CN114895343A - 一种钙钛矿基的x射线辐射剂量仪及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明设计一种钙钛矿基的X射线辐射剂量仪及其制备方法。该剂量仪包括X射线接收模块、光纤信号传输模块和数字显示模块；所述的X射线接收模块设置于X射线光场区域，用于将接收到的X射线转换为可见荧光并通过透镜耦合至传输光纤端面；所述的光纤信号传输模块用于X射线接收模块和数字显示模块之间的光信号传输；所述的数字显示模块用于接收光纤中的光信号并转换为电信号进行处理显示；其中光电信号的转换通过光电倍增管实现。本发明的剂量仪具有成本低廉、稳定性好、抗干扰能力强以及高信噪比的特点可用于水下勘探、医疗检测、工业检测、材料科学等X射线应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及X射线辐射剂量测量技术，具体公开了一种钙钛矿基的X射线辐射剂量仪及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步发展和普及，如建筑材料、核医学诊断治疗、工业探伤放射源、辐照放射源等人工辐射的场所开始出现在人们的生活中。X射线剂量作为重要的工作参数，在辐射应用和辐射安全方面被广泛关注，辐射剂量仪作为辐射剂量的测量仪器使用范围也逐渐增大。
传统的X射线辐射剂量仪响应速度慢、灵敏度低、适用范围小等缺点不能满足科学研究的高精度要求。
X射线辐射直接影响人们的健康安全，而现在多功能的辐射剂量仪测量范围有限，测量人员一般手持靠近辐射源进行测量这会导致人体受到辐射损伤，远距离测量是成为新的要求。
另外现有的辐射剂量仪是由探测器件和电子电路组成，辐射环境会影响电子电路的工作性能，另外复杂的测量环境如水下测量对仪器的稳定性和准确性有很大的影响。
随着X射线科学技术的发展，高性能的辐射剂量仪应该具有高灵敏度、响应速度快、性能稳定等特点来满足辐射剂量测量的广泛需求。
发明内容
针对上述现有测量仪中存在的不足和新需求，本发明的目的在于提供一种钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，实现使用简单、灵敏度高、响应速度快、性能稳定可靠的高质量的X射线剂量测量功能。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如。
一种CsPbBr3钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，该装置用于远距离测量X射线剂量，包括X射线接收模块、光纤信号传输模块、数字显示模块，参见图1所示。
X射线接收模块，具有封装的柔性钙钛矿薄膜材料用于将接收到的X射线转换为可见光并耦合到防水传输光纤中。
优选地，所述的柔性钙钛矿薄膜材料制备方法如图4所示。
优选地，所述的对钙钛矿薄膜材料的封装材料为透明光学胶并不影响可见荧光的传输。
优选地，所述的X射线接收模块中的能够将荧光高效耦合进传输光纤。
优选地，所述的X射线接收模块被全封闭不透明防水塑料材料完全包裹，避免环境光影响。
光纤信号传输模块能够将接收到的荧光高效率的传输的数字显示模块。
数字显示模块，具有光电倍增管和模数转换电路用于显示X射线剂量，参见图2B所示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。
图1是本发明所公开的一种钙钛矿基的X射线探测器结构示意图。
图2是本发明所公开的一种钙钛矿基的X射线探测器的X射线接收模块2A和数字显示模块2B示意图。
图3是本发明所公开的一种钙钛矿基的X射线探测器的使用步骤流程图。
图4是本发明所公开的一种钙钛矿基的X射线探测器的钙钛矿薄膜材料的制备流程图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点，并不用于限定本发明。
实施例1。
一种钙钛矿基的X射线剂量仪，该装置用于远距离测量X射线剂量，包括X射线接收模块、防水光纤信号传输模块、数字显示模块。
X射线接收模块具有钙钛矿薄膜闪烁体能够将接收到的X射线能量转换为可见荧光，其中的透镜将荧光耦合到传输光纤的端面上，在使用过程中将X射线接收模块放置到X射线辐射场。
光纤信号传输模块接收透镜耦合的荧光，高效率传输到数字显示模块。
数字显示模块具有光电倍增管将光纤传输的荧光转换为电信号，然后被模数转化电路处理并且显示在液晶屏幕上。
一种钙钛矿基的X射线探测器使用流程，参见图3所示，实现了X射线剂量的水下测量、远距离测量，具体包括以下使用步骤。
步骤（1），查看设备是否设置正常。
步骤（2），将X射线接收模块放置到需要测量的位置。
步骤（3），打开数值显示模块电源进行测量。
步骤（4），测量结束。
进一步的所述步骤（3），包括以下步骤。
进一步的（31），打开剂量率模式实时读取剂量率（单位:μsv/h或msv/h）并保存目标数据。
进一步的（32），打开累加模式，测量时间段内的累积剂量（可以保存数据，单位：μsv或msv）。
进一步的（33），打开历史记录，查看或者删除保存的测量记录。
实施例2。
优选的，在X射线接收模块中所述的CsPbBr3柔性薄膜钙钛矿材料制备流程如图4所示，具体包括以下制备步骤。
步骤（1），制备铯前驱体溶液。
步骤（2），制备溴化铅前驱体溶液。
步骤 （3）, 制备CsPbBr3量子点材料，在室温下剧烈搅拌，将热的溴化铅前驱体溶液以5:1的比例注入到Cs前驱体溶液中，溶液立即反应并在2分钟内完成，通过4000rpm离心分离将CsPbBr3量子点沉淀物分散到2mL甲苯中。
步骤（4），CsPbBr3量子点自组装形成CsPbBr3薄膜。
进一步的所述步骤1中包括以下步骤。
步骤（11），在20mL小瓶中准备1mL 1-丙醇。
步骤（12），将32mg乙酸铯搅拌溶解在步骤（11）的1-丙醇中。
步骤（13），将6mL己烷加入步骤（12）所得溶液中。
步骤（14），将2mL 1-丙醇加入步骤（13）所得溶液中。
步骤（15），制备成Cs前驱体溶液。
进一步的所述步骤2中包括以下步骤。
步骤（21），将1-丙醇，辛酸，辛胺各0.56mL的溶液混合。
步骤（22），将305.8mg 溴化铅在剧烈搅拌下加入到步骤（21）所得混合溶液中。
步骤（23），制备成溴化铅前驱体溶液。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，其特征在于，所述的X射线辐射剂量仪包括：X射线接收模块，用于将接收到的X射线转换为荧光并通过透镜耦合至防水传输光纤；光纤信号传输模块，用于接收荧光信号传输到数字显示模块；数字显示模块，用于接收光纤传输的荧光信号将其转换为电信号处理显示在液晶屏幕上。
2.根据权利1所述的钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，其特征在于，所述的X射线接收模块包括被透明光学胶封装的柔性钙钛矿闪烁体薄膜，聚焦透镜和全封闭不透明的塑料外壳。
3.根据权利1所述的钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，其特征在于，所述的光纤信号传输模块，为具有保护层的防水塑料光纤。
4.根据权利1所述的钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，其特征在于，所述的数字显示模块包括将荧光信号转换为电信号的光电倍增管以及对电信号进行处理显示的电路板。
5.根据权利1所述的钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，其特征在于，所述的剂量仪能够在各中复杂环境中适用包括在水下和远距离测量，且不受辐射干扰保证探测数据的准确性。
6.根据权利2所述的钙钛矿基的X射线辐射剂量仪，其特征在于，所述的钙钛矿闪烁体薄膜为自组装的CsPbBr3量子点制备而成，具有高转换效率、响应速度快等优点。
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