CN217902057U - 一种伴随alpha粒子探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种伴随alpha粒子探测器，本实用新型所述的伴随alpha粒子探测器包括光学密封法兰、闪烁纤维面板、镜头及位置灵敏光电路倍增管，所述光学密封法兰的一端固定连接闪烁纤维面板，所述闪烁纤维面板靠近所述光学密封法兰的一端上设置有铝膜，远离所述光学密封法兰的一端与所述位置灵敏光电路倍增管耦合，所述铝膜位于所述光学密封法兰的内腔中，所述镜头位于所述闪烁纤维面板及所述位置灵敏光电路倍增管之间，将所述闪烁纤维面板与所述位置灵敏光电路倍增管的内腔隔开。采用本实用新型所述的伴随alpha粒子探测器可提升分辨率。
Description
技术领域
本实用新型属于核辐射探测技术领域，具体涉及一种伴随alpha粒子探测器。
背景技术
在T(d,n)4He核反应中，14MeV中子产生的同时伴随有3.5MeV的alpha粒子产生，伴随粒子探测器技术是近年来隐藏爆物、核材料和其他违禁品的热门探测技术。
现有用于小型密封D-T中子发生器的alpha探测器经历了ZnS(Ag)、ZnO(Ga)和YAP(Ce)闪烁体等发展阶段，采用蓝宝石等作为中子发生器的光导与闪烁体进行耦合，但这种结构存在闪烁光在光导中横向扩散的问题，致使探测器信噪比低、分辨率低。
基于上述问题，CN208506260U设计了一种新型闪烁玻璃纤维面板结构伴随alpha粒子探测器，主要是在光学密封法兰和位置灵敏光电倍增管之间加入掺铈硅酸盐闪烁玻璃制作的闪烁纤维面板，约束闪烁光在其中的传输，可同时保证探测器的高空间分辨率和快时间分辨率。但是在实际应用中发现，闪烁纤维面板虽然可以有效约束闪烁光的传输，但依然存在闪烁光在反射过程中的大角度输出，致使部分杂散光被位置灵敏光电倍增管探测到，影响探测器的信噪比。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种伴随alpha粒子探测器。该装置能够提高探测器信噪比。
为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种伴随alpha粒子探测器，包括光学密封法兰、闪烁纤维面板、镜头及位置灵敏光电路倍增管，所述光学密封法兰的一端固定连接闪烁纤维面板，所述闪烁纤维面板靠近所述光学密封法兰的一端上设置有铝膜，远离所述光学密封法兰的一端与所述位置灵敏光电路倍增管耦合，所述铝膜位于所述光学密封法兰的内腔中，所述镜头位于所述闪烁纤维面板及所述位置灵敏光电路倍增管之间，将所述闪烁纤维面板与所述位置灵敏光电路倍增管的内腔隔开。
进一步，所述闪烁纤维面板通过焊接固定连接于所述光学密封法兰上。
进一步，所述铝膜通过电镀设置于所述闪烁纤维面板上。
进一步，所述光学密封法兰为不锈钢材质。
进一步，所述镜头为光学镜头，其参数为f0.75，25mm。
进一步，所述铝膜的厚度为0.1-2微米。
进一步，所述光学密封法兰与DT中子管连接。
进一步，所述镜头的接收角小于等于所述闪烁纤维面板的发射角。
本实用新型的效果在于：采用本实用新型所述的装置，可以有效收集从闪烁纤维面板中发出的闪烁光，并将超出镜头接收角的杂散光过滤掉，避免杂散光被位置灵敏光电倍增管探测到，克服了原有伴随alpha粒子探测器信噪比低的问题，从而提高分辨率。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种伴随alpha粒子探测器的结构示意图。
附图标记说明：
1、光学密封法兰；2、闪烁纤维面板；3、镜头；4、位置灵敏光电路倍增管；5、铝膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，本实用新型提供的一种伴随alpha粒子探测器，其包括光学密封法兰1、闪烁纤维面板2、镜头3及位置灵敏光电路倍增管4，光学密封法兰1的一端固定连接闪烁纤维面板2，闪烁纤维面板2靠近光学密封法兰1的一端上设置有铝膜5，远离光学密封法兰1的一端与位置灵敏光电路倍增管4耦合，铝膜5位于光学密封法兰1的内腔中，镜头3位于闪烁纤维面板2及位置灵敏光电路倍增管4之间，将闪烁纤维面板2与位置灵敏光电路倍增管4的内腔隔开。
在本实施例中，光学密封法兰1为不锈钢密封法兰，闪烁纤维面板2为闪烁玻璃纤维面板，厚度为5mm；镜头3为光学镜头，参数为f0.75，25mm；铝膜厚度为0.1-2微米，电镀在闪烁纤维面板2位于光学密封法兰1内部的面上。
在本实施例中，闪烁纤维面板2焊接在光学密封法兰1上，约束闪烁光在其中的传输。氘氚反应产生的alpha粒子打到闪烁纤维面板2上产生闪烁光，而位于闪烁纤维面板2一面上的铝膜5用来阻止散射的氚粒子，同时倒走累积电荷。闪烁光从闪烁纤维面板2出射后，被镜头3接收，镜头3的接收角小于等于闪烁纤维面板2的发射角，镜头3可以有效收集NA匹配的散射角内的闪烁光，有效阻止更大角度杂散光通过而被位置灵敏光电倍增管4收集，从而提高探测器信噪比。
可以理解，不锈钢光学密封法兰1与闪烁纤维面板2通过焊接的方式固定，保持静态高真空，不锈钢光学密封法兰1与DT中子管(中子发生器)连接。
可以理解，在部分实施例中，闪烁纤维面板2与光学密封法兰1可以通过任意方式实现固定连接，只要在连接后能够保证保持静态高真空即可。
本实用新型的工作原理为：DT反应产生的alpha打到闪烁纤维面板2一端而产生闪烁光，闪烁光在闪烁纤维面板2内部传输到另一端，被镜头3接收，由于镜头3的接收角小于等于闪烁纤维面板2的发射角，镜头3将有效收集NA匹配的散射角内的闪烁光。在收集NA匹配的散射角内的散射光后，位置灵敏光电倍增管4将闪烁面板传输的光信号转化为电信号，从而得到alpha粒子的位置与时间信息。
通过上述实施例可以看出，本实用新型可以通过镜头3有效收集NA匹配的散射角内的闪烁光，有效阻止更大角度杂散光通过而被位置灵敏光电倍增管4收集，从而提高探测器信噪比。
本实用新型所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。
Claims (8)
1.一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于，包括：
光学密封法兰(1)、闪烁纤维面板(2)、镜头(3)及位置灵敏光电路倍增管(4)，所述光学密封法兰(1)的一端固定连接闪烁纤维面板(2)，所述闪烁纤维面板(2)靠近所述光学密封法兰(1)的一端上设置有铝膜(5)，远离所述光学密封法兰(1)的一端与所述位置灵敏光电路倍增管(4)耦合，所述铝膜(5)位于所述光学密封法兰(1)的内腔中，所述镜头(3)位于所述闪烁纤维面板(2)及所述位置灵敏光电路倍增管(4)之间，将所述闪烁纤维面板(2)与所述位置灵敏光电路倍增管(4)的内腔隔开。
2.如权利要求1所述的一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于：
所述闪烁纤维面板(2)通过焊接固定连接于所述光学密封法兰(1)上。
3.如权利要求1所述的一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于：
所述铝膜(5)通过电镀设置于所述闪烁纤维面板(2)上。
4.如权利要求1所述的一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于：
所述光学密封法兰(1)为不锈钢材质。
5.如权利要求1所述的一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于：
所述镜头(3)为光学镜头，其参数为f0.75，25mm。
6.如权利要求1所述的一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于：
所述铝膜(5)的厚度为0.1-2微米。
7.如权利要求1所述的一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于：
所述光学密封法兰(1)与DT中子管连接。
8.如权利要求1所述的一种伴随alpha粒子探测器，其特征在于：
所述镜头(3)的接收角小于等于所述闪烁纤维面板(2)的发射角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221385031.XU CN217902057U (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种伴随alpha粒子探测器 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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2022
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