CN113359179A - 一种液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法，属于粒子探测技术领域，解决了现有探测装置探测精度低的问题。该装置包括处理器以及两个结构相同且相互垂直的液体闪烁体探测器；液体闪烁体探测器包括：液体闪烁体，用于探测入射粒子产生闪烁光；一维波移光纤阵列，覆盖于容器的密封侧，接收闪烁光并传输至其两端；两个光电转换器，分别连接于一维波移光纤阵列的两端，用于将该两端传输的闪烁光对应转化为两个电信号；处理器用于根据两个液体闪烁体探测器输出的四个电信号获得入射粒子的二维位置信息。该装置利用相互垂直的两个波移光纤阵列即可探测获得入射粒子的二维位置信息，探测面积大、精度高且装置成本低。

Description

一种液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法

技术领域

本发明涉及粒子探测技术领域，尤其涉及一种液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法。

背景技术

闪烁探测器是粒子物理与核物理领域应用最广泛的粒子探测器之一。通过改变闪烁体和光电转换器的组合，闪烁探测器可实现探测带电粒子和中性粒子(如中子、γ射线)，可满足快时间响应，高探测效率，大面积灵敏，高能量分辨，高位置分辨等不同物理需求，在核物理实验、粒子天文物理、核医学、地质勘探和工业成像中的应用十分广泛。

在很多对粒子探测的应用中，都需要对粒子的入射位置进行准确测量，从而得到粒子强度或放射源活度的分布。现有技术中主要通过以下方式对入射粒子的位置信息进行探测：方式一，采用晶体条阵列闪烁探测器，对入射粒子进行探测；方式二，利用液体闪烁体结合波移光纤的方式进行入射粒子的探测，具体通过在液体闪烁体上覆盖两个相互垂直的波移光纤阵列分别探测入射粒子的二维位置信息。

现有技术至少存在以下缺陷：方式一中，晶体条阵列闪烁探测器的制作过程需要切条，晶体切割封装难度较大；且晶体条之间有填充物质，存在探测死区，探测灵敏度不高。水平方向的探测精度受晶体条几何尺寸的限制，探测结果不连续，且制作成本高；方式二中，波移光纤阵列中的波移光纤之间没有密排，存在一定间隔，无法对闪烁光进行高效、准确探测，灵敏度低、探测精度低；此外，只根据波移光纤的编号确定入射粒子的位置坐标，一是，需采集的数据多、计算成本大；二是根据接收光子数最多的波移光纤确定入射粒子的入射位置信息，该方式误差大、准确度低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法，用以解决现有探测装置探测效率低、精度低且装置成本高的问题。

一方面，本发明提供了一种液体闪烁体探测装置，包括处理器以及两个结构相同且相互垂直的液体闪烁体探测器；

所述液体闪烁体探测器包括：

液体闪烁体，放置于容器中并密封，用于探测入射粒子产生闪烁光；

一维波移光纤阵列，覆盖于所述容器的密封侧，用于接收所述闪烁光，并传输至其两端；

两个光电转换器，分别连接于所述一维波移光纤阵列的两端，用于分别将所述一维波移光纤阵列两端传输的闪烁光对应转化为两个电信号；

所述处理器用于根据两个所述液体闪烁体探测器输出的四个电信号获得入射粒子的二维位置信息。

进一步的，所述光电转换器包括多个二维阵列排布的硅光电倍增器；

所述一维波移光纤阵列包括多根波移光纤，将所述多根波移光纤顺序均分为多个区，并对每个区中的多根波移光纤顺序进行编号；

其中，在所述一维波移光纤阵列的一端，每一区的多根波移光纤对应端与第一光电转换器中的一个所述硅光电倍增器连接；在所述一维波移光纤阵列的另一端，分布在不同区且编号相同的多根波移光纤对应端与第二光电转换器中一个所述硅光电倍增器连接。

进一步的，每一所述硅光电倍增器均通过单独的信号通道向所述处理器传输电信号。

进一步的，所述处理器具体通过下述方式获得入射粒子的二维位置信息：

根据其中一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第一曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第一维度上的位置坐标：

x＝(S-1)×D+x'×300，

其中，x表示入射粒子第一维度上的位置坐标，S表示入射粒子的入射区的编号，x'表示曲线波峰对应的第一维位置坐标；

以及，根据其中另一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第二曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第二维度上的位置坐标：

y＝(S-1)×D+y'×300，

其中，y表示入射粒子第二维度上的位置坐标，y'表示第二曲线波峰对应的一维位置坐标。

进一步的，所述容器的材质为黑色PLA材料，其内侧底部及四周贴合有反射膜，上部为密封侧；所述容器密封侧的四个角位置处分别设置有固定柱，在与所述一维波移光纤阵列排布方向垂直的方向上，相同侧的两个固定柱间的距离与所述一维波移光纤阵列在其排布方向上的宽度相匹配，以用于固定所述一维波移光纤阵列。

进一步的，利用高透光PVC塑料片对盛放有所述液体闪烁体的所述容器进行密封。

进一步的，所述体液闪烁体为掺钆液体闪烁体。

进一步的，所述波移光纤的直径为百纳米量级，所述光电转换器的尺寸为百微米量级。

进一步的，所述液体闪烁体探测器还包括黑色卡扣，所述黑色卡扣的尺寸与四个所述固定柱间的尺寸相匹配，卡合于所述一维波移光纤阵列上，用于遮挡外部光源以及固定所述一维波移光纤阵列。

另一方面，本发明提供了一种入射粒子二维位置探测方法，利用前述的液体闪烁体探测装置，该方法包括以下步骤：

利用两个液体闪烁体探测器中的其中一个探测获得入射粒子第一维度上的位置坐标，以及利用其中另一个探测获得入射粒子第二维度上的位置坐标，具体包括：

根据其中一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第一曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第一维度上的位置坐标：

x＝(S-1)×D+x'×300，

其中，x表示入射粒子第一维度上的位置坐标，S表示入射粒子的入射区的编号，x'表示曲线波峰对应的第一维位置坐标；

以及，根据其中另一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第二曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第二维度上的位置坐标：

y＝(S-1)×D+y'×300，

其中，y表示入射粒子第二维度上的位置坐标，y'表示第二曲线波峰对应的一维位置坐标。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、本发明提出的液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法，将液体闪烁体探测器中的一维波移光纤阵列的一端先分区，在一维波移光纤阵列的另一端再将每一区中相同编号的波移光纤再分为一束，并分别从一维波移光纤阵列的两端接收闪烁光信号，进而获得入射粒子入射位置的区信息以及编号信息，从而获得入射粒子的一维位置信息，利用相互垂直的两个液体闪烁体探测器则可对应获得入射粒子的二维位置信息，通过分区及分编号能够很大程度上提高对入射粒子入射位置的探测精度，探测精度能够达到86.6nm。

2、本发明提出的液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法，通过密排的波移光纤组成一维阵列，密排的波移光纤间的缝隙极小，不存在探测死区，探测灵敏度高。

3、本发明提出的液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法，利用3D打印技术制作相应的液体闪烁体容器，并利用高透明PVC塑料进行液体闪烁体封装，覆盖一维波移光线阵列后，获得液体闪烁体探测器，利用两个液体闪烁体对入射粒子的两个维度上的位置信息进行探测，工艺简化、制作成本低。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例液体闪烁体探测装置的示意图；

图2为本发明实施例液体闪烁体探测器的示意图；

图3为本发明实施例液体闪烁体探测器的另一示意图；

图4为本发明实施例探测确定的各区接收到的光子数的分布示意图；

图5为本发明实施例探测确定的各编号的波移光纤接收到的光子数的分布示意图；

图6为本发明实施例入射粒子二维位置探测方法的流程图。

附图标记：

1-入射粒子源；2-液体闪烁体探测器；3-处理器；21-容器；22-一维波移光纤阵列；23-高透光PVC塑料片；24-固定柱。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

装置实施例

本发明的一个具体实施例，公开了一种液体闪烁体探测装置。如图1所示，该装置包括处理器3以及两个结构相同且相互垂直的液体闪烁体探测器2。优选的，两个液体闪烁体探测器位于同一水平面且相互垂直贴合放置，入射粒子源1产生的入射粒子入射至第一液体闪烁体探测器之后，部分入射粒子与第一液体闪烁体探测器中的液体闪烁体发生反应产生闪烁光，部分入射粒子穿过第一液体闪烁体探测器进入第二液体闪烁体探测器中，并与第二液体闪烁体探测器中的液体闪烁体发生反应产生闪烁光。

具体的，如图2所示，液体闪烁体探测器包括：

液体闪烁体，放置于容器21中并密封，用于探测入射粒子产生的闪烁光。优选的，液体闪烁体为掺钆液体闪烁体，其光学透明度高、发光效率高，而放射性和化学杂质含量极低，且能够长期保持稳定。此外，入射粒子入射至液体闪烁体内，与液体闪烁体发生核反应，产生的次级粒子(带电粒子)在液体闪烁体中损失能量，使液体闪烁体产生闪烁光。

容器密封侧为透光侧，其余侧均不透光。

一维波移光纤阵列22，覆盖于容器21的密封侧，用于接收闪烁光，并传输至其两端。其中，一维波移光纤阵列22是由密排的多个波移光纤阵列排列组成的，图2中为了显示盛放液体闪烁体的容器部分，因此未画出其密排示意图，其密排形式如图3所示，通过密排的方式能够有效探测闪烁光，提高探测灵敏度和精度。

两个光电转换器(图2中未示出)，分别连接于一维波移光纤阵列的两端，用于分别将一维波移光纤阵列两端传输的闪烁光对应转化为两个电信号。

处理器用于根据两个液体闪烁体探测器输出的四个电信号获得入射粒子的二维位置信息。

优选的，第一液体闪烁体探测器和第二液体闪烁体探测器中盛放液体闪烁体的区域相对应。

具体的，入射粒子可以是质子、中子、电子、α粒子、β粒子或者高能光子，例如X射线、γ射线等。

波移光纤由芯层和包层两部分构成，其工作原理为芯层中的波移物质吸收入射粒子后被激发，被激发的原子向4π空间立体角均匀发射波长较长的光子。当光子的出射角度(即光子出射方向与界面法线间的夹角)大于临界角时，将发生全反射，全反射光子则传输到波移光纤的两端。因此，波移光纤与普通的光纤不同，其信号读出不依赖于光子的入射角度，因此可采用波移光纤侧面与液体闪烁体液闪封装表面的贴合方式，从而减少光纤数目，一定程度上节约装置成本。

优选的，光电转换器包括多个二维阵列排布的硅光电倍增器(SiPM)。一维波移光纤阵列包括平行设置的多根波移光纤，将多根波移光纤顺序均分为多个区，并对每个区中的多根波移光纤顺序进行编号。示例性的，一维波移光纤阵列共包括156根波移光纤，按照波移光纤的排布方向依次分为12个区，即A1区至A12区，每个区包括13根波移光纤，在每个区中，按照波移光纤的排布方向对每个区的13根波移光纤依次进行编号，即B1-B13。

其中，在一维波移光纤阵列的一端，每一区的多根波移光纤对应端与第一光电转换器中的一个硅光电倍增器连接；在一维波移光纤阵列的另一端，分布在不同区且编号相同的多根波移光纤为一束，其对应端与第二光电转换器中一个硅光电倍增器连接。因此，本发明提出的液体闪烁体探测器只需较少数量的硅光电倍增器，一定程度上降低了装置成本。

优选的，为了方便处理器根据接收到的电信号确认接收到闪烁光的一维波移光纤阵列的区信息和波移光纤编号信息，每一硅光电倍增器均通过单独的信号通道向处理器传输电信号。优选的，对信号通道进行编号，使其与一维波移光线阵列中区的编号和波移光纤的编号相对应。

优选的，处理器具体通过下述方式获得入射粒子的二维位置信息：

具体的，考虑到闪烁光可能入射至一维波移光纤阵列中的多个区、多个编号的波移光纤，因此，两个光电转换器输出的电信号均包含多路信号。

步骤1、根据其中一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，具体的，电信号包括多路信号，每一路信号包含了一个对应的区接收到的光子数信息，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，具体的，电信号包括多路信号，每一路信号包含了对应编号的波移光纤接收到的光子数信息，对各编号的波移光纤接收到的光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第一曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第一维度上的位置坐标：

x＝(S-1)×D+x'×300，

其中，x表示入射粒子第一维度上的位置坐标，S表示入射粒子的入射区的编号，x'表示曲线波峰对应的第一维位置坐标。

示例性的，一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数的分布如图4所示，接收到光子数最多的区为A7区，一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数分布以及拟合获得的第一曲线如图5所示，进而可以确定波峰位置对应的坐标。

步骤2、采用与步骤1相同方法，对另一个液体闪烁体探测器对应的两各电信号进行处理获得对应的位置坐标。具体的，根据其中另一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第二曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第二维度上的位置坐标：

y＝(S-1)×D+y'×300，

其中，y表示入射粒子第二维度上的位置坐标，y'表示第二曲线波峰对应的一维位置坐标。

具体的，利用一维波移光纤阵列进行探测时，单个波移光纤接收光子数最多，并不表示该波移光纤位置处即为入射粒子的入射位置，为了防止将接收光子数最多的波移光纤位置作为入射粒子的入射位置导致探测误差，本发明实施例通过对一维波移光纤阵列先分区再对波移光纤进行编号，因而可以先确定接收光子数最多的区，再确定接收光子数最多的波移光纤的编号，根据区的编号、波移光纤的编号及其直径获得入射粒子的位置信息，从而有利于提高位置探测的准确性。

示例性的，通过下述方式获得盛放液体闪烁体的容器：

利用3D打印机打印获得一个材质为黑色PLA材料厚度为4mm的盒子，该盒子的长和宽分别为108mm、68mm；该盒子的中间部分留有深度为3mm、长和宽均为48mm的凹槽，该凹槽用于盛放液体闪烁体。优选的，将凹槽设置为正方形，便于将第一液体闪烁体探测器和第二液体闪烁体探测器的凹槽对齐，即保证第一液体闪烁体探测器和第二液体闪烁体探测器中的液体闪烁体的区域相对应。具体的，该凹槽的上部为密封侧，且该凹槽的底部和四周均贴合有反射膜，示例性的，可以是ESR65反射膜、ESR80反射膜或ESR100反射膜等其他具有高反射率的反射膜，使入射粒子与液体闪烁体反应产生的闪烁光不会从凹槽的底部和四周出射，而是经过多次反射后从密封侧出射全部进入一维波移光纤阵列中，从而有利于提高探测的准确度。

优选的，容器密封侧的四个角位置处分别设置有与容器一体成型的固定柱。此外，为了提高探测器的灵敏度和探测精度，采用高透光PVC塑料片对盛放有所述液体闪烁体的容器即凹槽进行密封，优选的，PVC塑料片的形状与设置有固定柱的容器密封侧相匹配，能够恰好覆盖于其密封侧。

优选的，在容器密封侧的四个角位置处设置的固定柱，在与维波移光纤阵列排布方向垂直的方向上，相同侧的两个固定柱间的距离与一维波移光纤阵列在其排布方向上的宽度相匹配，以用于固定一维波移光纤阵列，同时还有利于固定高透光PVC塑料片，防止其与凹槽的粘连位置处移动导致液体闪烁体泄漏。

优选的，液体闪烁体探测器还包括黑色卡扣，该黑色卡扣的尺寸与四个固定柱间的尺寸相匹配，即该黑色卡扣的形状与高透光PVC塑料片的形状一致，黑色卡扣卡合于一维波移光纤阵列上，用于遮挡外部光源以及固定一维波移光纤阵列。

优选的，黑色卡扣的顶部高度与四个固定柱的顶部高度平齐。

优选的，波移光纤的直径为百纳米量级，示例性的，波移光纤的直径为300nm，其探测精度可以达到86.6nm。优选的，光电转换器的尺寸为百微米量级，可对单粒子入射进行准确定位，从而能够提高液体闪烁体探测器的探测精度。

方法实施例

本发明的另一个实施例公开了一种入射粒子二维位置探测方法，利用装置实施例中的液体闪烁体探测装置。如图6所示，该方法包括以下步骤：

S110、将两个液体闪烁体探测器垂直放置；利用两个液体闪烁体探测器中的其中一个探测获得入射粒子第一维度上的位置坐标，以及利用其中另一个探测获得入射粒子第二维度上的位置坐标，具体包括：

S120、根据其中一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第一曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第一维度上的位置坐标：

x＝(S-1)×D+x'×300，

其中，x表示入射粒子第一维度上的位置坐标，S表示入射粒子的入射区的编号，x'表示曲线波峰对应的第一维位置坐标；

S130、根据其中另一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第二曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第二维度上的位置坐标：

y＝(S-1)×D+y'×300，

其中，y表示入射粒子第二维度上的位置坐标，y'表示第二曲线波峰对应的一维位置坐标。

与现有技术相比，本发明实施例公开的提出的液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法，首先，将液体闪烁体探测器中的一维波移光纤阵列的一端先分区，在一维波移光纤阵列的另一端再将每一区中相同编号的波移光纤再分为一束，并分别从一维波移光纤阵列的两端接收闪烁光信号，进而获得入射粒子入射位置的区信息以及编号信息，从而获得入射粒子的一维位置信息，利用相互垂直的两个液体闪烁体探测器则可对应获得入射粒子的二维位置信息，通过分区及分编号能够很大程度上提高对入射粒子入射位置的探测精度，探测精度能够达到86.6nm。其次，通过密排的波移光纤组成一维阵列，密排的波移光纤间的缝隙极小，不存在探测死区，探测灵敏度高。此外，本发明提出的液体闪烁体探测装置及入射粒子二维位置探测方法，利用3D打印技术制作相应的液体闪烁体容器，并利用高透明PVC塑料进行液体闪烁体封装，覆盖一维波移光线阵列后，获得液体闪烁体探测器，利用两个液体闪烁体对入射粒子的两个维度上的位置信息进行探测，工艺简化、制作成本低。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液体闪烁体探测装置，其特征在于，包括处理器以及两个结构相同且相互垂直的液体闪烁体探测器；

所述液体闪烁体探测器包括：

液体闪烁体，放置于容器中并密封，用于探测入射粒子产生闪烁光；

一维波移光纤阵列，覆盖于所述容器的密封侧，用于接收所述闪烁光，并传输至其两端；

两个光电转换器，分别连接于所述一维波移光纤阵列的两端，用于分别将所述一维波移光纤阵列两端传输的闪烁光对应转化为两个电信号；

所述处理器用于根据两个所述液体闪烁体探测器输出的四个电信号获得入射粒子的二维位置信息。

2.根据权利要求1所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，所述光电转换器包括多个二维阵列排布的硅光电倍增器；

所述一维波移光纤阵列包括多根波移光纤，将所述多根波移光纤顺序均分为多个区，并对每个区中的多根波移光纤顺序进行编号；

其中，在所述一维波移光纤阵列的一端，每一区的多根波移光纤对应端与第一光电转换器中的一个所述硅光电倍增器连接；在所述一维波移光纤阵列的另一端，分布在不同区且编号相同的多根波移光纤对应端与第二光电转换器中一个所述硅光电倍增器连接。

3.根据权利要求2所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，每一所述硅光电倍增器均通过单独的信号通道向所述处理器传输电信号。

4.根据权利要求2或3所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，所述处理器具体通过下述方式获得入射粒子的二维位置信息：

根据其中一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第一曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第一维度上的位置坐标：

x＝(S-1)×D+x'×300，

其中，x表示入射粒子第一维度上的位置坐标，S表示入射粒子的入射区的编号，x'表示曲线波峰对应的第一维位置坐标；

以及，根据其中另一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第二曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第二维度上的位置坐标：

y＝(S-1)×D+y'×300，

其中，y表示入射粒子第二维度上的位置坐标，y'表示第二曲线波峰对应的一维位置坐标。

5.根据权利要求1所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，所述容器的材质为黑色PLA材料，其内侧底部及四周贴合有反射膜，上部为密封侧；所述容器密封侧的四个角位置处分别设置有固定柱，在与所述一维波移光纤阵列排布方向垂直的方向上，相同侧的两个固定柱间的距离与所述一维波移光纤阵列在其排布方向上的宽度相匹配，以用于固定所述一维波移光纤阵列。

6.根据权利要求1或5所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，利用高透光PVC塑料片对盛放有所述液体闪烁体的所述容器进行密封。

7.根据权利要求1所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，所述体液闪烁体为掺钆液体闪烁体。

8.根据权利要求2所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，所述波移光纤的直径为百纳米量级，所述光电转换器的尺寸为百微米量级。

9.根据权利要求5所述的液体闪烁体探测装置，其特征在于，所述液体闪烁体探测器还包括黑色卡扣，所述黑色卡扣的尺寸与四个所述固定柱间的尺寸相匹配，卡合于所述一维波移光纤阵列上，用于遮挡外部光源以及固定所述一维波移光纤阵列。

10.一种入射粒子二维位置探测方法，其特征在于，利用权利要求1-9任意一项所述的液体闪烁体探测装置，该方法包括以下步骤：

利用两个液体闪烁体探测器中的其中一个探测获得入射粒子第一维度上的位置坐标，以及利用其中另一个探测获得入射粒子第二维度上的位置坐标，具体包括：

根据其中一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第一曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第一维度上的位置坐标：

x＝(S-1)×D+x'×300，

其中，x表示入射粒子第一维度上的位置坐标，S表示入射粒子的入射区的编号，x'表示曲线波峰对应的第一维位置坐标；

以及，根据其中另一个液体闪烁体探测器输出的两个电信号中一个电信号获得一维波移光纤阵列中各个区接收到的光子数，将光子数最大对应的区作为入射粒子的入射区；根据另一信号获得一维波移光纤阵列中不同编号的波移光纤接收到的光子数，并对该光子数进行曲线拟合，以确定拟合获得的第二曲线波峰对应的一维位置坐标，并通过下述公式获得入射粒子第二维度上的位置坐标：

y＝(S-1)×D+y'×300，

其中，y表示入射粒子第二维度上的位置坐标，y'表示第二曲线波峰对应的一维位置坐标。

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