专利名称：闪烁体性能测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及核辐射探测器技术领域，尤其涉及一种闪烁体性能测量装置。
背景技术：
目前，核辐射探测器是记录和检测核辐射事件的装置，核辐射探测器已经广泛应用于很多领域，如核物理实验、粒子天体物理、核医学、地质探测和工业检测等等。闪烁体探测器是最为常用的核辐射探测器之一，闪烁体探测器一般由闪烁体、光探测器件和电子学组件组成。作为闪烁体探测器重要组成部分的闪烁体，其发光光输出等性能和探测器的性能直接相关，在研制和生产闪烁体探测器时，对所用闪烁体的性能进行测量是至关重要的工作，在某些应用中，需要使用大量闪烁体，如正电子发射断层扫描仪，常常需要使用上万个闪烁体，对这些闪烁体的性能测量是非常繁重的任务。因此，对于大批量的闪烁体，无论最终的使用是否组成闪烁体阵列，都需要对其发光光输出等性能进行测量，选出可以满足使用要求的闪烁体。如何方便、快速、精确的测量大量闪烁体的光输出或者闪烁体阵列中每个闪烁体的光输出成为一个技术难点。现有技术方案每次只能测试一个闪烁体性能，如果需测量大量闪烁体，则工作效率很低；而且现有技术方案也无法一次性完成由多个闪烁体组成的阵列中各闪烁体的性能测量，整个检测装置集成度不佳、结构复杂、操作繁琐、体积较大，携带和搬运也不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种闪烁体性能测量装置，能够单次完成大量闪烁体性能的测量，并可以完成由多个闪烁体组成的阵列中每个闪烁体性能的测量，测量结果更加精确， 且操作方便，占用空间小，易于携带和搬运，大大节省了测试时间。本发明的目的是通过以下技术方案实现的—种闪烁体性能测量装置，该装置包括机械盒体、供电设备、光探测器件、前置放大模块、数字采集板和闪烁体装配架，其中所述机械盒体装载各个部件；所述供电设备包括高压电源、高压调节器和低压电源，与各个部件电连接，并给各个部件供电；所述闪烁体装配架装载待测量闪烁体，且该闪烁体装配架每个位置上的光输出已使用标定闪烁体进行预先标定，该闪烁体装配架放置于所述光探测器件上；所述光探测器件探测待测量闪烁体，得到每个待测量闪烁体在所述闪烁体装配架
上能量信息；所述前置放大模块将所述光探测器件获得信号进行放大；所述数字采集板将放大的信号数字化，根据该数字化后的信号获得每个待测量闪烁体相对于所述标定闪烁体的光输出。所述闪烁体装配架和所述光探测器件紧凑连接，使待测量闪烁体位置固定；
且所述闪烁体装配架包括顶盖，在放置完待测量闪烁体后盖上所述顶盖。所述待测量闪烁体包括一定数量的单个闪烁体或由一定数量闪烁体组成的闪烁体阵列。若所述待测量闪烁体为大尺寸闪烁体阵列，则根据该大尺寸闪烁体阵列的面积和形状将多个光探测器件拼接，对该大尺寸闪烁体阵列进行测量。若所述待测量闪烁体为为块状闪烁体，则将该块状闪烁体划分为多个区域，并获得每个划分区域的位置信息；所述光探测器件探测该待测量闪烁体，根据所获得的位置信息得到每个划分区域的能量信息和相对于所述标定闪烁体的光输出。所述光探测器件包括如下之一 单通道光电倍增管、位置灵敏型光电倍增管、光电二极管或硅光电二极管。所述闪烁体装配架所采用的材质为聚四氟乙烯，或采用高反光效率材质制作，或涂有高反光率材质的涂层。所述装置还包括气动弹簧，该气动弹簧一端连接所述机械盒体上盖，另一端连接所述机械盒体下盖，在打开或关闭所述机械盒体的过程中，为所述机械盒体提供支撑。所述装置还包括垫圈，该垫圈阻隔所述机械盒体盒盖的缝隙。由上述本发明提供的技术方案可知，该装置包括机械盒体、供电设备、光探测器件、前置放大模块、数字采集板和闪烁体装配架，其中所述机械盒体装载各个部件；所述供电设备包括高压电源、高压调节器和低压电源，与各个部件电连接，并给各个部件供电；所述闪烁体装配架装载待测量闪烁体，且该闪烁体装配架每个位置上的光输出已使用标定闪烁体进行预先标定，该闪烁体装配架放置于所述光探测器件上；所述光探测器件探测待测量闪烁体，得到每个待测量闪烁体在所述闪烁体装配架上能量信息；所述前置放大模块将所述光探测器件获得信号进行放大；所述数字采集板将放大的信号数字化，根据该数字化后的信号获得每个待测量闪烁体相对于所述标定闪烁体的光输出。通过上述装置就能够单次完成大量闪烁体性能的测量，并可以完成由多个闪烁体组成的阵列中每个闪烁体性能的测量，测量结果更加精确，且操作方便，占用空间小，易于携带和搬运，大大节省了测试时间。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明实施例所提供的闪烁体性能测量装置的结构示意图；图2为本发明实施例所提供的闪烁体装配架的主视图；图3为本发明实施例所提供的闪烁体装配架的俯视图；图4为本发明实施例所提供的测量中所得到的闪烁体阵列的散点图；图5为本发明实施例所提供的两个光探测器件拼接和测量的结构示意图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供的闪烁体性能测量装置的结构示意图，图1中包括机械盒体1 ；气动弹簧2 ；数字采集板3 ；待测量闪烁体4 ；光探测器件5 ；前置放大模块6 ；供电设备7 ；闪烁体装配架8，其中机械盒体1装载图中的各个部件，并用于避光。供电设备7包括高压电源、高压调节器和低压电源，与各个部件电连接，并为各个部件供电；在本实施例中，供电设备7的高压电源和数字采集板3共同放置在一个盒子里， 这样节省了部件在机械盒体1内的空间，在实际应用中也可以单独放置。闪烁体装配架8装载待测量闪烁体4，并放置于光探测器件5上，且该闪烁体装配架每个位置上的光输出已使用标定闪烁体进行预先标定，上述标定闪烁体为已知光输出的闪烁体。在具体实施过程中，预先标定的过程可以是采用放射源激活，再使用已知光输出的闪烁体(标定闪烁体)对闪烁体装配架8的每个位置的光输出进行标定并记录。举例来说，假设选取一根标定闪烁体，其光输出已知为4000/MeV，选取高压为-800v，且闪烁体装配架的规格为3x3数量，其位置信息编号如下表1所示
123456789表 1将该标定闪烁体依次放入编号1-9的位置，测量后得到该标定闪烁体在闪烁体装配架每个位置的道址，道址即每个位置的能峰值，分别记为Ni, N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8， N9。上述过程就是预先标定的过程。光探测器件5探测待测量闪烁体4，得到每个待测量闪烁体4在所述闪烁体装配架 8上的能量信息；前置放大模块6再将光探测器件5获得信号进行放大；再由数字采集板3将该放大的信号数字化，从而就可以根据该数字化后的信号获得每个待测量闪烁体4相对于所述标定闪烁体的光输出。具体来说，由于闪烁体装配架8 每个位置上的道址已使用标定闪烁体进行了预先标定，那么根据每个待测量闪烁体4在所述闪烁体装配架8上的能量信息，就可以通过计算获得每个待测量闪烁体4相对于所述标定闪烁体的光输出。具体计算操作可以通过计算机终端或其他处理终端来完成。举例来说，按照上述所举的例子，将闪烁体装配架每个位置的能峰标定为Ni，N2，N3，N4, N5, N6, N7, N8, N9之后，进一步可以计算得到每个位置相对于该标定闪烁体的单位
道址的光输出，并将每个位置单位道址的光输出编辑成能量表，如下表2所示
权利要求
1.一种闪烁体性能测量装置，其特征在于，该装置包括机械盒体、供电设备、光探测器件、前置放大模块、数字采集板和闪烁体装配架，其中所述机械盒体装载各个部件；所述供电设备包括高压电源、高压调节器和低压电源，与各个部件电连接，并给各个部件供电；所述闪烁体装配架装载待测量闪烁体，且该闪烁体装配架每个位置上的光输出已使用标定闪烁体进行预先标定，该闪烁体装配架放置于所述光探测器件上；所述光探测器件探测待测量闪烁体，得到每个待测量闪烁体在所述闪烁体装配架上能 M.fn 息；所述前置放大模块将所述光探测器件获得信号进行放大；所述数字采集板将放大的信号数字化，根据该数字化后的信号获得每个待测量闪烁体相对于所述标定闪烁体的光输出。
2.如权利要求1所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，所述闪烁体装配架和所述光探测器件紧凑连接，使待测量闪烁体位置固定；且所述闪烁体装配架包括顶盖，在放置完待测量闪烁体后盖上所述顶盖。
3.如权利要求1所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，所述待测量闪烁体包括一定数量的单个闪烁体或由一定数量闪烁体组成的闪烁体阵列。
4.如权利要求3所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，若所述待测量闪烁体为大尺寸闪烁体阵列，则根据该大尺寸闪烁体阵列的面积和形状将多个光探测器件拼接，对该大尺寸闪烁体阵列进行测量。
5.如权利要求1所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，若所述待测量闪烁体为为块状闪烁体，则将该块状闪烁体划分为多个区域，并获得每个划分区域的位置信息；所述光探测器件探测该待测量闪烁体，根据所获得的位置信息得到每个划分区域的能量信息和相对于所述标定闪烁体的光输出。
6.如权利要求1所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，所述光探测器件包括如下之一单通道光电倍增管、位置灵敏型光电倍增管、光电二极管或硅光电二极管。
7.如权利要求1所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，所述闪烁体装配架所采用的材质为聚四氟乙烯，或采用高反光效率材质制作，或涂有高反光率材质的涂层。
8.如权利要求1所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，所述装置还包括气动弹簧， 该气动弹簧一端连接所述机械盒体上盖，另一端连接所述机械盒体下盖，在打开或关闭所述机械盒体的过程中，为所述机械盒体提供支撑。
9.如权利要求1所述的闪烁体性能测量装置，其特征在于，所述装置还包括垫圈，该垫圈阻隔所述机械盒体盒盖的缝隙。
全文摘要
本发明公开了一种闪烁体性能测量装置，该装置包括机械盒体、供电设备、光探测器件、前置放大模块、数字采集板和闪烁体装配架，所述闪烁体装配架装载待测量闪烁体，该闪烁体装配架放置于所述光探测器件上；所述光探测器件探测待测量闪烁体；所述前置放大模块将所述光探测器件获得信号进行放大；所述数字采集板将放大的信号数字化，根据该数字化后的信号获得每个待测量闪烁体相对于所述标定闪烁体的光输出。通过上述装置就能够单次完成大量闪烁体性能的测量，并可以完成由多个闪烁体组成的阵列中每个闪烁体性能的测量，测量结果更加精确，且操作方便，占用空间小，易于携带和搬运，大大节省了测试时间。
文档编号G01T1/20GK102353976SQ20111019592
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者单保慈, 唐浩辉, 帅磊, 廖燕飞, 张玉包, 朱美玲, 李婷, 李道武, 柴培, 王宝义, 章志明, 舒岩峰, 陈研, 魏龙, 黄先超 申请人:中国科学院高能物理研究所