微晶闪烁玻璃阵列及闪烁体探测器

本公开涉及辐射探测，具体而言，涉及一种微晶闪烁玻璃阵列及闪烁体探测器。

背景技术：

1、在辐射探测技术领域中，闪烁体探测器是探测能量粒子轨迹的重要的工具，而闪烁体阵列是闪烁体探测器的重要组成部分。

2、相关技术中，闪烁体阵列是基于闪烁晶体排列构成闪烁晶体阵列。

3、然而，闪烁晶体的制备需要大量的无机晶体材料，制作成本高，且对制备工艺和技术水平具有较高的要求，因此基于闪烁晶体阵列实现闪烁体探测的成本高。此外，闪烁晶体难以生长出较大的面积，因此基于闪烁晶体阵列的闪烁体探测器的灵敏面积小，对于大面积的探测，只能扫描检测，费事费力。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开提供一种微晶闪烁玻璃阵列及闪烁体探测器，至少在一定程度上克服了上述相关技术中构建闪烁体阵列所需的闪烁体多、成本高问题。

2、根据本公开的一个方面，提供了一种闪烁玻璃阵列，包括：至少一层微晶闪烁玻璃阵列，每层微晶闪烁玻璃阵列包括多个微晶闪烁玻璃，每一微晶闪烁玻璃包括玻璃基体和所述玻璃基体包覆的多个微晶；其中，微晶闪烁玻璃的制备过程包括将微晶融入玻璃中，制成每一微晶的材料包括闪烁体。

3、在一个实施例中，微晶闪烁玻璃的外形类型为线型；或者，微晶闪烁玻璃的外形类型为平面型；或者，微晶闪烁玻璃的外形类型为曲面型。

4、在一个实施例中，每层微晶闪烁玻璃阵列包括的微晶闪烁玻璃沿同一方向排布。

5、在一个实施例中，所述至少一层微晶闪烁玻璃阵列包括微晶闪烁玻璃的排布方向呈预设角度的两层微晶闪烁玻璃阵列。

6、在一个实施例中，所述多个微晶均匀分布在所述玻璃基体中，且所述多个微晶的数量为预设数量，以使基于所述微晶闪烁玻璃阵列的闪烁体探测器具有预设的灵敏度。

7、在一个实施例中，微晶闪烁玻璃为微晶闪烁光纤。

8、在一个实施例中，微晶闪烁玻璃外包覆有反射膜。

9、在一个实施例中，制成一个微晶的材料包括一种闪烁体；或者，制成一个微晶的材料包括多种闪烁体。

10、根据本公开的另一个方面，提供了一种闪烁体探测器，包括：如上述任意一个实施例中所述的微晶闪烁玻璃阵列；光电转换器，用于将所述微晶闪烁玻璃阵列输出的光信号转换为电信号；信号处理装置，用于对所述电信号进行处理得到辐射信息。

11、在一个实施例中，所述光电转换器与所述微晶闪烁玻璃阵列通过空气或光导材料耦合。

12、本公开的实施例所提供的技术方案至少包括以下有益效果：

13、本公开的实施例所提供的技术方案中，微晶闪烁玻璃阵列由微晶闪烁玻璃构成，微晶闪烁玻璃包括玻璃基体和玻璃基体包覆的多个微晶，制成微晶的材料包括闪烁体。由于微晶闪烁玻璃利用玻璃制成，相较于利用晶体制成的闪烁晶体，大大降低了成本。此外，玻璃的生长工艺成熟，大面积、多类型的微晶闪烁玻璃易于制成，因此微晶闪烁玻璃可以具有较大灵敏面，基于该微晶闪烁玻璃的闪烁体探测器可以实现大面积直接探测，而无需扫描，省时省力。

14、进一步地，微晶闪烁玻璃中，玻璃包覆微晶为微晶提供了密封环境，使得微晶不易潮解，且由于玻璃的保护作用使得微晶闪烁玻璃的应用环境更加广泛。

15、进一步地，通过将微晶融入玻璃的方式制作出的微晶闪烁玻璃与闪烁晶体相比，更容易塑形，拓展了微晶闪烁玻璃阵列的应用场景。

16、进一步地，通过将微晶融入玻璃的方式制作微晶闪烁玻璃，更容易控制融入的微晶的数量及排布方式，进而可以控制基于该闪烁玻璃阵列的闪烁体探测器的灵敏度。

17、进一步地，由于微晶是制成后融入玻璃中，所以微晶可以提前制成，而提前单独制成微晶的方式，可以更容易控制制成微晶的闪烁体的种类，所以通过控制制成微晶所使用的闪烁体，可以使得基于微晶闪烁玻璃阵列的闪烁体探测器可以实现对多种能量粒子的探测，拓展了基于该微晶闪烁玻璃阵列的闪烁体探测器的应用场景。

18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，包括：至少一层微晶闪烁玻璃阵列，每层微晶闪烁玻璃阵列包括多个微晶闪烁玻璃，每一微晶闪烁玻璃包括玻璃基体和所述玻璃基体包覆的多个微晶；

2.根据权利要求1所述的微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，微晶闪烁玻璃的外形类型为线型；

3.根据权利要求1所述的微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，每层微晶闪烁玻璃阵列包括的微晶闪烁玻璃沿同一方向排布。

4.根据权利要求3所述的微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，所述至少一层微晶闪烁玻璃阵列包括微晶闪烁玻璃的排布方向呈预设角度的两层微晶闪烁玻璃阵列。

5.根据权利要求1所述的微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，所述多个微晶均匀分布在所述玻璃基体中，且所述多个微晶的数量为预设数量，以使基于所述微晶闪烁玻璃阵列的闪烁体探测器具有预设的灵敏度。

6.根据权利要求1所述的微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，微晶闪烁玻璃为微晶闪烁光纤。

7.根据权利要求1所述的微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，微晶闪烁玻璃外包覆有反射膜。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的微晶闪烁玻璃阵列，其特征在于，制成一个微晶的材料包括一种闪烁体；

9.一种闪烁体探测器，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的闪烁体探测器，其特征在于，所述光电转换器与所述微晶闪烁玻璃阵列通过空气或光导材料耦合。

技术总结
本公开提供了一种微晶闪烁玻璃阵列及闪烁体探测器，涉及辐射探测技术领域。该微晶闪烁玻璃阵列，包括：至少一层微晶闪烁玻璃阵列，每层微晶闪烁玻璃阵列包括多个微晶闪烁玻璃，每一微晶闪烁玻璃包括玻璃基体和所述玻璃基体包覆的多个微晶；其中，微晶闪烁玻璃的制备过程包括将微晶融入玻璃中，制成每一微晶的材料包括闪烁体。由于微晶闪烁玻璃阵列中的闪烁体仅是以微晶的形式掺在玻璃中，所以制成微晶闪烁玻璃阵列所需的闪烁体少、成本低。进一步地，微晶闪烁玻璃中，玻璃包覆微晶为微晶提供了密封环境，使得微晶不易潮解，且由于玻璃的保护作用使得微晶闪烁玻璃的应用环境更加广泛。

技术研发人员：钱森,韩纪锋,任晶,宋瑞强,隋泽萱,朱瑶,华哲浩
受保护的技术使用者：中国科学院高能物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14