具体结构示意图。
[0034]图2B示出了图2A所示粒子辐射探测装置的噪声模型示意图。
[0035]图3A示出了本专利技术实施例中采用交流耦合方式的粒子辐射探测装置的具体结构示意图。
[0036]图3B示出了图3A所示粒子辐射探测装置的噪声模型示意图。
[0037]图4A示出了本专利技术实施例中交流耦合情况下设置第一探测器的粒子辐射探测装置的FWHM
AC
与杂散电容之间的对应关系曲线示意图。
[0038]图4B示出了本专利技术实施例中直流耦合情况下设置第一探测器的粒子辐射探测装置的FWHM
DC
与杂散电容之间的对应关系曲线示意图。
[0039]图4C示出了图4A和图4B对应的设置所述第一探测器的粒子辐射探测装置在交流耦合和直流耦合两种情况下的FWHM与杂散电容之间的对应关系的差异曲线示意图。
[0040]图4D示出了图4A和图4B对应的设置所述第一探测器的粒子辐射探测装置在交流耦合和直流耦合两种情况下的FWHM与杂散电容之间的对应关系的相对差异曲线示意图。
[0041]图5A示出了本专利技术实施例中交流耦合情况下设置第二探测器的粒子辐射探测装置的FWHM
AC
与杂散电容之间的对应关系曲线示意图。
[0042]图5B示出了本专利技术实施例中直流耦合情况下设置第二探测器的粒子辐射探测装置的FWHM
DC
与杂散电容之间的对应关系曲线示意图。
[0043]图5C示出了图5A和图5B对应的设置所述第二探测器的粒子辐射探测装置在交流耦合和直流耦合两种情况下的FWHM与杂散电容之间的差异曲线示意图。
[0044]图5D示出了图5A和图5B对应的设置所述第二探测器的粒子辐射探测装置在交流耦合和直流耦合两种情况下的FWHM与杂散电容之间的相对差异曲线示意图。
[0045]图6示出了本专利技术实施例中设置第一探测器的粒子辐射探测装置分别在交流耦合以及直流耦合情况下的输出电压与杂散电容之间的对应关系曲线示意图。
[0046]图7示出了本专利技术实施例中设置第二探测器的粒子辐射探测装置分别在交流耦合以及直流耦合情况下的输出电压与杂散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒子辐射探测装置，其特征在于，包括：探测模块，适于对粒子辐射进行探测，并转化为初始电信号；读出模块，与所述探测模块耦接，适于基于所述初始电信号，输出探测信号；其中，所述探测模块和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测模块的尺寸确定，以使所述探测信号的噪声小于预设噪声阈值。2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述探测模块包括：探测器，分别与外接电源和所述读出模块的输入端耦接，适于对粒子辐射进行探测，并转换为初始电信号。3.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述探测器和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器的厚度和面积共同确定。4.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于，当所述探测器的厚度小于预设的第一厚度阈值且面积大于预设的第一面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间直流耦合。5.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于，当所述探测器的厚度大于预设的第二厚度阈值且面积小于预设的第二面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器与所述读出模块之间的杂散电容确定。6.根据权利要求5所述的探测装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：于向前，杨芯，王玲华，施伟红，陈鸿飞，陈傲，王游龙，王永福，宗秋刚，邹鸿，叶雨光，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：