粒子辐射探测装置

本发明实施例涉及粒子辐射探测，尤其涉及一种粒子辐射探测装置。

背景技术：

1、在对粒子辐射探测的研究和实验中，探测信号的噪声是评价粒子辐射探测装置的探测性能的一项重要指标，在实际应用时希望降低探测信号的噪声。

2、现有技术中，粒子辐射探测装置基于探测到的粒子辐射信号，转换为相应的电信号，接着对所述电信号进行处理，并输出最终的探测信号。所述粒子辐射探测装置在处理信号的过程中，会不断引入新的噪声源，因此随着信号在粒子辐射探测装置内的传输，信号的噪声会逐渐增加。因此，如何降低探测信号的噪声是亟待解决的问题。

3、背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的提供一种粒子辐射探测装置，能够降低探测信号的噪声。

2、本发明实施例提供一种粒子辐射探测装置，包括：

3、探测模块，适于对粒子辐射进行探测，并转化为初始电信号；

4、读出模块，与所述探测模块耦接，适于基于所述初始电信号，输出探测信号；

5、其中，所述探测模块和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测模块的尺寸确定，以使所述探测信号的噪声小于预设噪声阈值。

6、可选地，所述探测模块包括：

7、探测器，分别与外接电源和所述读出模块的输入端耦接，适于对粒子辐射进行探测，并转换为初始电信号。

8、可选地，所述探测器和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器的厚度和面积共同确定。

9、可选地，当所述探测器的厚度小于预设的第一厚度阈值且面积大于预设的第一面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间直流耦合。

10、可选地，当所述探测器的厚度大于预设的第二厚度阈值且面积小于预设的第二面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器与所述读出模块之间的杂散电容确定。

11、可选地，当所述杂散电容大于预设阈值时，所述探测器与所述读出模块交流耦合；

12、当所述杂散电容小于或等于所述预设阈值时，所述探测器与所述读出模块直流耦合。

13、可选地，所述探测器与所述读出模块交流耦合，所述探测装置还包括：

14、耦合模块，耦接于所述探测模块与所述读出模块之间，适于阻断所述初始电信号中的直流信号，通过所述初始电信号中的交流信号。

15、可选地，所述读出模块包括：

16、放大单元，与所述探测模块耦接，适于放大所述初始电信号，并输出所述探测信号；

17、反馈单元，与所述放大单元并联，适于将所述放大单元输出的探测信号反馈给所述放大单元的输入端。

18、可选地，所述放大单元包括：

19、运算放大器，与所述探测模块耦接，适于输出所述探测信号；

20、结型场效应管，其栅极与所述探测模块的输出端耦接，源极接地，漏极分别与外接电源和所述运算放大器的输入端耦接。

21、可选地，所述反馈单元包括：

22、反馈电阻，与所述放大单元并联；

23、反馈电容，与所述放大单元并联。

24、本发明实施例中的粒子辐射探测装置，通过所述探测模块对粒子辐射进行探测，并将探测到的粒子辐射转换为初始电信号向所述读出模块输出；所述读出模块基于所述初始电信号，输出所述探测信号；根据所述探测模块的尺寸，确定所述探测模块和所述读出模块之间的耦合方式，以使所述探测信号的噪声小于预设噪声阈值，经实验证明，上述方案可以降低所述探测信号的噪声，改善所述粒子辐射装置的探测性能。

25、进一步地，当所述探测器的厚度小于预设的第一厚度阈值且面积大于预设的第一面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间直流耦合。经实验证明，上述方案可以降低所述探测信号的噪声。

26、进一步地，若所述杂散电容大于预设阈值，所述探测器与所述读出模块交流耦合；若所述杂散电容小于或等于所述预设阈值，所述探测器与所述读出模块直流耦合。经实验证明，上述方案可以降低所述探测信号的噪声。

技术特征：

1.一种粒子辐射探测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述探测模块包括：

3.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述探测器和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器的厚度和面积共同确定。

4.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于，当所述探测器的厚度小于预设的第一厚度阈值且面积大于预设的第一面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间直流耦合。

5.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于，当所述探测器的厚度大于预设的第二厚度阈值且面积小于预设的第二面积阈值时，所述探测器与所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测器与所述读出模块之间的杂散电容确定。

6.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的探测装置，其特征在于，所述探测器与所述读出模块交流耦合，所述探测装置还包括：

8.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述读出模块包括：

9.根据权利要求8所述的探测装置，其特征在于，所述放大单元包括：

10.根据权利要求8所述的探测装置，其特征在于，所述反馈单元包括：

技术总结
本发明实施例提供了一种粒子辐射探测装置，包括：探测模块和读出模块，其中，所述探测模块，适于对粒子辐射进行探测，并转化为初始电信号；所述读出模块，与所述探测模块耦接，适于基于所述初始电信号，输出探测信号；所述探测模块和所述读出模块之间的耦合方式基于所述探测模块的尺寸确定，以使所述探测信号的噪声小于预设噪声阈值。采用上述技术方案，可以降低探测信号的噪声。

技术研发人员：于向前,杨芯,王玲华,施伟红,陈鸿飞,陈傲,王游龙,王永福,宗秋刚,邹鸿,叶雨光
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13