CN207336409U - 一种高精度闪烁元件测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例通过控制光源激发器发出激发光源，让激发光源按次数发出光源照射防护箱内的闪烁材料，在闪烁材料受到照射后发光，产生的光信号被第一探测器与第二闪烁探测器捕获后转化为电信号，实时输出至测试信号采集处理装置，并转化闪烁材料的测试电子数据，通过对比第一探测器与第二闪烁探测器所述采集的测试数据确定最终的闪烁元件的测试数据，从而实现了对闪烁材料在不同应用环境下的进行精确测试，所获得的测试电子数据精度高、稳定可靠、真实有效。

Description

一种高精度闪烁元件测试设备

【技术领域】

本实用新型属于闪烁性能测试技术领域，具体地，涉及一种高精度闪烁元件测试设备。

【背景技术】

近些年，各类单晶闪烁体、陶瓷闪烁体、玻璃闪烁体、薄膜闪烁体、塑料闪烁体等逐渐被制作成各类闪烁屏或辐射探测器，用于核医学成像、安检设备和产品检验等领域中。为了提高图像质量和检测效率，闪烁屏不仅要有足够的亮度、衬度，而且不能存在图像拖尾现象。因此要求闪烁材料不仅具有高的光输出和能量分辨率等，而且还要求在不同的应用环境下要有不同时长的余辉。这样，闪烁材料在不同应用环境下的性能的适应性成为一个评价闪烁性能的重要指标。比如，不同的应用场合，对光输出、能量分辨率及余辉的要求各不相同，对于应用于照明环境的长余辉材料，希望具有高的光输出和能量分辨率，其余辉持续时间能够达到数小时，甚至数天，而对于应用于成像屏的闪烁材料来说，希望具有高的光输出和能量分辨率，其余辉则是希望越短越低越好，因此对闪烁材料的在不同的应用环境下性能的适应性，需要进行精确有效的检测。

闪烁材料的在不同的应用环境下性能的精确测量中，比如，在不同温度、湿度环境下，既需要捕捉到闪烁材料样品发光强度的最大值，又需要监测激发停止后、微秒至百毫秒级时间范围内发光强度随时间的变化关系，尤其是，在激发停止一定时间后，样品发光已变得很弱，探测到的微弱信号极易环境的影响，被淹没在环境背景和噪声中，导致数据波动剧烈。因此怎样对闪烁材料的发光的光信号进行精确有效的探测，成为环精确测试设备设计的关键。因此设计研制精度高、稳定性和可靠性良好的环境适用性测试设备成为本领域迫切需要解决的问题。

【实用新型内容】

鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高精度闪烁元件测试设备，能够高精度、有效、稳定可靠地对闪烁材料在不同应用环境下的适应性进行测试。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高精度闪烁元件测试设备，包括：

防护箱、测试信号采集处理装置、光源激发器、第一闪烁探测器、第二闪烁探测器、台架，光源激发器、第一闪烁探测器及第二闪烁探测器分别与所述测试信号采集处理装置相连接，所述第一闪烁探测器设置所述支架上，所述第一闪烁探测器设置有闪烁元件，所述第二闪烁探测器设置在所述闪烁元件上方，所述光源激发器设置在所述防护箱内部，所述测试信号采集处理装置设置在所述防护箱外部，所述光源激发器与闪烁元件相对设置。

进一步提供一种实现方式，所述光源激发器为X射线发生器,所述X射线发生器内设置有X射线焦点，通过X射线焦点发出X射线照射在所述闪烁元件上。

进一步提供一种实现方式，所述光源激发器设置在所述防护箱底部。

进一步提供一种实现方式，所述第一闪烁探测器包括第一光电转换器、PCB电路板，所述第一光电转换器设置在所述PCB电路板与闪烁元件之间，所述光电转换器与PCB电路板电连接，所述PCB电路板设置在台架上。

进一步提供一种实现方式，所述第一光电转换器为硅光二级管或光电倍增管，所述硅光二级管或光电倍增管均匀排布在PCB电路板上且与PCB电路板电连接。

进一步提供一种实现方式，所述第二闪烁探测器包括第二光电转换器、光纤信号采集器，所述第二光电转换器与光纤信号采集器相连接，所述光纤信号采集器设置在所述闪烁元件上方，所述光纤信号采集器与第二光电转换器相连接，所述光纤信号采集器设置所述防护箱内部，第二光电转换器设置在所述防护箱外部，所述第二光电转换器与测试信号采集处理装置相连接。

进一步提供一种实现方式，所述第二光电转换器为电荷耦合器件。

进一步提供一种实现方式，所述测试信号采集处理装置包括信号采集单元及控制单元。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例通过控制光源激发器发出激发光源，让激发光源按次数发出光源照射防护箱内的闪烁材料，在闪烁材料受到照射后发光，产生的光信号被第一探测器与第二闪烁探测器捕获后转化为电信号，实时输出至测试信号采集处理装置，并转化闪烁材料的测试电子数据，通过对比第一探测器与第二闪烁探测器所述采集的测试数据确定最终的闪烁元件的测试数据，从而实现了对闪烁材料在不同应用环境下的进行精确测试，所获得的测试电子数据精度高、稳定可靠、真实有效。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的一种高精度闪烁元件测试设备的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种高精度闪烁元件测试设备，包括：

防护箱1、测试信号采集处理装置2、光源激发器3、第一闪烁探测器4、第二闪烁探测器5、台架6，光源激发器3、第一闪烁探测器4及第二闪烁探测器5分别与所述测试信号采集处理装置2相连接，所述第一闪烁探测器4设置所述台架6上，所述第一闪烁探测器4上设置有闪烁元件6，所述第二闪烁探测器5设置在所述闪烁元件6上方，所述光源激发器3设置在所述防护箱1内部，所述测试信号采集处理装置2设置在所述防护箱1外部，所述光源激发器3与闪烁元件7相对设置。

具体地，该防护箱1例如可以是磁屏蔽箱或铅防护箱，以降低外界磁场对信号的干扰。

具体地，光源激发器3为X射线发生器，通过X射线发生器发出脉冲式X射线照射在所述闪烁元件7上。

优先地，该X射线，例如可以是脉冲X射线光源或连续X射线光源。脉冲X射线光源的X射线脉冲宽度小于100ns。对于脉冲X射线光源或连续X射线光源，在距离出光口10cm处，X射线剂量的稳定性应在±15％以内。

具体地，光源激发器3设置在所述防护箱1底部。

具体地，第一闪烁探测器4包括第一光电转换器41、PCB电路板42，所述第一光电转换器41设置在所述PCB电路板42与闪烁元件7之间，所述第一光电转换器41与PCB电路板42电连接，所述PCB电路板42设置在台架6上。

具体地，所述第一光电转换器41为硅光二级管或光电倍增管，所述硅光二级管或光电倍增管均匀排布在PCB电路板42上且与PCB电路板42电连接。

具体地，第二闪烁探测器5包括第二光电转换器51、光纤信号采集器52，所述第二光电转换器51与光纤信号采集器52相连接，所述光纤信号采集器52设置在所述闪烁元件7上方，所述光纤信号采集器52与第二光电转换器51相连接，所述光纤信号采集器52设置所述防护箱内部，第二光电转换器51设置在所述防护箱1外部，所述第二光电转换器51与测试信号采集处理装置2相连接。

具体地，第二光电转换器51为电荷耦合器件。

具体地，测试信号采集处理装置3包括信号采集单元及控制单元。安装在防护箱1的内部的台架6，可以满足不同尺寸闪烁元件7样品的测试需要，也可满足选择例如不同X射线剂量的测试需要，在该台架6上设置有第一光电转换器41，优先地，第一光电转换器41作为硅光二级管或光电倍增管，闪烁元件7设置在第一光电转换器41上，当X射线发生器发出脉冲式X射线照射在所述闪烁元件7上时，将闪烁元件7所产生的光信号转换成电信号，通过PCB电路板42将电信号传输给测试信号采集处理装置2，PCB电路板42与测试信号采集处理装置2之间例如可通过同轴电缆相连。

在闪烁元件7上方设置有光纤信号采集器52，当X射线发生器发出脉冲式X射线照射在所述闪烁元件7上时，由光纤信号采集器52采集闪烁元件7所产生的光信号，将采集的光信号传输给第二光电转换器51，由第二光电转换器51将光信号转换为电信号。优先地，光电转换器作为电荷耦合器件，比如CCD镜头。电荷耦合器件与测试信号采集处理装置2连接，将电荷耦合器件转换的电信号传输给测试信号采集处理装置2，该电荷耦合器件与测试信号采集处理装置2之间例如可通过同轴电缆相连。

通过对比第一探测器4与第二闪烁探测器5所述采集的测试数据确定最终的闪烁元件的测试数据，从而实现了对闪烁材料在不同应用环境下的进行精确测试，所获得的测试电子数据精度高、稳定可靠、真实有效。

测试信号采集处理装置2包括用于采集上述电压信号的信号采集单元以及用于将采集到的电压信号转换为电子数据并显示的控制单元，该控制单元通过控制X射线发生器控制X射线曝光次数(例如1次)，该信号采集单元可以为垂直分辨率大于10位的数字采集卡(PXI)、或垂直分辨率大于10位的采集模式下的示波器或万用表。该控制单元例如可以是计算机等控制系统，且信号采集单元可作为插件安装在计算机上。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例通过控制光源激发器发出激发光源，让激发光源按次数发出光源照射防护箱内的闪烁材料，在闪烁材料受到照射后发光，产生的光信号被第一探测器与第二闪烁探测器捕获后转化为电信号，实时输出至测试信号采集处理装置，并转化闪烁材料的测试电子数据，通过对比第一探测器与第二闪烁探测器所述采集的测试数据确定最终的闪烁元件的测试数据，从而实现了对闪烁材料在不同应用环境下的进行精确测试，所获得的测试电子数据精度高、稳定可靠、真实有效。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高精度闪烁元件测试设备，其特征在于，包括：

防护箱、测试信号采集处理装置、光源激发器、第一闪烁探测器、第二闪烁探测器、台架，光源激发器、第一闪烁探测器及第二闪烁探测器分别与所述测试信号采集处理装置相连接，所述第一闪烁探测器设置所述台架上，所述第一闪烁探测器设置有闪烁元件，所述第二闪烁探测器设置在所述闪烁元件上方，所述光源激发器设置在所述防护箱内部，所述测试信号采集处理装置设置在所述防护箱外部，所述光源激发器与闪烁元件相对设置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光源激发器为X射线发生器,所述X射线发生器内设置有X射线焦点，通过X射线焦点发出X射线照射在所述闪烁元件上。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光源激发器设置在所述防护箱底部。

4.根据权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述第一闪烁探测器包括第一光电转换器、PCB电路板，所述第一光电转换器设置在所述PCB电路板与闪烁元件之间，所述第一光电转换器与PCB电路板电连接，所述PCB电路板设置在台架上。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第一光电转换器为硅光二级管或光电倍增管，所述硅光二级管或光电倍增管均匀排布在PCB电路板上且与PCB电路板电连接。

6.根据权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述第二闪烁探测器包括第二光电转换器、光纤信号采集器，所述第二光电转换器与光纤信号采集器相连接，所述光纤信号采集器设置在所述闪烁元件上方，所述光纤信号采集器设置所述防护箱内部，第二光电转换器设置在所述防护箱外部，所述第二光电转换器与测试信号采集处理装置相连接。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第二光电转换器为电荷耦合器件。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述测试信号采集处理装置包括信号采集单元及控制单元。