具有閃爍猝滅劑的光學(xué)纖維、包括光學(xué)纖維的輻射傳感器和輻射檢測(cè)裝置，以及制造和使 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光學(xué)纖維，其可包括聚合物和閃爍猝滅劑。所述光學(xué)纖維可為輻射傳感器或輻射檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)件。所述閃爍猝滅劑可包括UV吸收劑或抗閃爍材料。在一個(gè)實(shí)施例中，所述輻射傳感器包括閃爍器和閃爍猝滅劑，所述閃爍器能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)為至少約420nm的第一輻射，且所述閃爍猝滅劑能夠吸收波長(zhǎng)小于約420nm的第二幅射。包括閃爍猝滅劑的所述光學(xué)纖維提供了一種在輻射檢測(cè)系統(tǒng)中檢測(cè)中子的方法。
【專利說明】具有閃爍猝滅劑的光學(xué)纖維、包括光學(xué)纖維的輻射傳感器和輻射檢測(cè)裝置，以及制造和使用它們的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及光學(xué)纖維、輻射傳感器和輻射檢測(cè)裝置及它們的使用方法，更特別地涉及光學(xué)纖維、包括所述光學(xué)纖維的輻射傳感器和輻射檢測(cè)裝置，以及制備和使用前述的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輻射檢測(cè)器可包括塑料閃爍器，如波長(zhǎng)位移纖維和磷光材料的交替層。磷光材料的層可為可得自美國(guó)俄亥俄州海勒姆的圣戈班晶體公司(Saint-Gobain Crystals ofHiram, Ohio, USA)的BC-704TM牌中子傳感磷光層。使用固態(tài)閃爍器的常規(guī)中子檢測(cè)通常依賴于中子傳感閃爍器材料復(fù)合材料光耦合至光傳感器的平面窗口。就這些損害而言，工業(yè)界需要中子檢測(cè)上的進(jìn)一步改進(jìn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]實(shí)施例以示例的方式顯示，且不限于附圖。
[0004]圖1包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的輻射檢測(cè)裝置的圖示。
[0005]圖2包括輻射傳感器的一部分的橫截面圖的例圖。
[0006]圖3包括使用中子檢測(cè)器的一個(gè)示例性應(yīng)用的例圖。
[0007]圖4包括當(dāng)使用具有和不具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，中子源的脈沖形狀甄別譜的顯示。
[0008]圖5包括當(dāng)這種輻射檢測(cè)系統(tǒng)暴露于顯著的Y輻射場(chǎng)時(shí)，使用具有和不具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)的中子源的脈沖形狀甄別譜的顯示。
[0009]本領(lǐng)域技術(shù)人員了解，圖中的元件為了簡(jiǎn)單和清晰而顯示，且不必按比例繪制。例如，圖中的一些元件的尺寸可相對(duì)于其他元件增大，以協(xié)助增進(jìn)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
【具體實(shí)施方式】
[0010]通過結(jié)合附圖的如下描述以協(xié)助理解本文公開的教導(dǎo)。如下討論將集中于教導(dǎo)的具體實(shí)施和實(shí)施例。提供該焦點(diǎn)以協(xié)助描述教導(dǎo)，且該焦點(diǎn)不應(yīng)被解釋為對(duì)教導(dǎo)的范圍或適用性的限制。
[0011]術(shù)語“相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)”旨在意指與具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)基本上相同，并在與具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)基本上相同的條件下使用的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，只是相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)在用于將閃爍光傳輸通過輻射傳感器的至少一部分而到達(dá)光傳感器的介質(zhì)內(nèi)不具有閃爍猝滅劑。例如，具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)和相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)可具有基本上相同的組成、厚度和磷光體層數(shù)，并且基本上具有光學(xué)介質(zhì)，包括基本上相同的形式(例如，光學(xué)纖維、光傳輸片材等)、光學(xué)介質(zhì)層數(shù)，以及除了閃爍猝滅劑之夕卜，基本上相同的組成。[0012]術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”或它們的任何其他變體旨在涵蓋非排他性的包括。例如，包括一系列特征的過程、方法、制品或裝置不必僅限于那些特征，而是可包括未明確列出的或這些過程、方法、制品或裝置所固有的其他特征。此外，除非明確相反指出，“或”指包括性的或，而非排他性的或。例如，條件A或B由如下任一者滿足:A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)，以及A和B均為真(或存在)。[0013]“一種”的使用用于描述本文描述的元件和部件。這僅為了便利，并提供本發(fā)明的范圍的一般含義。該描述應(yīng)理解為包括一種或至少一種，且單數(shù)也包括復(fù)數(shù)，反之亦然，除非其明顯具有相反含義。
[0014]除非另外定義，本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所通常理解的具有相同的含義。材料、方法和實(shí)例僅為說明性的，且不旨在為限制性的。對(duì)于本文未描述的程度，有關(guān)具體材料和加工行為的許多細(xì)節(jié)為常規(guī)的，并可在閃爍和輻射檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)的教科書和其他來源中找到。
[0015]如在一些輻射傳感器或輻射檢測(cè)系統(tǒng)中所用的光學(xué)纖維可包括猝滅不希望的閃爍的材料。這種材料能夠顯著降低來自特定材料或在特定波長(zhǎng)下的不希望的閃爍的可能性。或者，這種材料可通過吸收在光學(xué)纖維中產(chǎn)生的不希望的閃爍輻射而猝滅不希望的閃爍。材料選擇為猝滅不希望的閃爍而不影響沿著光學(xué)纖維傳輸?shù)娜魏嗡璧妮椛洹?br> [0016]圖1包括輻射檢測(cè)裝置10的一個(gè)實(shí)施例的例圖。在所示實(shí)施例中，輻射檢測(cè)裝置10包括輻射傳感器12和光耦合至輻射傳感器12的光傳感器16和17，所述輻射傳感器12具有相應(yīng)的輻射感應(yīng)區(qū)域14。輻射傳感器12可具有許多不同的形狀。光傳感器16和17中的每一個(gè)或兩者可為光電倍增管(PMT)、半導(dǎo)體基光電倍增管、雪崩光電二極管或混合光傳感器的形式。光傳感器16和17可從福射傳感器12中的光學(xué)纖維接收光,并基于它們接收的光子數(shù)而產(chǎn)生電脈沖。光傳感器16和17電聯(lián)接至電子模塊19。電脈沖可由電子模塊19進(jìn)行成形、數(shù)字化、分析或它們的任意組合，以提供有關(guān)從光傳感器16和17中的任一者或兩者接收的光的量的信息，或其他信息。電子模塊19可包括放大器、鑒別器、模擬數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器、光子計(jì)數(shù)器、另一電子部件，或它們的任意組合。在一個(gè)可選擇的實(shí)施例中(未顯示)，光傳感器16或17中的一個(gè)可被反射器代替。僅一個(gè)光傳感器可與反射器一起使用，所述反射器代替在檢測(cè)器的另一側(cè)上的光傳感器。分析也可在專用集成電路(“ASIC”)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(“FPGA”)或另一類似的器件中引入一種或多種信號(hào)分析算法。
[0017]圖2包括輻射傳感器10的橫截面圖，所述輻射傳感器10包括磷光材料222的層。在一個(gè)實(shí)施例中，材料可包括6Li或kiB15在一個(gè)特定實(shí)施例中，材料可包括6LiF。另一材料可能夠產(chǎn)生閃爍光。另一材料可包括ZnS、CdffO4^Y2SiO5, ZnO、ZnCdS或它們的任意組合。在另一實(shí)施例中，另一材料可包括銀摻雜的ZnS(ZnS:Ag)或銅摻雜的ZnS(ZnS:Cu)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，材料可包括 ZnS:Ag、ZnS:Cu,ZnS:Ti, Y2SiO5:Ce,ZnO:Ga、ZnCdS:Cu 或它們的任意組合。
[0018]來自磷光材料222的閃爍光經(jīng)過透明材料226，并由光學(xué)纖維224接收。透明材料可為聚合物。在一個(gè)實(shí)施例中，透明材料可為環(huán)氧聚合物。光學(xué)纖維可具有如圖2中的元件224所示的矩形橫截面。在其他實(shí)施例中，波長(zhǎng)位移纖維的橫截面可為圓形、卵形或橢圓形。光學(xué)纖維傳輸閃爍光或閃爍光的衍生物(圖2中未顯不)。來自閃爍器的閃爍光的衍生物可為從波長(zhǎng)位移元件(如含有波長(zhǎng)位移材料或構(gòu)件的光學(xué)纖維)發(fā)射的光。在一個(gè)實(shí)施例中，閃爍光的衍生物具有大于閃爍光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)。
[0019]反射器240如圖2所示圍繞熒光材料222、光學(xué)纖維224和透明材料226的組合，以增加由光學(xué)纖維224接收的閃爍光的量。在一個(gè)實(shí)施例中，閃爍光位移至更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，并傳輸至光傳感器(圖2中未顯示)，所述光傳感器將由光傳感器所接收的光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。圖2中還顯示了中子減速劑260，所述中子減速劑260將快中子轉(zhuǎn)化為熱中子，以增加中子被磷光材料222捕獲的可能性。輻射傳感器12可為矩形或任何其他合適形狀的形式。光學(xué)纖維也可包括波長(zhǎng)位移材料。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)纖維可將閃爍光的波長(zhǎng)位移至更長(zhǎng)的波長(zhǎng)。例如，光學(xué)纖維可將波長(zhǎng)位移至藍(lán)光或綠光。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，輻射傳感器中的光學(xué)纖維可由粘合劑保持在一起。在另一實(shí)施例中，光學(xué)纖維可機(jī)械地保持在一起。光學(xué)纖維可以以行列的陣列或不規(guī)則圖案(例如不為行列的陣列)設(shè)置。光學(xué)纖維可為緊密堆積的束的形式，其中光學(xué)纖維224中的大多數(shù)接觸至少三個(gè)其他纖維。纖維之間的空間可至少部分由粘合劑占據(jù)。
[0021]光學(xué)纖維可包括光核心，且光核心中的一些或全部可由相比于光核心具有不同折射率的覆蓋層或其他涂層圍繞，其中這種覆蓋層或其他涂層可改進(jìn)信號(hào)傳輸。光核心可包括聚合物。聚合物可包括聚丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”))、聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯，或另一合適的光傳輸聚合物。在一個(gè)特定實(shí)施例中，光核心包括聚苯乙烯。在又一特定實(shí)施例中，光核心基本上不含聚丙烯酸酯。在另一實(shí)施例中，包括PMMA的層可圍繞包括聚苯乙烯的光核心。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，光纖維包括閃爍猝滅劑。閃爍猝滅劑可包括通過吸收在材料中引起閃爍的輻射或粒子而抑制閃爍的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，Y射線或次級(jí)粒子可沿著含有抗閃爍材料形式的閃爍猝滅劑的光學(xué)纖維傳輸。抗閃爍材料可為包括能夠基本上防止不希望的閃爍的部分的材料，如聚合物。可選擇地或與抗閃爍材料組合地，閃爍猝滅劑可包括通過吸收由不希望的閃爍所產(chǎn)生的輻射而抑制閃爍的材料。不希望的閃爍可源自引起閃爍的輻射，如Y射線或次級(jí)粒子。當(dāng)這種輻射由光學(xué)纖維中的材料吸收時(shí)，其可產(chǎn)生UV輻射，所述UV輻射可由充當(dāng)閃爍猝滅劑的UV吸收劑吸收，而不顯著干擾來自輻射檢測(cè)器的閃爍光。
[0023]一些特定類型的中子檢測(cè)器產(chǎn)生次級(jí)粒子，如可能干擾中子檢測(cè)的次級(jí)粒子電子。次級(jí)粒子電子為作為電離產(chǎn)物而產(chǎn)生的粒子。由于它們由其他輻射(初級(jí)輻射)產(chǎn)生，因此它們稱為“次級(jí)”。所述初級(jí)輻射可為具有超過吸收初級(jí)輻射的原子或分子的電離電位的足夠高的能量的離子、電子或光子的形式。當(dāng)次級(jí)粒子由光學(xué)纖維中的材料吸收時(shí)，次級(jí)粒子可引起不希望的閃爍。此外，次級(jí)電子可產(chǎn)生切倫科夫輻射。
[0024]切倫科夫輻射為當(dāng)帶電粒子(如電子)以大于光在電介質(zhì)中的相速度的速度經(jīng)過所述介質(zhì)時(shí)發(fā)射的電磁輻射。帶電粒子可使所述介質(zhì)的分子極化，且所述介質(zhì)的分子快速返回至它們的基態(tài)，從而在過程中發(fā)射輻射。核反應(yīng)堆的特性藍(lán)輝光是由于切倫科夫輻射。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，閃爍猝滅劑可吸收Y輻射、次級(jí)粒子或切倫科夫輻射。該材料不顯著干擾在中子檢測(cè)器內(nèi)捕獲中子時(shí)所產(chǎn)生的閃爍輻射。
[0026]紫外光的電磁譜可以以多種方式細(xì)分。紫外線A( “UVA”)為400nm至315nm;紫外線 B( “UVB”)為 315nm 至 280nm;且紫外線 C( “UVC”)為 280nm 至 IOOnm0 UV 譜的另一描述包括 400nm 至 300nm 的近 UV、300nm 至 200nm 的中 UV、200nm 至 122nm 的遠(yuǎn) UV、200nm至IOOnm的真空UV、IOOnm至88nm的低UV,或150nm至IOnm的超UV。
[0027]閃爍猝滅劑包括部分或完全吸收UV輻射的材料。閃爍猝滅劑可為UVA吸收劑、UVB吸收劑，或上述兩者。在一個(gè)實(shí)施例中，UV吸收劑為芳族化合物。在另一實(shí)施例中，UV吸收劑可包括酮或酯部分。在一個(gè)實(shí)施例中，UV吸收劑在偏離對(duì)應(yīng)于來自閃爍器的閃爍光或其衍生物(例如波長(zhǎng)位移的光)的發(fā)射最大值的波長(zhǎng)25nm內(nèi)的波長(zhǎng)下為非熒光的或不發(fā)突光。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，UV吸收劑為二苯甲酮或二苯甲酮類化合物，如2，4- 二羥基二苯甲酮、2，2'，4，4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2' -二羥基-4，4' - 二甲氧基二苯甲酮、5-氯-2-羥基二苯甲酮，和2，2' - 二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
[0029]在另一實(shí)施例中，UV吸收劑可為萘或萘類化合物。在又一實(shí)施例中，UV吸收劑可為二苯甲?；淄榛蚨郊柞；淄轭惢衔铩；蛘撸琔V吸收劑可具有如下物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)或?yàn)轭愃朴谌缦挛镔|(zhì)的化合物:雙-乙基己基氧基苯酚甲氧基苯基三嗪、丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、二乙基氨基羥基苯甲?；夯郊姿狨?、亞甲基雙-苯并三唑基四甲基丁基苯酚、鄰氨基苯甲酸甲酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、水楊酸乙基己酯、乙基己基三嗪酮、乙基己基二甲基苯甲酸、胡莫柳酯、對(duì)甲氧基肉桂酸戊酯、氰雙苯丙烯酸辛酯、水楊酸丁基辛酯、2，6-萘二甲酸二乙基己酯,或二乙基己基亞丁香基丙二酸酯(diethylhexylsyringylidene malamute)。在又一實(shí)施例中，閃爍粹滅劑基本上不含氮。
[0030]在又一實(shí)施例中，UV吸收劑包括UV吸收化合物的混合物。在一個(gè)特定實(shí)施例中，UV吸收劑吸收波長(zhǎng)小于420nm的光。在另一特定實(shí)施例中，UV吸收劑吸收切倫科夫光。
[0031]在另一實(shí)施例中，閃爍猝滅劑可包括抗閃爍材料?？归W爍材料可為包含UV吸收劑的聚合物?？蓪V吸收劑摻入聚合物基質(zhì)中。UV吸收劑可共價(jià)鍵合至基質(zhì)。例如，UV吸收劑可包含具有UV吸收部分的單體，所述單體在固化或聚合時(shí)將并入聚合物鏈中。這種單體UV吸收單元可為含有另外的乙烯基作為固化或聚合時(shí)的鏈形成單元的芳族酮的衍生物，如二苯甲酮或二苯甲?；淄?。
[0032]在實(shí)施例中，閃爍猝滅劑以至少約50ppm(以重量計(jì))、至少約129ppm(以重量計(jì))、至少約0.01重量％、至少約0.05重量％、至少約0.5重量％，或甚至至少約1.0重量％的量存在于光學(xué)纖維中。在其他實(shí)施例中，閃爍猝滅劑具有不大于約10.0重量％，或不大于約5.0重量％ ,如不大于約3.0重量％、不大于約0.9重量％ ,或不大于0.1重量％的量。此外，在其他實(shí)施例中，光學(xué)纖維包含波長(zhǎng)位移材料。
[0033]相比于不具有閃爍猝滅劑的輻射傳感器或輻射檢測(cè)器，含有閃爍猝滅劑的輻射傳感器或輻射檢測(cè)系統(tǒng)可具有降低的將Y輻射不正確地識(shí)別為中子的可能性。參照?qǐng)D4，脈沖形狀甄別譜顯示了隨中子源(如241AmBe、252Cf、239PUBe等)的多道分析器的通道數(shù)而變化的計(jì)數(shù)。在對(duì)應(yīng)于圖4的實(shí)施例中，當(dāng)不存在顯著的Y輻射時(shí)，中子源的波譜40具有在較低通道數(shù)下的相對(duì)較高的尖銳峰、在較高通道數(shù)下的相對(duì)較寬的峰，以及在峰之間的谷。
[0034]在圖4中，一對(duì)虛線顯示為起始于谷底附近，其中虛線44對(duì)應(yīng)于由具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)所接收的僅Y輻射，且虛線42對(duì)應(yīng)于由不具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)所接收的僅Y輻射。虛線44比虛線42更陡。因此，相比于不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)在大于對(duì)應(yīng)于谷底的通道數(shù)的通道數(shù)下具有顯著更低的量的Y輻射。
[0035]將Y輻射不正確地識(shí)別為中子計(jì)數(shù)的可能性大致與由虛線42或44所限定的曲線下的面積以及對(duì)應(yīng)于甄別設(shè)定的通道數(shù)的線成比例。參照?qǐng)D4，當(dāng)甄別設(shè)定在約通道數(shù)96 (線47)時(shí)，虛線44的曲線下的面積顯著小于虛線42的曲線下的面積。當(dāng)甄別設(shè)定增加至約通道數(shù)168 (線45)時(shí)，虛線44的曲線下的面積低于I個(gè)計(jì)數(shù)，而虛線42的曲線下的面積保持明顯。因此，相比于不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，將Y輻射不正確地識(shí)別為中子的可能性可降低至至少約I / 1.5、至少約I / 2、至少約I / 5，至少約I /
11,或甚至至少約I / 101。
[0036]當(dāng)在明顯的Y場(chǎng)的存在下以及在設(shè)定用于脈沖形狀甄別的甄別水平的情況下考慮時(shí)，閃爍猝滅劑的重要性可更加明顯。明顯的Y場(chǎng)可為約IOmR/小時(shí)、約20mR/小時(shí)，或由Y輻射源(如22Na、6°Co、137Cs等)產(chǎn)生的另一個(gè)值。在一個(gè)特定實(shí)施例中，可將Y輻射源置于距離輻射傳感器適當(dāng)?shù)木嚯x處，使得輻射傳感器暴露于所需的Y輻射場(chǎng)。
[0037]圖5包括中子源和Y輻射源的脈沖形狀甄別譜，其中輻射傳感器暴露于約IOmR/小時(shí)的Y輻射。波譜40對(duì)應(yīng)于之前描述的中子源。對(duì)于明顯的Y輻射場(chǎng)，輻射檢測(cè)系統(tǒng)的波譜可能不同。對(duì)于兩個(gè)輻射檢測(cè)系統(tǒng)，計(jì)數(shù)在低通道數(shù)下快速上升，因此，兩個(gè)波譜的上升由虛線51顯示。在更高通道數(shù)下，虛線54對(duì)應(yīng)于由具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)所接收的來自Y輻射源的Y輻射，虛線52對(duì)應(yīng)于由不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)所接收的來自Y輻射源的Y輻射。虛線54比虛線52更陡。
[0038]對(duì)于具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，甄別設(shè)定可設(shè)定至約通道數(shù)161 (圖5中的線57)。當(dāng)甄別設(shè)定在通道數(shù)161時(shí)，輻射檢測(cè)系統(tǒng)可在通道數(shù)161和更高下檢測(cè)中子。如果將Y輻射不正確地檢測(cè)為中子的可能性不增加，則不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)可具有增加至約通道數(shù)258 (線55)的甄別設(shè)定。當(dāng)甄別設(shè)定在通道數(shù)258時(shí)，相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)可僅在通道數(shù)258和更高下檢測(cè)中子。應(yīng)注意通道數(shù)258接近對(duì)應(yīng)于波譜40的更寬的峰的最高計(jì)數(shù)的通道數(shù)。因此，由于將Y輻射不正確地檢測(cè)為中子的不可接受地高的可能性，波譜40的相當(dāng)大的部分將不用于分析中子。不同于相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)可在顯著更大范圍的通道數(shù)內(nèi)檢測(cè)中子。在對(duì)應(yīng)于圖5的實(shí)施例中，具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)可在161至257范圍內(nèi)的通道數(shù)下檢測(cè)中子，所述范圍在相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)的范圍之外。
[0039]相比于相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)可在更低的通道數(shù)下檢測(cè)中子，并且在特定的甄別設(shè)定下將Y輻射不正確地識(shí)別為中子的可能性更低。因此，在相對(duì)較低的Y輻射場(chǎng)、相對(duì)較高的Y輻射場(chǎng)或上述兩者下，相比于相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)提供了更準(zhǔn)確的中子檢測(cè)。因此，相比于具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)至少約1.5、至少約2、至少約5、至少約11或至少約101倍地更有可能將Y輻射不正確地識(shí)別為中子。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)纖維具有直徑為至少約0.5mm，如約0.8mm、約1.0mm或約
1.5mm的圓形橫截面。光學(xué)纖維的直徑不大于約3mm，如約2.5mm或約2.0mm。在另一實(shí)施例中，光學(xué)纖維具有對(duì)角線長(zhǎng)度為至少約0.5mm,如約0.8_、約1.0mm或約1.5mm的矩形橫截面。光學(xué)纖維的對(duì)角線長(zhǎng)度不大于約3mm,如約2.5mm或約2.0mm。
[0041]輻射檢測(cè)裝置可為醫(yī)學(xué)成像裝置，測(cè)井裝置、安全檢查裝置等。如圖3所示，輻射檢測(cè)裝置502可用作安全檢查裝置。輻射檢測(cè)裝置502可包括如本文所述的一個(gè)或多個(gè)輻射傳感器和光傳感器設(shè)置(未分開不于圖3中)。一個(gè)或多個(gè)福射傳感器可為之前描述的輻射傳感器中的任意者。如圖3所示，一個(gè)或多個(gè)輻射傳感器可位于豎直柱中的任一者或兩者、水平橫梁或它們的任意組合內(nèi)。
[0042]當(dāng)使用時(shí)，可將客體504接近輻射檢測(cè)裝置502內(nèi)的開口設(shè)置，或經(jīng)過輻射檢測(cè)裝置502內(nèi)的開口。如圖3的實(shí)施例中所示，客體504為車輛，特別是卡車。輻射檢測(cè)裝置502可捕獲由客體504發(fā)射的目標(biāo)輻射中的至少部分。輻射傳感器可發(fā)射閃爍光或波長(zhǎng)位移的光，所述閃爍光或波長(zhǎng)位移的光由光傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電信號(hào)可傳輸至控制模塊(未顯示)以用于進(jìn)一步分析。
[0043]其他實(shí)施例不需要專用的中子減速劑來圍繞光學(xué)纖維的設(shè)置。光學(xué)纖維可包括能夠?qū)⒖熘凶愚D(zhuǎn)化為熱中子的材料。當(dāng)光學(xué)纖維設(shè)置為適當(dāng)?shù)暮穸葧r(shí)，快中子可轉(zhuǎn)化為熱中子，并由磷光材料捕獲。在制造過程中，不需要圍繞光學(xué)纖維設(shè)置中子減速劑的操作，因此節(jié)約了制備時(shí)間和可能的產(chǎn)率損失或與進(jìn)行不需要的操作相關(guān)的其他缺陷。
[0044]本文描述的實(shí)施例可有助于降低除了中子捕獲之外的輻射(如Y輻射引起的閃爍，或電子或次級(jí)電子引起的閃爍，上述兩者可能在光學(xué)纖維的聚合物基質(zhì)中發(fā)生)。例如，在中子檢測(cè)器中，來自捕獲中子的閃爍貢獻(xiàn)所需的信號(hào)，而來自任何其他活動(dòng)(例如Y輻射或次級(jí)粒子)的閃爍貢獻(xiàn)噪聲，且噪聲可干擾信號(hào)的檢測(cè)或分析。因此，更好的信噪比可提供更準(zhǔn)確的讀數(shù)。因此，使用本文的概念描述的輻射傳感器和裝置提供了優(yōu)于構(gòu)造為感應(yīng)和檢測(cè)中子的常規(guī)輻射傳感器和裝置的信噪比。在特定實(shí)施例中，本文描述的輻射檢測(cè)裝置和部件可對(duì)中子敏感度更高、對(duì)Y輻射敏感度更低，或它們的任意組合。
[0045]不同于本文描述的輻射檢測(cè)裝置和部件，高能粒子計(jì)數(shù)器可使用包含二苯甲酮的聚乙烯基甲苯的波長(zhǎng)位移片材。高能粒子計(jì)數(shù)器通常測(cè)定來自粒子的總能量。因此，高能粒子計(jì)數(shù)器不涉及在Y輻射和顯著干擾正確計(jì)數(shù)中子的其他源的存在下正確計(jì)數(shù)中子。
[0046]此外，聚乙烯基甲苯的片材可能具有光耦合至管狀光傳感器的問題，所述管狀光傳感器通常與感應(yīng)中子的輻射傳感器一起使用。如果將使用管狀光傳感器，則在片材邊緣與光傳感器之間的傳輸中將發(fā)生顯著的信號(hào)損失。這種構(gòu)造可能不能將足夠強(qiáng)的信號(hào)提供至光傳感器，并導(dǎo)致中子的少計(jì)。
[0047]此外，聚乙烯基甲苯可能不能成型為具有與感應(yīng)中子的輻射傳感器一起運(yùn)行良好的尺寸和形狀的光學(xué)纖維。例如，輻射傳感器可包括覆蓋相對(duì)較大的輻射感應(yīng)區(qū)域，還在輻射感應(yīng)區(qū)域之外的許多光學(xué)纖維，光學(xué)纖維可包括彎曲，并被捆扎在一起，使得光學(xué)纖維充分光耦合至光傳感器。相比于使用聚苯乙烯核心制得的可相比的纖維，使用聚乙烯基甲苯核心制得的光學(xué)纖維顯示出更差的信號(hào)傳輸。此外，由于材料往往粘結(jié)或凝塊而不是平滑過渡至一致的尺寸，因此更難以拉動(dòng)聚乙烯基甲苯纖維。
[0048]因此，本文描述了光學(xué)纖維，特別是當(dāng)將其摻入輻射傳感器中時(shí)，克服了聚乙烯基甲苯片材的許多缺點(diǎn)，特別是對(duì)于在中子傳感器中的光學(xué)纖維的用途。即使存在其他輻射(如Y輻射)時(shí)，具有包括本文描述的光學(xué)纖維的輻射傳感器的輻射檢測(cè)裝置也可具有相對(duì)較高的信噪比，且特別地具有改進(jìn)的檢測(cè)中子的精確度。因此，對(duì)光傳感器的輸出的分析可提供從Y輻射甄別中子的更好甄別。
[0049]許多不同的方面和實(shí)施例是可能的。那些方面和實(shí)施例中的一些描述于本文。在閱讀本說明書之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解那些方面和實(shí)施例僅為說明性的，且不限制本發(fā)明的范圍。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解包括模擬電路的一些實(shí)施例可使用數(shù)字電路類似地實(shí)施，反之亦然。
[0050]在第一方面，輻射傳感器可包括閃爍器和聯(lián)接至所述閃爍器的光纖維，其中所述光纖維包括閃爍猝滅劑。
[0051]在所述第一方面的一個(gè)實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑包括UV吸收劑。在一個(gè)特定實(shí)施例中，UV吸收劑吸收在UV-A范圍內(nèi)、UV-B范圍內(nèi)、UV-C范圍內(nèi)或它們的任意組合的波長(zhǎng)下的輻射。在前述實(shí)施例中的任意者的一個(gè)特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑吸收切倫科夫光。在前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑包括抗閃爍材料。在前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，閃爍器能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)為至少約420nm的第一輻射，且閃爍猝滅劑能夠吸收波長(zhǎng)小于約420nm的第二輻射。
[0052]在前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自芳族化合物、酮和酯。在前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑基本上不含氮。在前述實(shí)施例中的任意者的再一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮。在一個(gè)更特定的實(shí)施例中，閃爍猝滅劑選自二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2'，4，4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2' - 二羥基-4，4' - 二甲氧基二苯甲酮、5-氯-2-羥基二苯甲酮，和2，2' - 二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。在前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑以至少約50ppm(以重量計(jì))、至少約129ppm(以重量計(jì))、至少約0.01重量％、至少約0.05 %、至少約0.5%，至少約1.0 %的量存在于光學(xué)纖維中。在前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑以不大于約5.0重量％，不大于約3.0重量％、不大于約0.9重量％,或不大于0.1重量％的量存在于光學(xué)纖維中。
[0053]在前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維還包括波長(zhǎng)位移材料。在前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維包括聚合物。在一個(gè)更特定的實(shí)施例中，所述聚合物包括聚苯乙烯。在又一更特定的實(shí)施例中，所述聚合物基本上不含聚丙烯酸酯。在前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述輻射傳感器包括中子傳感器。
[0054]在第二方面，一種輻射檢測(cè)系統(tǒng)可包括閃爍器、光傳感器和在所述閃爍器與所述光傳感器之間聯(lián)接的光學(xué)纖維。所述光學(xué)纖維可包括閃爍猝滅劑，并在比不包括任何閃爍猝滅劑的另一光學(xué)纖維更高的信噪比下操作。
[0055]在所述第二方面的一個(gè)實(shí)施例中，所述光傳感器對(duì)350nm至600nm之間的波長(zhǎng)的福射具有靈敏度。在一個(gè)特定實(shí)施例中，所述光傳感器對(duì)400nm至500nm之間的波長(zhǎng)的福射具有靈敏度。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的一個(gè)特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑包括抗閃爍材料。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑包括UV吸收劑。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑吸收在UV-A范圍內(nèi)、UV-B范圍內(nèi)、UV-C范圍內(nèi)或它們的任意組合的波長(zhǎng)下的輻射。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的再一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑吸收切倫科夫光。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍器能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)為至少約420nm的第一輻射，且所述閃爍猝滅劑能夠吸收波長(zhǎng)小于約420nm的第二輻射。
[0056]在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的再一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自芳族化合物、酮和酯。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑基本上不含氮。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的一個(gè)更特定的實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2'，4，4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2' - 二羥基_4，4' - 二甲氧基二苯甲酮、
5-氯-2-羥基二苯甲酮，和2，2' - 二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑以至少約50ppm(以重量計(jì))、至少約129ppm(以重量計(jì))、至少約0.01重量％、至少約0.05%、至少約0.5%，或至少約1.0%的量存在于光學(xué)纖維中。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍粹滅劑以不大于約5.0重量％,不大于約3.0重量％、不大于約0.9重量％,或不大于0.1重量％的量存在于光學(xué)纖維中。
[0057]在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的一個(gè)特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維還包括波長(zhǎng)位移材料。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維包括聚合物。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述聚合物包括聚苯乙烯。在一個(gè)更特定的實(shí)施例中，所述聚合物基本上不含聚丙烯酸酯。在所述第二方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述輻射傳感器包括中子傳感器。
[0058]在第三方面，一種光學(xué)纖維可包括聚合物核心和閃爍猝滅劑。
[0059]在所述第三方面的一個(gè)實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維還包括波長(zhǎng)位移材料。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的一個(gè)特定實(shí)施例中，所述聚合物核心包括聚苯乙烯。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑包括UV吸收齊U。在一個(gè)更特定實(shí)施例中，UV吸收劑吸收在UV-A范圍內(nèi)、UV-B范圍內(nèi)、UV-C范圍內(nèi)或它們的任意組合的波長(zhǎng)下的輻射。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑吸收切倫科夫光。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑包括抗閃爍材料。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維能夠傳輸波長(zhǎng)為至少約420nm的第一輻射，且所述閃爍猝滅劑能夠吸收波長(zhǎng)小于約420nm的第二輻射。
[0060]在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的再一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自芳族化合物、酮和酯。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑基本上不含氮。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的一個(gè)特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮。在一個(gè)更特定的實(shí)施例中，閃爍猝滅劑選自二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2'，4，4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2' -二羥基-4，4' -二甲氧基二苯甲酮、5-氯-2-羥基二苯甲酮，和2，2' -二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述閃爍粹滅劑以至少約50ppm(以重量計(jì))、至少約129ppm(以重量計(jì))、至少約0.01重量％、至少約0.05%、至少約0.5%，至少約1.0%的量存在于光學(xué)纖維中。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑以不大于約5.0重量％，不大于約3.0重量％、不大于約0.9重量％，或不大于0.1重量％的量存在于光學(xué)纖維中。
[0061]在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維具有直徑為至少約0.5mm、至少約0.8mm或至少約1.0mm的圓形橫截面。在所述第三方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維具有直徑不大于約3.0mm、不大于約2.5mm或不大于約2.0mm的圓形橫截面。在所述第三方面的幾乎全部的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維具有對(duì)角線長(zhǎng)度為至少約0.5mm、至少約0.8mm或至少約1.0mm的矩形橫截面。在所述第三方面的幾乎全部的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述光學(xué)纖維具有對(duì)角線長(zhǎng)度不大于約3.0_、不大于約2.5mm或不大于約2.0mm的矩形橫截面。
[0062]在第四方面，一種檢測(cè)中子的方法可包括提供聯(lián)接至光學(xué)纖維的閃爍器，其中所述光學(xué)纖維包括閃爍猝滅劑。所述方法也可包括在所述閃爍器中發(fā)射第一輻射，并沿著所述光學(xué)纖維傳輸所述第一輻射。所述方法還可包括在所述光學(xué)纖維中猝滅第二輻射，其中所述第一輻射不同于所述第二輻射。
[0063]在所述第四方面的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括在光傳感器處接收所述第一輻射或所述第一輻射的衍生物，其中輻射檢測(cè)系統(tǒng)包括閃爍器、光學(xué)纖維和光傳感器。在一個(gè)特定實(shí)施例中，使用所述輻射檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比高于使用不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比。
[0064]在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述第二輻射為切倫科夫光。在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述第一輻射具有至少約420nm的波長(zhǎng)。在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述方法還包括猝滅第三輻射，其中所述第三輻射為在所述光學(xué)纖維中產(chǎn)生的閃爍光。在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述方法還包括猝滅第四輻射，其中所述第四輻射為沿著所述光學(xué)纖維經(jīng)過的光，所述光具有小于420nm的波長(zhǎng)。在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，相比于具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)至少約1.5、至少約2、至少約5、至少約11或至少約101倍地更有可能將Y輻射不正確地識(shí)別為中子。在一個(gè)更特定的實(shí)施例中，所述方法可包括將具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)和相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)暴露于至少約IOmR/小時(shí)或至少約20mR/小時(shí)的Y輻射場(chǎng)。
[0065]在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的再一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自芳族化合物、酮和酯。在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的又一特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑基本上不含氮。在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的一個(gè)特定實(shí)施例中，所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮。在一個(gè)更特定的實(shí)施例中，閃爍猝滅劑選自二苯甲酮、2，4_ 二羥基二苯甲酮、2，2'，4，4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2' -二羥基_4，4' -二甲氧基二苯甲酮、5-氯-2-羥基二苯甲酮，和2，2' -二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。在所述第四方面的前述實(shí)施例中的任意者的另一特定實(shí)施例中，所述方法還包括使所述第一輻射位移至更高的波長(zhǎng)，以沿著所述光學(xué)纖維形成所述第一輻射的衍生物。
[0066]前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或方法，其中所述光學(xué)纖維為包括聚苯乙烯的波長(zhǎng)位移纖維，且所述閃爍猝滅劑或抗閃爍材料包括二苯甲酮。[0067]應(yīng)注意，不需要如上在一般性描述或?qū)嵗兴龅乃谢顒?dòng)，可能不需要具體活動(dòng)的一部分，以及除了所述的那些之外可進(jìn)行一種或多種另外的活動(dòng)。此外，活動(dòng)列出的順序并不必需是進(jìn)行活動(dòng)的順序。
[0068]為了清晰，在分開的實(shí)施例的情況下在本文描述的某些特征也可在單個(gè)實(shí)施例中組合提供。相反，為了簡(jiǎn)便，在單個(gè)實(shí)施例中描述的各種特征也可分開地或在任何亞組合中提供。此外，對(duì)范圍中所述的值的引用包括在該范圍內(nèi)的每一個(gè)值。
[0069]益處、其他優(yōu)點(diǎn)和問題的解決方法已關(guān)于具體實(shí)施例如上進(jìn)行描述。然而，益處、優(yōu)點(diǎn)、問題的解決方法和可能使任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方法出現(xiàn)或變得更明顯的任何特征不應(yīng)被解釋為任何權(quán)利要求或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、所需或必要特征。
【權(quán)利要求】
1.一種福射傳感器,其包括: 閃爍器；和 聯(lián)接至所述閃爍器的光學(xué)纖維，其中所述光學(xué)纖維包括閃爍猝滅劑。
2.—種福射檢測(cè)系統(tǒng)，其包括: 閃爍器； 光傳感器；和 在所述閃爍器和所述光傳感器之間聯(lián)接的光學(xué)纖維，其中所述光學(xué)纖維包含閃爍猝滅劑，且其中相比于不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，所述輻射檢測(cè)系統(tǒng)具有更高的中子檢測(cè)精確度。
3.一種光學(xué)纖維，其包括: 聚合物核心；和 閃爍猝滅劑。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑包括UV吸收劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所 述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述UV吸收劑吸收在UV-A范圍內(nèi)、UV-B范圍內(nèi)、UV-C范圍內(nèi)或它們的任意組合的波長(zhǎng)下的輻射。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑吸收切倫科夫光。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑包括抗閃爍材料。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑選自芳族化合物、酮和酯。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑基本上不含氮。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、2，2'，4，4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2' - 二羥基-4，4' - 二甲氧基二苯甲酮、5-氯-2-羥基二苯甲酮，和2，2' - 二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑以如下的量存在于光學(xué)纖維中:以重量計(jì)至少約50ppm、以重量計(jì)至少約129ppm、至少約0.01重量％、至少約0.05重量％、至少約0.5重量％，或至少約1.0重量％。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述閃爍猝滅劑以如下的量存在于光學(xué)纖維中:不大于約5.0重量％，不大于約3.0重量％、不大于約0.9重量％,或不大于約0.1重量％。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述光學(xué)纖維還包括波長(zhǎng)位移材料。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述光學(xué)纖維包含聚合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述聚合物包含聚苯乙烯。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或光學(xué)纖維，其中所述聚合物基本上不含聚丙烯酸酯。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中: 所述閃爍器能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)為至少約420nm的第一輻射；且 所述閃爍猝滅劑能夠吸收波長(zhǎng)小于約420nm的第二輻射。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述輻射傳感器包括中子傳感器。
20.根據(jù)權(quán)利要求3至16中任一項(xiàng)所述的光學(xué)纖維，其中: 所述光學(xué)纖維能夠傳輸波長(zhǎng)為至少約420nm的第一輻射；且 所述閃爍猝滅劑能夠吸收波長(zhǎng)小于約420nm的第二輻射。
21.根據(jù)權(quán)利要求3至16和19中任一項(xiàng)所述的光學(xué)纖維，其具有直徑為至少約0.5mm、至少約0.8mm或至少約1.0mm的圓形橫截面。
22.根據(jù)權(quán)利要求3至16、19和20中任一項(xiàng)所述的光學(xué)纖維，其具有直徑不大于約3.0mm、不大于約2.5mm或不大于約2.0mm的圓形橫截面。
23.根據(jù)權(quán)利要求3至16和20至22中任一項(xiàng)所述的光學(xué)纖維，其具有對(duì)角線長(zhǎng)度為至少約0.5mm、至少約0.8mm或至少約1.0mm的矩形橫截面。
24.根據(jù)權(quán)利要求3至16和20和23中任一項(xiàng)所述的光學(xué)纖維，其具有對(duì)角線長(zhǎng)度不大于約3.0mm、不大于約2.5mm或不大于約2.0mm的矩形橫截面。
25.根據(jù)權(quán)利要求2至19中任一項(xiàng)所述的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述光傳感器對(duì)在350nm至600nm之間的波長(zhǎng)的福射具有靈敏度。
26.根據(jù)權(quán)利要求2至19中任一項(xiàng)所述的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述光傳感器對(duì)在400nm至500nm之間的波長(zhǎng)的福射具有靈敏度。
27.一種檢測(cè)中子的方法，所述方法包括: 提供聯(lián)接至光學(xué)纖維的閃爍器，其中所述光學(xué)纖維包含閃爍猝滅劑； 在所述閃爍器中發(fā)射第一輻射； 沿著所述光學(xué)纖維傳輸所述第一輻射；以及 在所述光學(xué)纖維中猝滅第二輻射，其中所述第一輻射不同于所述第二輻射。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其還包括在光傳感器處接收所述第一輻射或所述第一輻射的衍生物，其中輻射檢測(cè)系統(tǒng)包括閃爍器、光學(xué)纖維和光傳感器。
29.根據(jù)權(quán)利要求27至28中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第二輻射為切倫科夫光。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一輻射具有至少約420nm的波長(zhǎng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求27至30中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括猝滅第三輻射，其中所述第三輻射為在所述光學(xué)纖維中產(chǎn)生的閃爍光。
32.根據(jù)權(quán)利要求27至31中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括猝滅第四輻射，其中所述第四輻射為沿著所述光學(xué)纖維經(jīng)過的光，所述光具有小于420nm的波長(zhǎng)。
33.根據(jù)權(quán)利要求27至32中任一項(xiàng)所述的方法，其中相比于具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，不具有閃爍猝滅劑的相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)至少約1.5、至少約2、至少約5、至少約11或至少約101倍地更有可能將Y輻射不正確地識(shí)別為中子。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其還包括將具有閃爍猝滅劑的輻射檢測(cè)系統(tǒng)和相應(yīng)的輻射檢測(cè)系統(tǒng)暴露于至少約IOmR/小時(shí)或至少約20mR/小時(shí)的Y輻射場(chǎng)。
35.根據(jù)權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述閃爍猝滅劑選自芳族化合物、酮和酯。
36.根據(jù)權(quán)利要求27至35中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述閃爍猝滅劑基本上不含氮。
37.根據(jù)權(quán)利要求27至36中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮。
38.根據(jù)權(quán)利要求27至37中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述閃爍猝滅劑選自二苯甲酮、2，4_ 二羥基二苯甲酮、2，2'，4，4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2' -二羥基_4，4' -二甲氧基二苯甲酮、5-氯-2-羥基二苯甲酮，和2，2' -二羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
39.根據(jù)權(quán)利要求27至38中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括使所述第一輻射位移至更高的波長(zhǎng)，以沿著所述光學(xué)纖維形成所述第一輻射的衍生物。
40.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射傳感器、輻射檢測(cè)系統(tǒng)或方法，其中所述光學(xué)纖維為包括聚苯乙烯的波長(zhǎng)位移纖維，且所述閃爍猝滅劑或抗閃爍材料包括二苯甲酮。
【文檔編號(hào)】G01T1/20GK103748482SQ201280039056
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】M·R·庫斯尼 申請(qǐng)人:圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司