闪烁体阵列结构及应用该闪烁体阵列结构的中子探测器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种闪烁体阵列结构及包括该闪烁体阵列结构的探测器，尤指一种梯 度堆叠而成的闪烁体阵列结构及包括该闪烁体阵列结构的中子探测器。
【背景技术】
[0002] 中子能谱测量尤其是快中子能谱测量具有重要意义。其中一个重要的方面是对反 应堆的监控，从而掌握反应堆的运行情况；而另一个常用的领域为太阳中子及宇宙线探测， 从而研宄太阳活动的特点及规律，同时对航天安全具有重要意义。传统所采用的测量方法 是利用He-3管等充气正比探测器进行测量，但这种探测器体积庞大，测量能量较低，而且 粒子反应是离散化的。一种新兴的测量方法是利用闪烁体所组成的固体探测器进行测量， 可以用来测量能量较高的中子连续能谱。
[0003] 闪烁体探测器利用中子与物质的相互作用进行测量。典型地，对于含氢丰富的塑 料闪烁体，所利用的主要为中子与质子（即氢核）的碰撞相互作用。对于弹性碰撞事例，入 射中子能量、反冲质子能量、反冲质子与入射中子方向的夹角满足
[0004]
【主权项】
1. 闪烁体阵列结构，包括多层闪烁体层，所述多层闪烁体层相互堆叠形成所述闪烁体 阵列结构，其中所述多层闪烁体层中至少包括两层厚度不同的闪烁体层。
2. 如权利要求1所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，所述多层闪烁体层中包括多层 第一厚度的第一闪烁体层和多层第二厚度的第二闪烁体层；所述多层第一厚度的第一闪烁 体层由下至上顺序排列，所述多层第二厚度的第二闪烁体层由下至上顺序排列，并且所述 多层第二厚度的第二闪烁体层堆叠于所述多层第一厚度的第一闪烁体层的上方。
3.如权利要求2所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，所述第二厚度大于所述第一厚 度。
4.如权利要求1-3任一项所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，所述闪烁体层包括多 条闪烁光纤，所述多条闪烁光纤沿一方向排列结合形成所述闪烁体层。
5.如权利要求4所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，每层闪烁体层中的闪烁光纤的 尺寸相同。
6. 如权利要求4所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，相邻两层的所述闪烁体层中的 闪烁光纤之间呈一角度排列。
7.如权利要求6所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，相邻两层的所述闪烁体层中的 闪烁光纤之间排列方向彼此正交。
8. 如权利要求1所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，所述多层闪烁体层中的至少部 分闪烁体层之间具有一定间隙，并且所述间隙大小相同或不同。
9.如权利要求1所述的闪烁体阵列结构，其特征在于，所述闪烁体层的厚度沿堆叠方 向递减。
10. 中子探测器，其特征在于，包括： 如权利要求1-9任一项所述的闪烁体阵列结构； 光传输单元，用于传送所述闪烁体阵列结构输出的光信号； 光电转换单元，用于将所述光传输单元传送来的光信号转换为电信号； 信号读出单元，用于将所述电信号经过处理得到可识别的数字信号； 数据处理单元，用于对所述数字信号进行处理，得到入射中子的信息。
【专利摘要】本发明公开了一种闪烁体阵列结构及应用该闪烁体阵列结构的中子探测器，该闪烁体阵列结构包括多层闪烁体层，所述多层闪烁体层相互堆叠形成所述闪烁体阵列结构，其中所述多层闪烁体层中至少包括两层厚度不同的闪烁体层。本发明的闪烁体阵列由多层闪烁体层堆叠形成，并且其中具有厚度互不相同的闪烁体层，如此可以适于探测不同中子能谱，有效地增加中子能谱的探测范围。
【IPC分类】G01T3-06
【公开号】CN104820233
【申请号】CN201510249808
【发明人】庄凯, 曾凡剑, 秦秀波, 薛玉雄, 马亚莉, 安恒, 杨生胜, 魏存峰, 魏龙, 李毅军
【申请人】中国科学院高能物理研究所, 兰州空间技术物理研究所
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月15日