一种气体、固体混合探测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种气体、固体混合探测装置及系统，包括：气体探测器，所述气体探测器的两个电极之间设有射线阻挡件，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极背面设有固体探测器。本发明专利技术提供的一种气体、固体混合探测装置及系统利用耐辐射照，长寿命，低探测效率的气体探测器，混合提供放射性核素识别功能的固体探测器，能够在高放射性环境中工作，实现放射性物质分布信息及放射性核素识别的功能。

A mixed gas and solid detection device and system

【技术实现步骤摘要】
一种气体、固体混合探测装置及系统
本专利技术涉及辐射探测及辐射成像
，尤其涉及一种气体、固体混合探测装置及系统。
技术介绍
所有涉核的领域都需要辐射监测和检测，在核应急，核事故，核材料的全流程处置等领域，经常需要在极高的放射性环境中，探测放射性物质的空间分布信息，包括核素种类和剂量。而极高的计数率，造成计数死时间过长，计数堆积，测试的信息发生错误，同时强辐射会损坏探测器器，尤其是半导体探测器，并且会损坏数据采集系统，重点是对芯片的损坏，使得整个探测系统停止工作。在剂量与核素识别基础上，能够提供放射性核素分布信息的系统，常用的有基于NaI闪烁体的伽马相机。这个系统的结构是编码板，加闪烁板耦合面阵列的PD或SiPM阵列。优势是可以给出射线源分布信息。缺点是，只能提供约40度角内的射线源分布，而实际需求是360度的全景分布，此时需要多个伽马相机拼接，或在两个维度旋转，才能获取全景射线源分布信息。其另一个缺点是，射线能量最高只能到1.5Mev，不能达到常规的3Mev探测范围。更重要的缺点是，这个系统在高放射性环境中，应用受限。另一种提供射线源三维信息的设备，是基于CdZnTe探测器器的康普顿相机。在提供剂量与核素识别信息外，利用CZT探测器本身的三维位置灵敏功能，及康普顿散射原理，不需要旋转和拼接，该系统可以给出360度全景范围内的射线源分布信息。该系统的缺点是CZT晶体昂贵，探测系统复杂，数据处理繁复。更重要的是，CZT半导体探测器耐辐照性能弱，不能直接应用于高放射性环境中。在高放环境中，康普顿散射会出现很多错误的耦合信号，严重影响CZT探测器对射线源分布的定位。
技术实现思路
本专利技术解决的主要技术问题是，提供能够工作于高放射性环境中的探测系统，该探测系统能够实现高放环境中的射线源分布信息的获取，同时提供核素识别功能，所采用的技术方案是：一种气体、固体混合探测装置，包括：气体探测器，所述气体探测器的两个电极之间设有射线阻挡件，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极背面设有固体探测器。进一步改进为，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极为面阵列像素电极，每个所述面阵列像素电极背面均设有固体探测器。进一步改进为，所述气体探测器的两个电极之间设有网格状的所述射线阻挡件。进一步改进为，所述射线阻挡件沿高度方向垂直于所述气体探测器的电极平面，或向不同方向倾斜呈发散状。进一步改进为，所述气体探测器的射线入射窗处设有网格状准直器。进一步改进为，所述气体探测器的射线入射窗处设有编码板。进一步改进为，所述编码板上的开口为矩形开口或梯形开口。进一步改进为，所述气体探测器的入射窗上设有具有针孔的准直器。进一步改进为，所述气体探测器的信号读出电极为两层方向相垂直的电极条构成的网状结构。本专利技术还提供了一种气体、固体混合探测系统，包括多个阵列式排列的上述任一项所述气体、固体混合探测装置。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种气体、固体混合探测装置及系统利用耐辐射照，长寿命，低探测效率的气体探测器，混合提供放射性核素识别功能的固体探测器，能够在高放射性环境中工作，实现放射性物质分布信息及放射性核素识别的功能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的气体探测器结构示意图；图2是本专利技术的射线阻挡件俯视结构示意图；图3是本专利技术的射线阻挡件侧面结构示意图；图4是本专利技术的射线阻挡件侧面结构示意图；图5是本专利技术的编码板结构示意图；图6是本专利技术的编码板开口剖面结构示意图；图7是本专利技术的编码板开口剖面结构示意图；图8是本专利技术的准直器结构示意图；图9是本专利技术的探测系统结构示意图；图10是本专利技术的探测系统结构示意图；图11是本专利技术的信号读出电极结构示意图；图12是本专利技术的气体、固体混合探测装置结构示意图；图13是本专利技术的探测系统实际应用示意图；图14是本专利技术的探测系统实际应用示意图；图15是本专利技术的探测系统实际应用示意图；图16是本专利技术的探测装置工作流程示意图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。在专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在专利技术中的具体含义。如图12所示，本专利技术提供了一种气体、固体混合探测装置100，包括：气体探测器1(如图1所示)，所述气体探测器1的两个电极2之间设有射线阻挡件3，所述气体探测器1的两个电极中的信号读出电极21背面设有固体探测器4。本专利技术提供的一种气体、固体混合探测利用耐辐射照，长寿命，低探测效率的气体探测器，混合提供放射性核素识别功能的固体探测器，能够在高放射性环境中工作，实现放射性物质分布信息及放射性核素识别的功能。如图12所示，进一步改进为，所述气体探测器1的两个电极中的信号读出电极21为面阵列像素电极，每个所述面阵列像素电极背面均设有固体探测器4。如图2所示，进一步改进为，所述气体探测器1的两个电极之间设有网格状的所述射线阻挡件3。如图3和图4所示，进一步改进为，所述射线阻挡件3沿高度方向垂直于所述气体探测器的电极平面，或向不同方向倾斜呈发散状。进一步改进为，所述气体探测器的射线入射窗处设有网格状准直器。如图5所示，进一步改进为，所述气体探测器1的射线入射窗处设有编码板5。如图6和7所示，进一步改进为，所述编码板5上的开口51为矩形开口或梯形开口。如图8所示，进一步改进为，所述气体探测器1的入射窗上设有具有针孔61的准直器6。如图11所示，进一步改进为，所述气体探测器1的信号读出电极21为两层方向相垂直的电极条构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体、固体混合探测装置，其特征在于，包括：气体探测器，所述气体探测器的两个电极之间设有射线阻挡件，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极背面设有固体探测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体、固体混合探测装置，其特征在于，包括：气体探测器，所述气体探测器的两个电极之间设有射线阻挡件，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极背面设有固体探测器。


2.根据权利要求1所述的气体、固体混合探测装置，其特征在于，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极为面阵列像素电极，每个所述面阵列像素电极背面均设有固体探测器。


3.根据权利要求2所述的气体、固体混合探测装置，其特征在于，所述气体探测器的两个电极之间设有网格状的所述射线阻挡件。


4.根据权利要求3所述的气体、固体混合探测装置，其特征在于，所述射线阻挡件沿高度方向垂直于所述气体探测器的电极平面，或向不同方向倾斜呈发散状。


5.根据权利要求4所述的气体、固体混合探...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岚，
申请(专利权)人：北京镧宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11