RU161514U1 - Блок детекторов - Google Patents
Блок детекторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU161514U1 RU161514U1 RU2015130098/28U RU2015130098U RU161514U1 RU 161514 U1 RU161514 U1 RU 161514U1 RU 2015130098/28 U RU2015130098/28 U RU 2015130098/28U RU 2015130098 U RU2015130098 U RU 2015130098U RU 161514 U1 RU161514 U1 RU 161514U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scintillation
- detectors
- photomultiplier
- silicon photomultiplier
- detector
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/201—Measuring radiation intensity with scintillation detectors using scintillating fibres
Abstract
Блок детекторов радиоактивности в составе четырех детекторов на основе сцинтилляционного оптоволокна и кремниевого фотоумножителя, соединенных с блоком питания/преобразования сигнала высокочастот, регистрирующий ионизирующее излучение, содержащий сцинтиллятор, связанный с кремниевым фотоэлектронным умножителем, и содержащий блок преобразования сигналов, размещенный в корпусе, отличающийся тем, что блок детекторов имеет малую массогабаритную конструкцию по сравнению с ближайшими аналогами, имеет высокий световой выход, диаметр сечения сцинтилляционного цилиндрического сцинтиллятора составляет 3 мм, площадь кремниевого фотоумножителя 3×3 мм, а размер микроячейки фотоумножителя составляет 35 мкм.
Description
Полезная модель относится к области детектирования ионизирующих излучений, в частности в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), а также в однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ).
Известен сцинтилляционный детектор гамма - и нейтронного излучения [1], содержащий блок датчиков, включающий сцинтилляционный кристалл, например Lu2SiO5-Ce или стильбен, сместитель спектра (в виде тонкой сцинтиллирующей пленки или кристалла) и кремниевый PIN-фотодиод в качестве сенсорного элемента датчика, а также блок электронной обработки сигналов. Однако такой детектор не предназначен для одновременной эффективной регистрации нейтронного и гамма-излучения. Если в качестве сцинтилляционного в блоке датчика используют кристалл Lu2SiO5-Ce, то последний будет регистрировать только гамма-кванты и не будет регистрировать нейтроны. Если в датчике в качестве сцинтилляционного используют кристалл стильбена, то последний будет регистрировать в основном нейтроны. Однако такой детектор не является всеволновым детектором нейтронов, поскольку он не пригоден для регистрации медленных и тепловых нейтронов, он способен регистрировать только быстрые нейтроны по протонам отдачи.
Известен детектор быстрых нейтронов и гамма-излучения [2], содержащий блок датчиков и блок электронной обработки сигналов. Блок датчиков детектора выполнен в виде последовательно соединенных сцинтилляционного кристалла Bi4Ge3O12 (регистрирующего гамма-излучение) и световода, выполненного из стильбена или пластмассы (CH)n, чувствительного к быстрым нейтронам, и фотоэлектронного умножителя в качестве сенсорного элемента. Однако известный детектор не является всеволновым детектором нейтронов, поскольку он чувствителен только к быстрым нейтронам, он не пригоден для регистрации тепловых и медленных нейтронов. Из-за плохого энергетического разрешения кристаллов Bi4Ge3O12 (15-20%) детектор не пригоден для надежной спектрометрии мягкого гамма-излучения. Кроме того, из-за использования фотоэлектронного умножителя в качестве фотоприемника датчик детектора имеет большие габариты, то есть не является компактным.
Известен блок детектирования монитора по патенту [3] (см. также http://aspectserv.narod.ru/orm.htm, серия «Янтарь»), содержащий сцинтиллятор, фотоэлектронный умножитель, устройство для регистрации сигнала и блок обработки и индикации, установленные в корпусе. Недостатками известного устройства являются большие габариты (583×2073×300 мм) и вес (около 180 кг) блоков детектирования, низкое энергетическое разрешение измерительного канала, затрудняющее идентификацию обнаруженных радиоактивных материалов.
Наиболее близким аналогом к предложенному техническому решению является блок детектирования по патенту [4], выбранный в качестве прототипа. Устройство содержит корпус, сцинтилляционный кристалл, фотоэлектронный умножитель оптически связанный с торцевой поверхностью кристалла, электронный модуль приема и обработки информации, вход которого соединен с ФЭУ, а выход с разъемом для подключения кабелей связи с внешними устройствами. Недостатками данного технического решения являются сложное в изготовлении крепление кристалла и фотоприемника в корпусе, большие габариты и вес фотоприемник.
Необходимость получения изображений высокого качества, особенно в медицине, предъявляет высокие требования к сцинтилляторам, а также к сопутствующим детекторам и электронике. Задачей настоящего изобретения является снижение массогабаритных характеристик, упрощение конструкции и технологии изготовления, повышение уровня (степени) чувствительности сцинтилляций, обеспечивающее повышение чувствительности сцинтилляционного детектора, повышение эффективности регистрации фотонов, обеспечение передачи качественного сигнала на расстояния 20 м и более и возможности работы при питании низким напряжением.
Техническим результатом от применения заявленной полезной модели является существенное снижение веса и объема сцинтилляционного детектора, что приводит к снижению общих массогабаритных характеристик блока детектирования, уменьшение потерь фотосбора, повышение чувствительности блока детектирования, невосприимчивость к магнитным полям, передача качественного сигнала на расстоянии до 20 м, работа при напряжении питания 5 мВ
Указанный технический результат достигается тем, что в пластиковый корпус детектора, установлены малогабаритные, оптически связанные между собой, сцинтилляционный кристалл цилиндрической формы (диаметр сечения 3 мм) из оптоволокна на основе полистирола, обернутого пленкой из полиметилметакрилата и высокочувствительный кремниевый фотоэлектронный умножитель площадью 3×3 мм2 и размером микроячейки 35 мкм. Плоскость основания цилиндрического сцинтиллятора соосно прилегает к плоскости фотоэлектронного умножителя. Все пустоты корпуса заполнены эпоксидным клеем для защиты от ударов, вибрации и фиксации совпадения осей симметрии детектора и цилиндрического сцинтиллятора. Блок обработки сигнала представляет собой малогабаритный корпус с 4-мя разъемами типа BNC, внутри которого расположена плата питания ФЭУ и преобразования сигнала.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
- На фиг.1 изображена общая схема устройства
Устройство состоит из блока преобразования сигнала 2 и четырех сцинтилляционных детекторов 1. Детекторы соединяются с блоком управления сигналом посредством высокочастотного экранированного кабеля с помощью разъемов типа BNC.
Устройство работает следующим образом.
При попадании ионизирующих частиц на сцинтиллятор, они вызывают вспышку люминесценции фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), преобразующего световую вспышку в импульс электрического тока, и электронной системы, регистрирующей эти электрические импульсы. В случае гамма-излучения сцинтилляционный детектор регистрирует не сами фотоны, а возникающие при их взаимодействии с атомами сцинтиллятора ионизующие частицы. Зарегистрированный сигнал усиливается на плате преобразования сигнала.
Литература
1. Детектор для регистрации ионизирующих излучений [Патент]: 2088952: G01T 1/20, G01T 3/06 / изобр. Б.В. Шульгин [и др.]. - РФ, 27 август 1997 г..
2. СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР [Патент]: 2142147: G01T 1/20 / изобр. Б.В. Шульгин [и др.]. - Россия, 24 09 1997 г..
3. СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ ДЛЯ ПОРТАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА И ВСТРОЕННЫЙ В НЕГО ОПТИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОД [Патент]: 2356067: G01T 1/202 / изобр. КЛАРК Лукас Лемар (US) ПАЛМЕР Брайан Маршалл (US), НОХАННИНГ Джеффри Луис (US), ДЖОНС Кит Дэвид (US), УИЛЛЬЯМС Джеймс Р. (US), ИТАЛХОУБ Эндрю Эмануель (US). - Россия, 18 февраль 2005 г..
4. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПОРТАТИВНЫЙ РАДИОМЕТР-СПЕКТРОМЕТР [Патент]: 2158938: G01T 1/40 / изобр. Е.М. Лизунов [и др.]. - Россия, 10 ноябрь 2000 г.
Claims (1)
- Блок детекторов радиоактивности в составе четырех детекторов на основе сцинтилляционного оптоволокна и кремниевого фотоумножителя, соединенных с блоком питания/преобразования сигнала высокочастот, регистрирующий ионизирующее излучение, содержащий сцинтиллятор, связанный с кремниевым фотоэлектронным умножителем, и содержащий блок преобразования сигналов, размещенный в корпусе, отличающийся тем, что блок детекторов имеет малую массогабаритную конструкцию по сравнению с ближайшими аналогами, имеет высокий световой выход, диаметр сечения сцинтилляционного цилиндрического сцинтиллятора составляет 3 мм, площадь кремниевого фотоумножителя 3×3 мм2, а размер микроячейки фотоумножителя составляет 35 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130098/28U RU161514U1 (ru) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Блок детекторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130098/28U RU161514U1 (ru) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Блок детекторов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU161514U1 true RU161514U1 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=55859558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015130098/28U RU161514U1 (ru) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Блок детекторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU161514U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643219C1 (ru) * | 2017-04-13 | 2018-01-31 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Сцинтилляционный детектор для регистрации импульсного мягкого рентгеновского излучения |
-
2015
- 2015-07-22 RU RU2015130098/28U patent/RU161514U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643219C1 (ru) * | 2017-04-13 | 2018-01-31 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Сцинтилляционный детектор для регистрации импульсного мягкого рентгеновского излучения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101539630B (zh) | 一种复合式高能射线探测和定位的方法 | |
KR101864716B1 (ko) | 알파·베타·감마 방사선 검출기능을 갖는 스마트 슬림형 플라스틱 섬광계수기 | |
CA2454462A1 (en) | Portable radiation detector and method of detecting radiation | |
CN105425270B (zh) | Pet探测器、pet探测器的设置方法及探测方法 | |
CN107219548B (zh) | 一种便携式反康普顿探测仪 | |
WO2020014765A1 (en) | Gamma and neutron radiation detection unit | |
Bloser et al. | Scintillator gamma-ray detectors with silicon photomultiplier readouts for high-energy astronomy | |
CN109259786A (zh) | 基于lyso闪烁体pet系统的能量自刻度方法 | |
CN104076385A (zh) | γ射线辐射量检测装置及其检测方法 | |
RU161514U1 (ru) | Блок детекторов | |
RU2308056C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор | |
CN109946733A (zh) | 基于mppc的个人剂量计前端探测器 | |
US7247855B2 (en) | Portable nuclear detector | |
US20230063565A1 (en) | A computer-implemented method for identifying and localizing radiation events and a pixilated radiation detector for carrying out the method | |
Giha et al. | Readout electronics of a handheld dual particle imager | |
JP2020501117A (ja) | 光センサの信号処理方法 | |
EP4154037A1 (en) | Radon detection with a three-part diffusion chamber and scintillation coating over an extended surface | |
US10605930B2 (en) | Analyzer device for radiation detector | |
RU105474U1 (ru) | Детектор для регистрации ионизирующих излучений | |
RU2548048C1 (ru) | Сцинтилляционный счетчик ионизирующего излучения | |
CN214750858U (zh) | 基于SiPM测量7mm深度处定向剂量当量率的塑料闪烁探头 | |
Dudnik et al. | A detector on the basis of an activated p-terphenyl single crystal and a silicon photomultiplier | |
JP6238344B2 (ja) | 大立体角ガンマ線・ベータ線同時検出装置 | |
RU163078U1 (ru) | Гамма-зонд для регистрации и локализации источника ионизирующего излучения в биологическом объекте | |
CN202075417U (zh) | 一种闪烁探头 |