【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及γ射线探测装置及其工作方法，具体涉及基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪及其能谱探测方法。
技术介绍
1、康普顿加和谱仪主要结构由主晶体及覆盖外面的晶体组成，通过对γ射线与物质发生相互作用产生的反冲电子和散射光子进行符合测量，并对二者的输出进行加和，得到没有康普顿坪的全能峰，这样对于单能的γ射线基本上得到一个单峰的能谱。
2、传统的康普顿加和谱仪一般使用双探头或多探头结构，即一个主探头和一个或多个符合探头，并搭配相应路数的电子学线路和符合测量分析模块。当γ射线在一个探测器中发生康普顿散射相互作用，几乎同时，散射光子被另一个探测器吸收，利用探测器的符合输出作为多道分析系统的门控信号，把两个探测器的脉冲信号进行加和输出；反之，对于同一时间仅有单个探测器产生的信号则不予分析输出。
3、现有康普顿加和谱仪的探测器数量较少，且分布较为松散，导致了其能量分辨率不高、探测效率较低，例如，双探测器康普顿加和谱仪的探测效率只有10-3-10-4。另外，传统的康普顿加和谱仪探测器材料多使用闪烁体，如nai(tl)、labr3(ce)或bgo晶体，能量分辨率不高，再加上因探测效率较低导致获得的全能峰计数有限，使得谱仪对γ能谱的测量整体效果不佳。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有康普顿加和谱仪探测效率较低和能量分辨率不高的问题，而提供基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪及其能谱探测方法。
2、为实现上述目的，本专
3、一种基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特殊之处在于，包括位置灵敏碲锌镉探测晶体、多通道数字信号采集电子学模块、数据记录分析单元和电源；
4、位置灵敏碲锌镉探测晶体由阵列式排布的多个探测单元、阴极和阳极构成；所述阴极贴合在阵列式排布的多个探测单元的上端，采用共阴极阵列结构；所述阳极贴合在阵列式排布的多个探测单元的下端，包括阵列排布的与多个探测单元一一对应的多个阳极；
5、所述多通道数字信号采集电子学模块用于分别采集入射的γ射线与位置灵敏碲锌镉探测晶体发生相互作用，在阳极上产生的脉冲信号；
6、数据记录分析单元用于记录脉冲信号的产生时间、对应的探测单元和脉冲信号强度；
7、电源用于给位置灵敏碲锌镉探测晶体提供高电压，以及对多通道数字信号采集电子学模块和数据记录分析单元供电。
8、进一步地，所述位置灵敏碲锌镉探测晶体的尺寸为22mm×22mm×15mm，其晶体单元的个数为一百二十一个，且呈11×11排布。
9、进一步地，所述多通道数字信号采集电子学模块包括依次电连接的信号采集电路和数字多道分析器；所述信号采集电路包括依次电连接的电荷灵敏前置放大器、极零相消电路和反向放大器；所述数字多道分析器包括依次电连接的阻抗匹配电路、增益电路和adc数字信号采集处理模块。
10、同时，本专利技术还提供了一种基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的能谱探测方法，采用上述基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特殊之处在于，包括以下步骤：
11、步骤1、γ射线入射至位置灵敏碲锌镉探测晶体，在其中发生光电效应、康普顿效应和电子对效应，产生脉冲信号；
12、步骤2、阵列排布的多个阳极分别输出相应的脉冲信号；
13、步骤3、多通道数字信号采集电子学模块采集脉冲信号，得到γ射线发生相互作用的时间、所在的探测单元和产生的脉冲信号强度；
14、步骤4、数据记录分析单元将同一时间戳下所有探测单元产生的脉冲信号进行加和，最终输出经符合分析的康普顿加和能谱。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术一种基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其结构简单紧凑、可扩展性强，可以对大量的γ射线数据进行处理和分析，并提高用户的工作效率。
17、2、本专利技术一种基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，可进行位置分辨，具有探测效率高和能量分辨率高的优点，适用于多种复杂测量环境。
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1.一种基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特征在于，包括位置灵敏碲锌镉探测晶体(1)、多通道数字信号采集电子学模块、数据记录分析单元(4)和电源(5)；
2.根据权利要求1所述的基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特征在于：
4.一种基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的能谱探测方法，采用权利要求1-3任一所述基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特征在于，包括位置灵敏碲锌镉探测晶体(1)、多通道数字信号采集电子学模块、数据记录分析单元(4)和电源(5)；
2.根据权利要求1所述的基于一体式位置灵敏碲锌镉探测器的数字化康普顿加和谱仪，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春杰，余青江，姜文刚，李雪松，关清帝，解峰，余功硕，梁建峰，徐江，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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