CN113589354A - 编码装置及高能物理稀有事件探测器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种编码装置及高能物理稀有事件探测器，其中，编码装置包括：基体(11)，基体(11)具有多个进束口(13)和多个集束口(14)，进束口(13)的数量大于集束口(14)，各进束口(13)分为多个编码组，被配置为接收输入信号，每个集束口(14)被配置为输出相同编码组中各进束口(13)接收的信号，基体(11)内设有安装孔(12)；和导流组件(S)，设在安装孔(12)内，导流组件(S)包括导流体(15)，导流体(15)上设有导流槽组(15A)，被构造为将同一编码组中的各进束口(13)连通，每个集束口(14)与对应编码组中处于信号流通路径末端的进束口(13)连通。

Description

编码装置及高能物理稀有事件探测器

技术领域

本公开涉及天然宇宙射线成像技术领域，尤其涉及一种编码装置及高能物理稀有事件探测器。

背景技术

在宇宙射线缪子探测器和高能物理稀少事件探测领域，由于涉及的信号通路数量巨大，器件复用是一种常规和高效的手段。当然器件复用需要对信号来源进行编码和解码，目前具体实现编码的技术较少。

发明内容

本公开的实施例提供了一种编码装置及高能物理稀有事件探测器，能够提高编码的准确性和便捷性。

根据本公开的一方面，提供了一种编码装置，包括：

基体，基体具有多个进束口和多个集束口，进束口的数量大于集束口，各进束口分为多个编码组，被配置为接收输入信号，每个集束口被配置为输出相同编码组中各进束口接收的信号，基体内设有安装孔；和

导流组件，设在安装孔内，导流组件包括导流体，导流体上设有导流槽组，被构造为将同一编码组中的各进束口连通，每个集束口与对应编码组中处于信号流通路径末端的进束口连通。

在一些实施例中，导流组件还包括信号传输线，导流槽组设在导流体的外壁上，信号传输线沿导流槽组的延伸方向嵌入在导流槽组内。

在一些实施例中，导流体呈柱体，导流槽组沿导流体的周向螺旋延伸。

在一些实施例中，其中导流组件对应的进束口沿安装孔的轴向间隔设置，导流槽组包括沿轴向间隔设置且螺旋延伸方向一致的多个槽，且导流槽组中槽的数量与所在导流组件对应的集束口的数量相同，每个槽均与相同编码组中的各进束口连通。

在一些实施例中，各个槽均包括：

第一槽段，沿导流体的周向延伸；和

第二槽段，螺旋延伸，连接在第一槽段的端部且相互连通；

其中，进束口与相应轴向位置的第一槽段对正且连通。

在一些实施例中，导流槽组设有两个，两个导流槽组被构造为沿轴向从导流体的两端向中间延伸，且两个导流槽组中与相同编码组的进束口对应的槽在导流体的中间区域相交，各集束口与中间区域进束口的轴向位置一一对应且连通。

在一些实施例中，导流槽组设有一个，导流槽组被构造为沿轴向从导流体的起端向末端延伸，各集束口与各编码组中位于导流体末端的进束口的轴向位置一一对应且连通。

在一些实施例中，基体内设有至少两个安装孔，每个安装孔内设有一个导流组件，各个进束口分为至少两排设置，各个集束口分为至少两排设置，每排进束口和每排集束口均与一个导流组件对应，且沿安装孔的轴向设置。

在一些实施例中，相邻两排进束口中的各个进束口交错排布，相邻两排集束口中的各个集束口交错排布。

在一些实施例中，各安装孔的轴线平行设置。

在一些实施例中，基体内设有两个安装孔，两个安装孔平行设置，各个进束口和各集束口位于两个安装孔之间。

在一些实施例中，基体呈截面为矩形的长条状结构，安装孔沿基体的长度方向设置，各个进束口和各个集束口分别设在基体相对的面上。

根据本公开的另一方面，提供了一种高能物理稀有事件探测器，包括上述实施例的编码装置。

在一些实施例中，高能物理稀有事件探测器包括宇宙射线探测器。

在一些实施例中，宇宙射线探测器还包括：

多个闪烁晶体条，分别通过移波光纤与各个进束口连接，被配置为在探测到宇宙射线经过时闪光，且光信号通过移波光纤传输至进束口；和

多个光电检测器件，分别与各集束口连接，被配置为将集束口输出的经过编码的光信号转换为电信号。

在一些实施例中，宇宙射线探测器还包括解码器，被配置为依据由编码规则确定的解码规则，根据各光电检测器件的检测信号定位出处于闪光状态的闪烁晶体条的位置。

本公开实施例的编码装置，在基体的安装孔内安装导流组件，导流组件中的导流体上设有导流槽组，被构造为将同一编码组中的各进束口连通，且每个集束口与对应编码组中处于信号流通路径末端的进束口连通。此种机械式编码装置通过导流槽组的结构实现预设的编码规则，结构简单，可提高编码的准确性和便捷性，也适用于规模化生产，能够降低制造成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，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。在附图中：

图1为本公开编码装置的一些实施例的复用编码原理示意图；

图2为本公开编码装置的一些实施例在集束口所在位置的侧向剖视图；

图3为图2所示编码装置的K-K剖视图；

图4为本公开编码装置中导流件的一些实施例的纵向展开图；

图5为本公开编码装置的一些实施例采用的解码表；

图6为本公开宇宙射线探测器的一些实施例的模块组成示意图。

附图标记说明

1、编码装置；2、光电检测器件；3、解码器；

10、闪烁晶体条；10A、上层闪烁晶体条；10B、下层闪烁晶体条；101、移波光纤；11、基体；12、安装孔；13、进束口；14、集束口；15、导流体；15A、导流槽组；151、槽；151A、第一槽段；151B、第二槽段；16、信号传输线；S、导流组件。

具体实施方式

以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本公开的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”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公开，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

宇宙射线中的缪子在穿过被探测物体时，会与物体发生多次小角度散射，不同类型的材料，其散射角及分布有差异，提取相应特征量，可实现被探测物体材料特性的甄别。

宇宙射线缪子探测器通常使用多根多层闪烁晶体条，晶体条内穿有移波光纤，并耦合光敏器件将光信号读出，以通过检测闪烁的晶体条的位置来探测缪子经迹。

由于探测器内晶体条数量的庞大，以及天然缪子数量的稀少，如每条光纤耦合一组光敏器件信号读出模块，不但使探测器的整体性价比超低同时也无必要性。相关领域内一般采用光纤信号编码复用，将多路读出信号混合编码，兼并信号通路，使后续电子学检测器件实现复用，降低器件数量和成本。

器件复用需要对信号来源进行编码和解码，目前在本领域内对光纤信号读出电子学复用的编码方案，有多种方法，但如何准确、高效、快速地对光纤进行编码，尚没有较好的可行方法。发明人所知晓的相关技术中大多采用人工编码，也有采用3D打印编码器的方案。人工编码或3D打印技术都使探测器制造成本高、准确性差、生产周期长。

有鉴于此，本公开提供了一种机械编码器，通过机械结构设计实现多根光纤编码组合，操作者只需按序将光纤穿入编码器中，编码器的出口端即按编码方案实现多光纤组合输出。

如图2和图3所示，本公开提供了一种编码装置1，在一些实施例中，包括：基体11和导流组件S。其中，基体11具有多个进束口13和多个集束口14，进束口13的数量大于集束口14，较优地，进束口13的数量远大于集束口，以实现信号组合输出，例如，信号是光信号或电信号等。各进束口13可通过编号分为多个编码组，被配置为接收输入信号，每个进束口13输入一路信号；每个集束口14被配置为输出相同编码组中各进束口13接收的信号，各集束口14用于输出不同编码组的进束口13接收的信号。集束口14的孔径大于进束口13，因为进束口13只需要一路信号通过，而集束口14需要供编码后的多路信号通过。

基体11内设有安装孔12，导流组件S设在安装孔12内，导流组件S包括导流体15，导流体15上设有导流槽组15A，被构造为将相同编码组中的各进束口13连通，每个集束口14与对应编码组中处于信号流通路径末端的进束口13连通。导流槽组15A可开设在导流体15的外壁上，以将导流体15设计为实心结构以增加强度；或者导流槽组15A可开设在导流体15的内部。

该实施例的编码装置1，在使用时只需要将信号输入线按序连接于各进束口13，就能够在集束口14按预设编码规则实现多信号组合输出，在使用状态下，导流组件S相对于安装孔12不发生转动。此种机械式编码装置1通过导流槽组15A的结构实现预设的编码规则，结构简单，可提高编码的准确性和便捷性，也适用于规模化生产，能够降低制造成本。

在一些实施例中，如图4所示，导流组件S还包括信号传输线16，导流槽组15A设在导流体15的外壁上，信号传输线16沿导流槽组15A的延伸方向嵌入在导流槽组15A内。例如，信号传输线16为光纤，用于传输光信号，或者信号传输线16为导线，用于传输电信号。

该实施例通过将信号传输线16缠绕在导流槽组15A内，能够使信号在信号传输线16内沿导流槽组15A的延伸方向流动，以使从各组进束口13中进入的信号按照预设编码规则编码，并从相应的集束口14输出，从而实现集束口14下游器件的复用。

参考图3和图4，导流体15呈柱体，导流体15插入安装孔12内，安装孔12的形状与导流体15的外廓相适配，导流槽组15A沿导流体15的周向螺旋延伸。

该实施例将导流槽组15A设置为螺旋延伸的结构，易于使与同一编码组进束口13连通的槽之间沿轴向间隔开，以相互独立，从而防止不同编码位置对应的信号之间相互干扰，能够提高编码的准确性；而且能使导流槽组15A位于导流体15的同一外周面内，从而简化导流槽组15A的结构形式，易于设计和加工。

可选地，导流槽组15A也可采用其他直线或曲线延伸形式，在不同编码位置对应槽的延伸路径相交时，可设置局部弯曲结构进行避让。

例如，导流体15呈圆柱体，安装孔12为圆孔，这样，信号传输线16在导流槽组15A内能够以圆形路径平滑延伸，防止信号传输线16出现折弯，可提高信号传输线16的使用寿命，并提高信号传输的可靠性，提高编码的准确性。可选地，导流体15也可呈椭圆形柱体或多边形柱体，为了减少信号传输线16的弯折，多边形柱体的棱边处可采用圆弧过渡。

如图2所示，同一导流组件S对应的进束口13沿安装孔12的轴向间隔设置，导流槽组15A包括沿轴向间隔设置且螺旋延伸方向一致的多个槽151，且导流槽组15A中槽151的数量与所在导流组件S对应的集束口14的数量相同，即不同编码组的进束口13对应的槽151同步螺旋延伸，每个槽151均与处于相同编码组中的各进束口13连通。如图4所示，相邻槽151之间的轴向距离相等，这样各槽151沿轴向均布，相应地，沿安装孔12轴向设置的一排进束口13也沿轴向均布，与一排进束口13对应的各集束口14也沿轴向均布。

例如，同一导流组件S对应的进束口13沿安装孔12的轴向间隔设置成一排，该排进束口13分为N个编码组，每个编码组中包括M个进束口13，则N个编码组中各自的第一个进束口13依次设置，接着，N个编码组中各自的第i个进束口13依次设置，其中，1≤i≤M。同一编码组中相邻进束口13之间的间隔为N。

为了使进束口13与槽151连通，如图4所示，各个槽151均包括：第一槽段151A，沿导流体15的周向延伸；和第二槽段151B，螺旋延伸，连接在第一槽段151A的端部且与第一槽段151A连通。在槽151处于信号流通路径的始端和末端位置，第二槽段151B连接在第一槽段151A的一端；在槽151处于信号流通路径位于始端和末端之间的位置，第一槽段151A的两端分别与一个第二槽段151B连接。

其中，进束口13与相应轴向位置的第一槽段151A对正且连通，第一槽段151A和第二槽段151B的宽度相同。例如，导流体15呈圆柱体，第一槽段151A为圆弧段。如图4所示，各第一槽段151A沿着导流体15的轴向均匀间隔设置，相邻第一槽段151A的间距与相邻进束口13之间的间距相同。

每根信号输入线16穿入对应的进束口13之后，沿着第一槽段151A和第二槽段151B之后，直接从集束口14穿出，同一编码组的各进束口13对应的信号输入线16从集束口14穿出后通过焊接或拧接的方式进行耦合。由此，从进束口13进入的信号通过第一槽段151A进入第二槽段151B内传递，最终从集束口14传出。此种结构的优点在于，每根信号传输线16的中间没有焊接或其它连接点，装配简单，使用过程中信号传输的可靠性好，从而提高测量的准确性。

可选地，信号传输线16预先在导流体15的各个槽151内布置好，再将进束口13与集束口14的信号传输线16与导流体15中的信号传输线16进行对接。

该实施例在各槽151与进束口13对应的位置设置第一槽段151A，在导流体15在安装孔12内的周向安装角度存在误差时，仍能够使信号从进束口13准确地进入槽151内，能够降低对于导流体15的装配精度要求，并使信号顺畅地从进束口13传递至集束口14，提高信号传递的可靠性。

如图3和图4所示，导流槽组15A设有两个，两个导流槽组15A被构造为沿轴向从导流体15的两端向中间延伸，且两个导流槽组15A中与相同编码组的进束口13对应的槽151在导流体15的中间区域相交，且交点位置与中间区域进束口13对应的第一槽段151A连通，各集束口14与中间区域进束口13的轴向位置一一对应且连通。处于导流体15中间区域的进束口13处于信号流通路径末端。

如图4所示，一个导流槽组15A中的各槽151同步向中间推进，使导流槽组15A内的信号传输线16每转进一圈，就有一根编码位置相同的进束口13对应的信号传输线16加入进来，并最终集束导出到集束口14，如图4中颜色加深的槽151内的信号传输线16汇集到一起，并从同一集束口14引出。

该实施例通过采用信号从两端向中间传递的方式，能够实现信号双向传递，减小信号传输线16的长度，以减小信号传输时间，从而提高编码装置1的响应速度；而且，还能使两个导流槽组15A中各槽151内信号传输线16的长度基本一致，使得导流体15两端相同进束口13进入的信号在向中间传递时的时间差异小；另外，如图2所示，各集束口14设在与中间进束口13对应的轴向位置，因此，可将后续检测器件(例如光电检测传感器)设在编码装置1沿长度方向的中间区域，使编码装置1自身以及外围器件的布局更加对称。

在另一些实施例中，导流槽组15A设有一个，导流槽组15A被构造为沿轴向从导流体15的起端向末端延伸，各集束口14与各编码组中位于导流体15末端的进束口13的轴向位置一一对应且连通，处于导流体15末端的进束口13处于信号流通路径末端。

该实施例通过采用信号从起端向末端传导的方式，能够实现信号单向传递，减少信号传输线16的数量，并提高装配效率；而且，能够简化导流槽组15A的结构形式，易于加工。

如图1所示，基体11内设有至少两个安装孔12，每个安装孔12内设有一个导流组件S，各个进束口13分为至少两排设置，各个集束口14分为至少两排设置，每排进束口13和每排集束口14均与一个导流组件S对应，且沿安装孔12的轴向设置。

该实施例适合于将输入信号分为至少两组独立的信号，并将各组信号分别编码的情况，每一组信号均通过一个导流组件S进行编码，能够满足信号输入量较多的使用需求，在信号输入量较少的情况下，可以只使用部分排的进束口13。

在该实施例中，相邻两排进束口13中的各个进束口13交错排布，相邻两排集束口14中的各个集束口14交错排布。此种结构能够为各信号输入线和信号输出线的安装连接留出更大的空间，易于操作，在信号量较大的情况下能够提高接线效率。

如图2所示，各安装孔12的轴线平行设置，此种结构能够使编码装置1的布局更加紧凑，减小编码装置1的体积。例如，各安装孔12可沿一字形排列。除此之外，各安装孔12也可按照轴线呈预设夹角的方式叠加设置。

如图2所示，基体11内设有两个安装孔12，两个安装孔12平行设置，各个进束口13和各集束口14位于两个安装孔12之间。例如，两个安装孔12分别对应设置一排进束口13和一排集束口14，两排进束口13和两排集束口14均位于两个安装孔12之间。此种结构能够使信号线的布局更加集中，而且设置在基体11的中间区域不容易使信号线受到损伤。

如图2和图3所示，基体11呈截面为矩形的长条状结构，安装孔12沿基体11的长度方向设置，各个进束口13和各个集束口14分别设在基体11相对的面上。此种结构能够使集束口14通过槽151与进束口13连通，具体地，集束口14通过第一槽段151A与进束口13连通；而且，能够使信号输入线与信号输出线设在基体11相对的两侧，接线时不容易出错，也方便维护。可选地，各个进束口13和各个集束口14也可根据需要设置基体11的其它面上。

其次，本公开还提供了一种高能物理稀有事件探测器，包括上述实施例的编码装置1。通过采用本公开的编码装置1，该探测器能够准确及时地对高能物理中的稀有事件进行探测，而且能够对光电检测器件2进行复用，可节省探测器的成本并减小设备规模。

在一些实施例中，高能物理稀有事件探测器包括宇宙射线探测器。

如图1和图6所示，宇宙射线探测器包括：多个闪烁晶体条10，分别通过移波光纤101与各个进束口13连接，被配置为在探测到宇宙射线经过时闪光，例如图1中的A和B均为缪子经过时的事件且光信号通过移波光纤101传输至进束口13；和多个光电检测器件2，例如光敏器件，分别与各集束口14连接，被配置为将集束口14输出的经过编码的光信号转换为电信号。

如图1所示，此种探测器能够准确地对宇宙射线中的缪子进行探测，通过光电检测器件2检测的电信号，能够对缪子经过的闪烁晶体条10进行定位。

宇宙射线探测器通常使用多根多层闪烁晶体条10，例如图1中设有两层闪烁晶体条10，上层闪烁晶体条10A的下表面沿该层内闪烁晶体条10的排布方向的中间位置设有凹槽，凹槽内穿设有移波光纤101，下层闪烁晶体条10B的上表面沿该层内闪烁晶体条10的排布方向的中间位置设有凹槽，凹槽内穿设有移波光纤101。移波光纤101用于将光信号传递至编码装置1，进而通过光电检测器件2读出。

具体地，每根作为信号传输线16的移波光纤101穿入对应的进束口13之后，沿着第一槽段151A和第二槽段151B延伸，然后直接从集束口14穿出，同一编码组的各进束口13对应的移波光纤101从集束口14穿出后通过焊接或拧接的方式进行耦合。由此，从进束口13进入的信号通过第一槽段151A进入第二槽段151B内传递，最终从集束口14传出。

在一些实施例中，本公开的例如宇宙射线探测器等高能物理稀有事件探测器还包括解码器3，被配置为依据由编码规则确定的解码规则，每中预设的编码规则位移确定一种解码规则，根据各光电检测器件2的检测信号定位出处于闪光状态的闪烁晶体条10的位置，以确定出宇宙射线的通过位置。

下面将通过一个具体的实施例来说明本公开编码装置1在宇宙射线探测器中的使用方法和工作原理。

如图1所示，宇宙射线探测器包括200根闪烁晶体条10，且分上下两层错位放置，且上下层数量相等。每根闪烁晶体条10内穿有一根移波光纤101，并通过移波光纤101将缪子留在闪烁晶体条10内的经迹闪光信号向外部传输。上层闪烁晶体条10A每间隔16根闪烁晶体条10将移波光纤101集合在一起，传输到同一个光敏传感器；下层闪烁晶体条10B每间隔14根闪烁晶体条10将移波光纤101集合在一起，传输到同一个光敏传感器。如此只采用30个光敏传感器及后续电子学模块即可实现200路光信号的读出。

将上下两层根根闪烁晶体条10分别对应的100根移波光纤101按序号对应插入编码装置1的进束口13，200个进束口13分为两排，设在基体11的底面，每排100个进束口13，且沿安装孔12的轴向均匀间隔设置，两排进束口13错位设置。在编码装置1的另一端光纤自动依编码规则集束导出到集束口14，在每个集束口14处耦合一个光敏传感器，即实现器件复用，两排集束口14位于基体11的顶面，与上层闪烁晶体条10A对应的集束口14设有16个，与下层闪烁晶体条10A对应的集束口14设有14个，每排集束口14沿安装孔12的轴向均匀间隔设置，且两排集束口14错开设置。

如图3所示，编码装置1的内部设有两个导流组件S，导流组件S作为集流器，每个导流体15上的导流槽15A对准相应排的光纤进束口13和集束口14。两排进束口13位于基体11的下表面，两排集束口14位于基体11的下表面，且进束口13和集束口14均沿基体11的宽度方向位于两个安装孔12之间，宽度方向与两个安装孔12的轴线的连线方向一致，每一个集束口14在基体的厚度方向上均与相应的进束口13对准且连通。进束口13和集束口14均可呈细长孔状结构，进束口13和集束口14的靠近基体11中间位置的孔壁均可与安装孔12靠近基体11中间位置的孔壁相切，以便与设在导流体15外周上的第一槽段151A连通。图2中各个颜色加深的进束口13编码位置相同。

图4为上层闪烁晶体条10A对应导流体15的侧面展开图，16个槽151为一组沿导流体15的轴向均匀间隔设置，并从导流体15沿长度方向的两端同时向中间螺旋延伸。

一组槽151中，各个第一槽段151A位于槽151的起点位置，且沿导流体15的轴向均匀间隔设置，各个第二槽段151B一一对应地连接在第一槽段151A的一端，并朝向导流体15沿长度方向的中间区域螺旋延伸，每转一圈就在导流体15周向的同相位处设置一个第一槽段151A，最终左右两组槽151中编码位置相同的槽151在中间区域处相交，且在相交处设置第一槽段151A，相交位置的第一槽段151A对应于中间区域的进束口13。上层闪烁晶体条10A的各集束口14分别与位于相交位置的进束口13对准，且处于连通状态。分组后剩余的槽151也按照上述相同的结构设置。

如图4所示，导流槽15A的轴距依编码规则设计，使每根光纤在导流槽15A内每转一圈即有一根同性质的光纤加入进来，同性质的光纤是指对应于相同编码位置的进束口13，并最终集束导出到编码装置1的集束口14。图4中颜色加深的槽为相邻两个槽151从导流体15的端部向中间延伸，同一编码组的进束口13对应导流槽15A内的光纤汇集到一起，并从同一个集束口14引出。

在通过30个光敏传感器将光信号读出后，每一种编码规则对应唯一的一个解码表，如图5所示。A0～A15为上层闪烁晶体条10A耦合的硅光电倍增管(全称“Siliconphotomultiplier”，简称SiPM)及序列，B0～A13为下层闪烁晶体条10B耦合的SiPM及序列，解码表中间区域的每个写有数字的黑白方块均是奇偶两根光纤同时发光，方块中的数字代表闪烁晶体条10的序列号。各闪烁晶体条10上下错位叠放，例如，各处于奇数位置的闪烁晶体条10与各处于偶数位置的闪烁晶体条10上下错位叠放。黑色方块表示沿第一方向通过的缪子，白色表示沿第二方向通过的缪子，第一方向与第一方向相对于竖直平面对称。

如图1中，缪子事件穿过探测器，并在上层闪烁晶体条10A和下层闪烁晶体条10B中同时闪光。例如，缪子事件A使光敏传感器A1和B2同时收到信号，缪子事件B使传感器A11和B13同时收到信号。通过查询图5的解码表，可以获知缪子事件A发生在第27根闪烁晶体条10上，且方向从右向左；缪子事件B发生在第16根闪烁晶体条10上，且方向从左向右。

本公开的宇宙射线探测器，通过机械结构设计实现多根光纤编码组合，使用时只需按序将光纤穿入编码器的进束口13中，编码器的集束口14就能按编码方案实现多光纤组合输出，能够准确地测出宇宙射线的经过位置，且操作使用简单。此种编码器适用于光纤类信号的传输和编码，尤其适用于信号量稀少、传感器用量巨大，要求器件编码复用的场合，可节省生产成本、确保编码的准确性、同时适用于规模化生产。由此，可实现探测器的规模化生产。

除此之外，闪烁晶体条10也可设置为三层或更多层，或者选择其它分组编码方案，只要是采用导流组件S进行集束的方式实现器件复用的方案，均属于本公开的保护范围。

以上对本公开所提供的实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。

Claims (16)

1.一种编码装置，包括：

基体(11)，所述基体(11)具有多个进束口(13)和多个集束口(14)，所述进束口(13)的数量大于所述集束口(14)，各所述进束口(13)分为多个编码组，被配置为接收输入信号，每个所述集束口(14)被配置为输出相同编码组中各所述进束口(13)接收的信号，所述基体(11)内设有安装孔(12)；和

导流组件(S)，设在所述安装孔(12)内，所述导流组件(S)包括导流体(15)，所述导流体(15)上设有导流槽组(15A)，被构造为将相同编码组中的各进束口(13)连通，每个所述集束口(14)与对应编码组中处于信号流通路径末端的进束口(13)连通。

2.根据权利要求1所述的编码装置，其中所述导流组件(S)还包括信号传输线(16)，所述导流槽组(15A)设在所述导流体(15)的外壁上，所述信号传输线(16)沿所述导流槽组(15A)的延伸方向嵌入在所述导流槽组(15A)内。

3.根据权利要求1所述的编码装置，其中所述导流体(15)呈柱体，所述导流槽组(15A)沿所述导流体(15)的周向螺旋延伸。

4.根据权利要求3所述的编码装置，其中所述导流组件(S)对应的所述进束口(13)沿所述安装孔(12)的轴向间隔设置，所述导流槽组(15A)包括沿所述轴向间隔设置且螺旋延伸方向一致的多个槽(151)，且所述导流槽组(15A)中槽(151)的数量与所在导流组件(S)对应的所述集束口(14)的数量相同，每个所述槽(151)均与相同编码组中的各进束口(13)连通。

5.根据权利要求4所述的编码装置，其中各个所述槽(151)均包括：

第一槽段(151A)，沿所述导流体(15)的周向延伸；和

第二槽段(151B)，螺旋延伸，连接在所述第一槽段(151A)的端部且相互连通；

其中，所述进束口(13)与相应轴向位置的所述第一槽段(151A)对正且连通。

6.根据权利要求4所述的编码装置，其中所述导流槽组(15A)设有两个，两个所述导流槽组(15A)被构造为沿所述轴向从所述导流体(15)的两端向中间位置延伸，且两个所述导流槽组(15A)中与相同编码组的进束口(13)对应的所述槽(151)在所述导流体(15)的中间区域相交，各所述集束口(14)与中间区域所述进束口(13)的轴向位置一一对应且连通。

7.根据权利要求4所述的编码装置，其中所述导流槽组(15A)设有一个，所述导流槽组(15A)被构造为沿所述轴向从所述导流体(15)的起端向末端延伸，各所述集束口(14)与各编码组中位于所述导流体(15)末端的进束口(13)的轴向位置一一对应且连通。

8.根据权利要求1所述的编码装置，其中所述基体(11)内设有至少两个所述安装孔(12)，每个所述安装孔(12)内设有一个所述导流组件(S)，各个所述进束口(13)分为至少两排设置，各个集束口(14)分为至少两排设置，每排进束口(13)和每排所述集束口(14)均与一个所述导流组件(S)对应，且沿所述安装孔(12)的轴向设置。

9.根据权利要求8所述的编码装置，其中相邻两排所述进束口(13)中的各个所述进束口(13)交错排布，相邻两排所述集束口(14)中的各个所述集束口(14)交错排布。

10.根据权利要求8所述的编码装置，其中各所述安装孔(12)的轴线平行设置。

11.根据权利要求1或8所述的编码装置，其中所述基体(11)内设有两个所述安装孔(12)，两个所述安装孔(12)平行设置，各个所述进束口(13)和各所述集束口(14)位于两个所述安装孔(12)之间。

12.根据权利要求1所述的编码装置，其中所述基体(11)呈截面为矩形的长条状结构，所述安装孔(12)沿所述基体(11)的长度方向设置，各个所述进束口(13)和各个所述集束口(14)分别设在所述基体(11)相对的面上。

13.一种高能物理稀有事件探测器，包括权利要求1～11任一所述的编码装置。

14.根据权利要求13所述的高能物理稀有事件探测器，包括宇宙射线探测器。

15.根据权利要求14所述的高能物理稀有事件探测器，其中所述宇宙射线探测器还包括：

多个闪烁晶体条(10)，分别通过移波光纤(101)与各个所述进束口(13)连接，被配置为在探测到宇宙射线经过时闪光，且光信号通过所述移波光纤(101)传输至所述进束口(13)；和

多个光电检测器件(2)，分别与各所述集束口(14)连接，被配置为将所述集束口(14)输出的经过编码的光信号转换为电信号。

16.根据权利要求15所述的高能物理稀有事件探测器，其中所述宇宙射线探测器还包括解码器(3)，被配置为依据由编码规则确定的解码规则，根据各所述光电检测器件(2)的检测信号定位出处于闪光状态的所述闪烁晶体条(10)的位置。

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