本实用新型涉及核辐射探测技术领域，特别是涉及一种基于SiPM和BGO的高性价比核辐射探测器。
背景技术：
在核科学与技术的发展过程中，核辐射安全一直都受到人们的关注。为了核辐射安全防护，科学家们研制出了各种辐射探测器，其中基于闪烁晶体和光电器件的闪烁探测器被越来越广泛地应用。
传统的闪烁探测器所采用的光电器件是PMT(Photomultiplier Tube，光电倍增管)，PMT输出信号小(小于5毫伏)，工作电压高(1000-1500伏)，易受外部环境干扰(电磁场，温湿度等)。传统的闪烁探测器所采用的闪烁晶体主要有CsI,NaI,YSO等，这些晶体的探测效率(stopping power)普遍较低，且都有各自的缺点，如CsI探测效率低，NaI易潮解，YSO价格昂贵等。
SiPM(Silicon Photomultiplier，硅光电倍增管)被越来越多地应用在核辐射探测及核医学成像领域。与PMT相比，SiPM拥有工作电压低，光电探测效率高，体积小，光输出均一性好，对电磁场不敏感，价格低(单位面积价格已降低至PMT的30％以下)等诸多优点。BGO晶体是目前应用最广泛同时也是性价比最高的核辐射探测用晶体材料，具有探测效率高，与SiPM匹配时光电转换效率高，无本底噪声，便于加工，不易潮解，价格低廉(约为YSO价格的20％)等优点。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供基于SiPM和BGO的高性价比核辐射探测器，提高核辐射探测器的性能和稳定性，降低核辐射探测器的成本。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
基于SiPM和BGO的高性价比核辐射探测器，包括信号读出及供电电路、SiPM、光学胶水层、包裹漫反射材料的BGO晶体以及探测器遮光盒；所述SiPM设置在信号读出及供电电路上，所述包裹漫反射材料的BGO晶体通过光学胶水层与SiPM上表面无缝耦合后固化，形成固化后的SiPM-BGO探测器；所述SiPM-BGO探测器外部被探测器遮光盒完整覆盖。
进一步的，所述漫反射材料的反射率＞98％。
进一步的，所述漫反射材料为硫酸钡混合透明硅胶。
进一步的，所述信号读出及供电电路包括信号读出模块和供电电路模块，所述SiPM的信号输出端与信号读出模块的信号输入端连接，所述供电电路模块分别与SiPM以及信号读出模块供电连接。
进一步的，所述SiPM为正方形，外围尺寸为X mm*X mm，X<＝5,有效探测面积为Y mm*Y mm,Y<X，包含的微单元数>＝3000，工作电压<＝36V。
进一步的，所述BGO晶体的形状为10mm*10mm*10mm立方体，所述BGO晶体的下端与SiPM上表面接触的端面设有导角，导角后的BGO晶体下底面尺寸与SiPM有效探测面积一致。
进一步的，所述光学胶水层的折射率约为1.7,正常工作温度在-40摄氏度到+200摄氏度范围内，可在紫外线照射下固化。
进一步的，所述探测器遮光盒材质为铝合金，厚度<＝2mm,内部发黑处理，尺寸满足紧凑扣设在SiPM-BGO探测器之上，并与信号读出及供电电路无缝衔接。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的基于SiPM和BGO的高性价比核辐射探测器，新一代固态光电传感器SiPM与目前应用最广泛同时也是性价比最高的核辐射探测用晶体材料BGO相结合，借助SiPM针对BGO晶体发光波长光电探测效率较高(>30％)的特性，配合优选的光学胶水(折射率约为1.7，可在紫外光照射下固化)，有效降低SiPM与闪烁晶体耦合面的光子损失，大幅提升核辐射探测器的信号质量，从而提高核辐射探测器的性能。
与传统的基于PMT和其他晶体(如CsI,NaI,YSO等)的核辐射探测器相比，本实用新型不仅提高了探测器的性能(信号输出质量，针对低剂量的探测精度，探测灵敏度等)和安全性(工作电压低)，还有效降低了核辐射探测器的成本和周围环境(温湿度，电磁场等)对探测器的影响。
附图说明
附图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图1所示，基于SiPM和BGO的高性价比核辐射探测器，包括信号读出及供电电路、SiPM、光学胶水层、包裹反射率＞98％的漫反射材料的BGO晶体以及探测器遮光盒，所述漫反射材料为硫酸钡混合透明硅胶；所述SiPM设置在信号读出及供电电路上，所述包裹漫反射材料的BGO晶体通过光学胶水层与SiPM上表面无缝耦合后固化，形成固化后的SiPM-BGO探测器；所述SiPM-BGO探测器外部被探测器遮光盒完整覆盖。
所述信号读出及供电电路包括信号读出模块和供电电路模块，所述SiPM的信号输出端与信号读出模块的信号输入端连接，所述供电电路模块分别与SiPM以及信号读出模块供电连接。
所述SiPM为正方形，外围尺寸为X mm*X mm，X<＝5,有效探测面积为Y mm*Y mm,Y<X，包含的微单元(microcell)数>＝3000，工作电压<＝36V。
所述BGO晶体的形状为10mm*10mm*10mm立方体，所述BGO晶体的下端与SiPM上表面接触的端面设有导角，导角后的BGO晶体下底面尺寸与SiPM有效探测面积一致。
所述光学胶水层的折射率约为1.7,正常工作温度在-40摄氏度到+200摄氏度范围内，可在紫外线照射下固化。
所述探测器遮光盒材质为铝合金，厚度<＝2mm,内部发黑处理，尺寸满足紧凑扣设在SiPM-BGO探测器之上，并与信号读出及供电电路无缝衔接，通过螺钉7固定。
本实用新型将新一代固态光电传感器SiPM与目前应用最广泛同时也是性价比最高的核辐射探测用晶体材料BGO相结合，借助SiPM针对BGO晶体发光波长光电转换效率较高(>30％)的特性，配合优选的光学胶水(折射率约为1.7，可在紫外光照射下固化)，有效降低SiPM与闪烁晶体耦合面的光子损失，大幅提升核辐射探测器的信号质量，从而提高核辐射探测器的性能。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。