CN117607934A - 辐射剂量检测装置和辐射剂量检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种辐射剂量检测装置和辐射剂量检测方法。该辐射剂量检测装置包括：电离室，限定出容纳空间，所述容纳空间中填充有气体，所述气体被配置成与进入所述容纳空间的射线发生反应产生电子；N个VDMOS器件，置于所述容纳空间内，N为大于或等于1的整数；其中，N个所述VDMOS器件中至少一个器件的源漏反向电流电压曲线响应于所述电子发生变化，所述射线的辐射剂量通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到。

Description

辐射剂量检测装置和辐射剂量检测方法

技术领域

本公开涉及辐射测量领域，更具体地，涉及一种辐射剂量检测装置和辐射剂量检测方法。

背景技术

辐射剂量计作为辐射剂量检测装置可以广泛应用于核物理、医学、环境监测、辐射防护和航空航天等领域。例如，在核物理实验中，该辐射剂量计可以用来测量粒子的能量和轨迹，从而研究核反应和粒子物理学。在医学领域，辐射剂量计可以用来测量放射性同位素的活度和剂量，从而进行放射性治疗和诊断。在环境监测中，辐射剂量计可以用来测量空气中的放射性物质，从而评估环境辐射水平。在辐射防护中，辐射剂量计可以用来监测工作场所和周围环境的辐射剂量水平从而保护工作人员和公众。在航空航天领域，辐射剂量计可以用于检测航天器所处环境辐射剂量水平。

相关技术中，一般可以使用TLD剂量计作为个人和环境剂量测量，TLD是一种基于热释光原理的无源剂量计，可以测量人体或物体暴露于离子辐射(如X射线和γ射线等)时所吸收的剂量。也可以使用基于MOSFET的辐射剂量计，其主要利用MOSFET受照后栅源阈值电压变化标定出受照剂量大小。

展开来讲，TLD剂量计由三个主要组成部分构成：热释光材料、光学读出系统和温度控制装置。热释光材料通常采用含有掺杂物的晶体或玻璃，如LiF：Mg，Ti等。热释光材料在被辐射后，会在特定的温度下释放出光信号，其需要定期回收，且需要在每个季度回收更换耗材，测试和读取环境要求防水防潮，耗费大量的人力物力，并需要使用专用设备读取，因而操作复杂、不利于管理和系统集成。而基于MOSFET的辐射剂量计往往对于大剂量情况，例如几个Gy以上的辐照剂量，且基本为一次性的，即便通过退火可以恢复，但是性能和剂量线性度变差，很难用于人体辐照剂量检测。

因此，在实现本公开发明构思的过程中，发明人发现，现有的辐射剂量测量装置存在耗材成本高、操作技能要求高、测度环境严苛、测读可重复性差等缺陷。

发明内容

鉴于上述问题，本公开提供了辐射剂量检测装置和辐射剂量检测方法。

本公开实施例的一个方面，提供了一种辐射剂量检测装置，包括：电离室，限定出容纳空间，所述容纳空间中填充有气体，所述气体被配置成与进入所述容纳空间的射线发生反应产生电子；N个VDMOS器件，置于所述容纳空间内，N为大于或等于1的整数；其中，N个所述VDMOS器件中至少一个器件的源漏反向电流电压曲线响应于所述电子发生变化，所述射线的辐射剂量通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到。

根据本公开的实施例，当N的值大于或等于2时，N个所述VDMOS器件的栅极以级联方式连接。

根据本公开的实施例，所述装置还包括：可导电的金属丝，置于所述容纳空间内，其中，通过所述金属丝级联N个所述VDMOS器件的栅极。

根据本公开的实施例，N个所述VDMOS器件被配置成通过所述金属丝及各个器件的栅极接收所述电子，而引起每个所述VDMOS器件的源漏反向电流电压曲线的变化。

根据本公开的实施例，N个所述VDMOS器件包括主要VDMOS器件和N-1个辅助VDMOS器件；其中，所述射线的辐射剂量通过所述主要VDMOS器件的变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到。

根据本公开的实施例，每个所述辅助VDMOS器件的漏极和源极短连接。

根据本公开的实施例，当N的值为1时，通过单个所述VDMOS器件的栅极接收所述电子，而引起单个所述VDMOS器件的源漏反向电流电压曲线的变化。

根据本公开的实施例，所述气体包括第一工作气体，所述第一工作气体被配置成与进入所述容纳空间的射线发生反应产生电子，所述射线包括X射线、α射线、γ射线、β射线中至少一种；或，所述气体包括第二工作气体，所述第二工作气体被配置成与进入所述容纳空间的中子束发生反应产生电子。

根据本公开的实施例，所述电离室被配置成：将所述容纳空间的至少一个侧壁上涂覆中子敏感材料层，其中，中子敏感材料层被配置成与进入所述容纳空间的中子束发生反应产生电子。

根据本公开的实施例，所述射线的辐射剂量通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到包括：通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线确定电流变化值、电压变化值、击穿电压受照前后变化值中至少之一，来得到所述射线的辐射剂量。

本公开实施例的另一方面提供了一种辐射剂量检测方法，包括：使电离室接收待检测的射线，其中，所述电离室限定出容纳空间，所述容纳空间中填充有气体，所述气体被配置成与进入所述容纳空间的射线发生反应产生电子；使N个VDMOS器件中至少一个器件的源漏反向电流电压曲线响应于所述电子发生变化，其中，N个所述VDMOS器件置于所述容纳空间内，N为大于或等于1的整数；通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到所述射线的辐射剂量。

上述一个或多个实施例具有如下有益效果：结合了电离室和VDMOS技术，利用电离室和VDMOS器件的低剂量敏感特点可以方便实现低剂量(如uSv量级)的剂量检测，无需频繁更换VDMOS器件，对各种测读环境有较高的适应性。且基于电离室和VDMOS技术可以直接输出电信号，易与电子学硬件结合来获得源漏反向电流电压曲线实现直接读取辐射剂量的效果，降低了操作技能要求，提高了测读可重复性。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的VDMOS器件的结构示意图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的辐射剂量检测装置的结构图；

图3示意性示出了根据本公开另一实施例的辐射剂量检测装置的结构图；

图4示意性示出了根据本公开另一实施例的辐射剂量检测装置的结构图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的辐射剂量检测方法的流程图；

上述附图涉及的附图标记如下：

100、VDMOS器件；200、辐射检测装置；210、电离室；211、容纳空间。

需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，整体/局部结构或整体/局部区域的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

首先对本申请中涉及的一些术语释义如下：

TLD：Thermo Luminescence Dosimeter，热释光剂量计；

MOSFET：Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管；

VDMOS：Vertical Double Diffusion Metal Oxide Semiconductor，垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管；

源漏反向电流电压曲线：受源漏反向I-V特性影响，通过曲线表征的源漏之间的电流随着源漏之间的电压变化的趋势；

击穿电压：漏源之间体二极管发生雪崩击穿时的电压。当栅极电压为0时，漏源间沟道夹断，当漏源间提供的电流能使体二极管的反偏电场不断增强，进而发生雪崩击穿。

IDS：通常是将功率半导体器件关断后，给漏极提供电压，继而测得漏源间的电流值。

本公开实施例提供了辐射剂量检测装置和辐射剂量检测方法，结合了电离室和VDMOS技术，利用电离室低剂量敏感特点可以方便实现低剂量(如uSv量级)的剂量检测，无需频繁更换VDMOS器件，对各种测读环境有较高的适应性。且基于电离室和VDMOS技术可以直接输出电信号，易与电子学硬件结合来获得源漏反向电流电压曲线实现直接读取辐射剂量的效果，降低了操作技能要求，提高了测读可重复性。

下面通过图1～图4对本公开实施例中辐射剂量检测装置和辐射剂量检测方法的技术方案展开描述。

图1示意性示出了根据本公开实施例的VDMOS器件的结构示意图。

图1示出了采用垂直导电的双扩散结构的VDMOS器件100。VDMOS器件100是在N+衬底上的N-外延层上先后进行P-型和N-型区两次扩散，然后从上表面引出源极S和栅极G，并具有SiO₂氧化层，且从N+衬底基片的背后引出漏极D。N+和N-区之间的P区是沟道，这样可实现连接沟道，并避免漏源之间的穿通。

继续参照图1，VDMOS器件100的工作原理如下：当给源极S、漏极D间加上电源电压UDS时，若栅极G电位为0或负，由于PN结反向偏置，源极S、漏极D间没有电流，即IDS＝0。当栅极G加上正电压时，会在P-区感生出电子并不断积累，形成了N沟道。N沟道连通了上面的N+型区和下面的N-型区，在源极S、漏极D间便产生了电流IDS，电流的大小取决于栅极G上正电压的大小。

需要说明的是，图1示出了示例性地VDMOS器件100结构，但是本公开并不限于此，平面型VDMOS器件、垂直型VDMOS器件或其他结构的VDMOS器件也可以适用于本公开提出的辐射剂量检测装置中。

下面对本公开实施例提供的辐射剂量检测装置200展开说明。

图2示意性示出了根据本公开实施例的辐射剂量检测装置200的结构图。

在一些实施例中，如图2所示，辐射剂量检测装置200可以包括电离室210和N个VDMOS器件100。电离室210限定出容纳空间211，容纳空间211中填充有气体，气体被配置成与进入容纳空间211的射线发生反应产生电子；N个VDMOS器件100置于容纳空间211内，N为大于或等于1的整数；其中，N个VDMOS器件100中至少一个器件的源漏反向电流电压曲线响应于电子发生变化，射线的辐射剂量通过变化前后的源漏反向电流电压曲线得到。

辐射剂量是指人体或物体所受到的辐射能量的量。辐射剂量可能来自自然辐射、人工放射源、核设施事故或核战争等，无论哪种情况，都会对人体造成不同程度的影响。

示例性地，电离室210是一种用于测量辐射的仪器。利用辐射与物质相互作用时所产生的带电粒子，进而测量辐射的能量和强度。电离室210通常包括金属壳体和壳体内部的电离室210气室(即容纳空间211)。电离室210气室内填充着气体，当辐射入射到气体中时，气体中的原子或分子会被电离，产生自由电子和正离子。

例如，当射线的辐射粒子穿过电离室210中气体时，它会与气体原子或分子相互作用，从而产生电离，电离产生自由电子和正离子对，由于电子漂移速度比电离离子快2-3数量级，电子会快速移动至VDMOS器件100的栅极G，从而改变栅极G电荷，影响漏源电极间反向特性，使得VDMOS器件100的源漏反向I-V特性发生明显变化，通过变化前后的源漏反向电流电压曲线，即可标定出受照辐射剂量，从而实现辐射剂量检测，进一步地，可以对低剂量有效，能够实现uSv级辐射剂量检测。

在一些实施例中，上述气体包括第一工作气体，所述第一工作气体被配置成与进入容纳空间211的射线发生反应产生电子，该射线包括X射线、α射线、γ射线、β射线中至少一种；例如，第一工作气体包括空气、惰性气体等，如He、Ne、Ar、Kr、Xe、空气等气体中一种或两种以上。容纳空间211可以是密闭空间，例如气体在密闭空间内可以与一种或多种射线(如X射线、α射线、γ射线和β射线中至少一种)发生电离效应产生电子。

在另一些实施例中，上述气体包括第二工作气体，第二工作气体被配置成与进入容纳空间211的中子束发生反应产生电子。和/或电离室210被配置成将容纳空间211的至少一个侧壁上涂覆中子敏感材料层，其中，中子敏感材料层被配置成与进入容纳空间211的中子束发生反应产生电子。

例如，使用与中子束发生核反应并产生带电粒子的氦(He3)、三氟化硼(BF3)等气体作为第二工作气体。可以涂敷硼(B)、锂(Li)、钆(Gd)和铀235(U235)等作为中子敏感材料层，由此与中子束发生核反应并产生带电粒子起到同样的电离作用，从而检测中子束，扩充应用场景。

可以理解的是，本公开的保护范围不限制在X射线、α射线、γ射线、β射线及中子束，采用本公开的发明构思以结合电离室和VDMOS技术实现辐射剂量检测的基础上，可以在容纳空间中针对所检测的射线填充发生反应产生电子的对应类别的气体，或者在容纳空间侧壁上涂覆发生反应产生电子的对应类别的材料。

在电离室210内封装何种器件来实现辐射剂量检测功能是影响辐射剂量检测装置200性能的关键因素。根据本公开的实施例，结合了电离室210和VDMOS技术，利用电离室210低剂量敏感特点可以方便实现低剂量(如uSv量级)的剂量检测，无需频繁更换VDMOS器件100，对各种测读环境有较高的适应性。且基于电离室210和VDMOS技术可以直接输出电信号，易与电子学硬件结合来获得源漏反向电流电压曲线实现直接读取辐射剂量的效果，降低了操作技能要求，提高了测读可重复性。

在一些实施例中，射线的辐射剂量通过变化前后的源漏反向电流电压曲线得到包括：通过变化前后的源漏反向电流电压曲线确定电流变化值、电压变化值、击穿电压受照前后变化值中至少之一，来得到射线的辐射剂量。

例如，确定出射线的辐射剂量与电流变化值、电压变化值、击穿电压受照前后变化值中至少一者之间的对应关系，通过电流、电压和击穿电压中至少之一来得到待测射线的辐射剂量值。

根据本公开的实施例，能够考量不同辐射剂量的射线所引起的电流、电压和击穿电压中至少之一的变化，对射线的辐射剂量进行测试，能够提高检测便捷性和准确性。

图3示意性示出了根据本公开另一实施例的辐射剂量检测装置200的结构图。

如图3所示，当N的值为1时，通过单个VDMOS器件100的栅极接收电子，而引起单个VDMOS器件100的源漏反向电流电压曲线的变化。

示例性地，参照图3，可以将单个VDMOS器件100封装入金属材质壳体的电离室210，该壳体内限定出封闭的容纳空间211内，容纳空间211内部填充了气体，可以实现其对辐射剂量检测。例如当该辐射剂量检测装置200在辐射场中受到X射线(即图3中X-ray，仅为示例)的辐照后，当辐射粒子穿过电离室210内气体时，它会与气体原子或分子相互作用，从而产生电离，电子快速移动至该单个VDMOS器件100的栅极，从而改变栅极电荷，影响漏源电极间反向特性，使得VDMOS的源漏反向I-V特性发生明显变化。通过检测反向I-V曲线上的电流、电压值和击穿电压中至少之一受照前后变化，即可标定出受照辐射剂量。

根据本公开的实施例，通过在电离室210内封装单个VDMOS器件100，可以准确检测该单个VDMOS器件100所能检测的辐射剂量范围，具有较低的成本。

图4示意性示出了根据本公开另一实施例的辐射剂量检测装置200的结构图。

在一些实施例中，当N的值大于或等于2时，N个VDMOS器件100的栅极以级联方式连接。参照图4，其示出了以2个VDMOS器件100相连接的示例，可以理解，还能够将2个以上的VDMOS器件100相连接。当N个VDMOS器件100的栅极以级联方式连接构成电荷收集区(如图2示出的虚线框部分)，可以实现高增益，由于级联连接，增加了栅极面积，提高射线剂量检测上限。

在一些实施例中，辐射剂量检测装置200还可以包括可导电的金属丝，金属丝置于容纳空间211内，其中，通过金属丝级联N个VDMOS器件100的栅极。在一些实施例中，N个VDMOS器件100被配置成通过金属丝及各个器件的栅极接收电子，而引起每个VDMOS器件100的源漏反向电流电压曲线的变化。

参照图4，将两个VDMOS器件100封装入金属材质壳体电离室210，内部填充了气体，实现其对辐射剂量检测。当辐射粒子穿过电离室210工作气体时，电离产生的电子会快速通过金属丝移动到各个VDMOS器件100的栅极，或直接与栅极接触，从而改变栅极电荷，影响漏源电极间反向特性，使得VDMOS的源漏反向I-V特性发生明显变化。

根据本公开的实施例，两个VDMOS器件100栅极通过金属丝级联，可以结合各VDMOS器件100的栅极以及金属丝来接收电子，进一步增加探测电子的面积，提高收集效率和检测灵敏度。

在一些实施例中，N个VDMOS器件100包括主要VDMOS器件100和N-1个辅助VDMOS器件100；其中，射线的辐射剂量通过主要VDMOS器件100的变化前后的源漏反向电流电压曲线得到。

根据本公开的实施例，在实现辐射剂量检测工作时其中一只VDMOS器件100作为主要检测器件，其余作为辅助检测器件存在。能够利用辅助检测器件增加栅极面积，增加辐射剂量检测上限。

在一些实施例中，每个辅助VDMOS器件100的漏极和源极短连接。继续参照图4，由于辅助VDMOS器件100的栅极可以用来增加辐射剂量检测装置200总的栅极面积，该情况下辅助VDMOS器件100的源极和漏极短连接，可以降低源极和漏极的影响，避免影响辐射剂量检测结果。

在一些实施例中，电离室210内可以限定出多个容积空间，任一个容积空间内的检测配置与其他至少一个容积空间内的检测配置不同。例如检测配置包括气体的种类、VDMOS器件100的数量、侧壁上是否涂覆中子敏感材料层中至少一个。

例如可以在每个容积空间的侧壁上添加屏蔽层，并预留可打开或关闭的屏蔽区域，以允许或禁止射线/中子束进入该容积空间。这样能够在同一个辐射剂量检测装置200中进行多种检测配置，进而能够适应不同的检测需求，例如有的容积空间内填充第一工作气体，有的容积空间内填充第二工作气体，配合可打开或关闭的屏蔽区域，可以切换对X射线或中子束的检测。又例如不同容积空间内封装的VDMOS器件100的数量不同，则能够检测不同范围的辐射剂量。

在另一些实施例中，电离室210内可以限定出多个容积空间，其中一容积空间封装一个或多个VDMOS器件100而不填充气体，其余至少两个容积空间仅填充不同的气体或涂覆中子敏感材料层而不封装VDMOS器件100，且共享封装一个或多个VDMOS器件100的容积空间。

例如，电离室210内限定出3个封闭的容积空间，A容积空间封装5个VDMOS器件100，B容积空间内填充空气用于检测射线，C容积空间内填充三氟化硼用于检测中子束。B容积空间与C容积空间可以在侧壁上添加屏蔽层，并预留可打开或关闭的屏蔽区域，以允许或禁止射线/中子束进入该容积空间。

例如B容积空间与A容积空间之间共享一个可以导电的侧壁，C容积空间与A容积空间之间共享一个可以导电的另一侧壁，如在检测射线时，B容积空间的屏蔽区域打开，C容积空间的屏蔽区域关闭。射线进入B容积空间后与空气发生电离效应而产生电子，该电子传导到可以导电的侧壁，该侧壁与金属丝连接，并通过金属丝将电子传导至各个VDMOS器件100的栅极，进而根据主要VDMOS器件100的源漏反向电流电压曲线得到辐射剂量。检测中子束时与检测射线类似，在此不再赘述。

又例如，B容积空间与A容积空间之间共享一个可以打开或关闭的侧壁，C容积空间与A容积空间之间共享一个可以打开或关闭的另一侧壁。如在检测射线时，B容积空间的屏蔽区域打开，C容积空间的屏蔽区域关闭，A容积空间中仅使得与B容积空间共享的侧壁打开。射线进入B容积空间后与空气发生电离效应而产生电子，该电子传导到A容积空间内的各个VDMOS器件100的栅极，进而根据主要VDMOS器件100的源漏反向电流电压曲线得到辐射剂量，事后可以抽离出进入A容积空间的气体。检测中子束时与检测射线类似，在此不再赘述。

结合上述装置实施例，本公开还提供了辐射剂量检测方法，下面通过图5展开描述。

图5示意性示出了根据本公开实施例的辐射剂量检测方法的流程图。

如图5所示，该实施例的辐射剂量检测方法包括：

在操作S510，使电离室210接收待检测的射线，其中，电离室210限定出容纳空间211，容纳空间211中填充有气体，气体被配置成与进入容纳空间211的射线发生反应产生电子；

在操作S520，使N个VDMOS器件100中至少一个器件的源漏反向电流电压曲线响应于电子发生变化，其中，N个VDMOS器件100置于容纳空间211内，N为大于或等于1的整数；

在操作S530，通过变化前后的源漏反向电流电压曲线得到射线的辐射剂量。例如通过变化前后的源漏反向电流电压曲线确定电流变化值、电压变化值、击穿电压受照前后变化值中至少之一，来得到射线的辐射剂量。

在一些实施例中，将2个以上的VDMOS器件100封装至容纳空间211内，且2个以上的VDMOS器件100的栅极以级联方式连接。

在一些实施例中，N大于或等于2时，通过金属丝级联N个VDMOS器件100的栅极，其中，金属丝是可导电的且置于容纳空间211内。在一些实施例中，通过金属丝及各个器件的栅极接收电子，而引起每个VDMOS器件100的源漏反向电流电压曲线的变化。

在一些实施例中，从N个VDMOS器件100中确定主要VDMOS器件100，并确定N-1个辅助VDMOS器件100；其中，通过主要VDMOS器件100的变化前后的源漏反向电流电压曲线得到射线的辐射剂量。

在一些实施例中，将每个辅助VDMOS器件100的漏极和源极短连接。

在一些实施例中，当N的值为1时，通过单个VDMOS器件100的栅极接收电子，而引起单个VDMOS器件100的源漏反向电流电压曲线的变化。

在一些实施例中，将容纳空间211的至少一个侧壁上涂覆中子敏感材料层，其中，中子敏感材料层被配置成与进入容纳空间211的中子束发生反应产生电子。

在一些实施例中，在电离室210内限定出多个容积空间，使得任一个容积空间内的检测配置与其他至少一个容积空间内的检测配置不同。

在一些实施例中，在电离室210内限定出多个容积空间，其中一容积空间封装一个或多个VDMOS器件100而不填充气体。其余至少两个容积空间仅填充不同的气体或涂覆中子敏感材料层而不封装VDMOS器件100，且共享封装一个或多个VDMOS器件100的容积空间。

参照上述各个实施例及图1～图5，本公开提供的辐射剂量检测装置200和辐射剂量检测方法利用了电离室210灵敏度高的特点，将VDMOS封装入电离室210。辐射剂量检测装置200的基本结构由一个或者多个VDMOS级联构成电荷收集区，其中多个VDMOS级联，通过金属丝级联多个VDMOS栅极，提高收集效率。在辐射剂量检测装置200的外围包围一个金属材质壳体电离室210，VDMOS与外壳之间填充了一种气体(通常是空气、惰性气体等)。可通过改变外壳内填充气体(He气等)或外壳内侧涂敷中子敏材料层(例如B，Li和Gd等)，实现中子探测。

根据本公开的实施例，结合电离室和VDMOS技术，可以实现低剂量(uSv量级)的剂量检测，较传统TLD技术，电离室和VDMOS技术的辐射剂量计直接输出电信号，易与电子学硬件结合，实现小型化、系统化，减少了专门的热释光辐射剂量检测系统。

并且，相较TLD技术，在耗材(TLD需要每个季度回收更换)、操作技能要求(通过无线蓝牙和数据读取终端，实时直接读取)、测读环境(TLD测试和读取环境要求防水防潮)、测读可重复性(其可以百次以上重复使用)、清零方式(直接通过电子学硬件复位)、剂量测量上限(可以通过多个VDMOS级联方式扩展其剂量检测上限至10Sv)、能量范围下限(结合电离室低剂量敏感特点，下限监测μSv)等方面具有明显的技术优势，而且可以无需电源电池供电的自给能探测器，例如电离室结合VDMOS辐射探测器本身不需要供电即可完成剂量监测，较目前传统TLD剂量计和基于MOSFET辐射剂量计拥有明显的实用性优势。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (11)

1.一种辐射剂量检测装置，包括：

电离室，限定出容纳空间，所述容纳空间中填充有气体，所述气体被配置成与进入所述容纳空间的射线发生反应产生电子；

N个VDMOS器件，置于所述容纳空间内，N为大于或等于1的整数；

其中，N个所述VDMOS器件中至少一个器件的源漏反向电流电压曲线响应于所述电子发生变化，所述射线的辐射剂量通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

当N的值大于或等于2时，N个所述VDMOS器件的栅极以级联方式连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括：

可导电的金属丝，置于所述容纳空间内，其中，通过所述金属丝级联N个所述VDMOS器件的栅极。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，N个所述VDMOS器件被配置成通过所述金属丝及各个器件的栅极接收所述电子，而引起每个所述VDMOS器件的源漏反向电流电压曲线的变化。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，

N个所述VDMOS器件包括主要VDMOS器件和N-1个辅助VDMOS器件；

其中，所述射线的辐射剂量通过所述主要VDMOS器件的变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，每个所述辅助VDMOS器件的漏极和源极短连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，

当N的值为1时，通过单个所述VDMOS器件的栅极接收所述电子，而引起单个所述VDMOS器件的源漏反向电流电压曲线的变化。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述气体包括第一工作气体，所述第一工作气体被配置成与进入所述容纳空间的射线发生反应产生电子，所述射线包括X射线、α射线、γ射线、β射线中至少一种；或，

所述气体包括第二工作气体，所述第二工作气体被配置成与进入所述容纳空间的中子束发生反应产生电子。

9.根据权利要求1或8所述的装置，其中，所述电离室被配置成：

将所述容纳空间的至少一个侧壁上涂覆中子敏感材料层，其中，所述中子敏感材料层被配置成与进入所述容纳空间的中子束发生反应产生电子。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述射线的辐射剂量通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到包括：

通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线确定电流变化值、电压变化值、击穿电压受照前后变化值中至少之一，来得到所述射线的辐射剂量。

11.一种辐射剂量检测方法，包括：

使电离室接收待检测的射线，其中，所述电离室限定出容纳空间，所述容纳空间中填充有气体，所述气体被配置成与进入所述容纳空间的射线发生反应产生电子；

使N个VDMOS器件中至少一个器件的源漏反向电流电压曲线响应于所述电子发生变化，其中，N个所述VDMOS器件置于所述容纳空间内，N为大于或等于1的整数；

通过变化前后的所述源漏反向电流电压曲线得到所述射线的辐射剂量。