閃爍體陣列結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該閃爍體陣列結(jié)構(gòu)的中子探測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種閃爍體陣列結(jié)構(gòu)及包括該閃爍體陣列結(jié)構(gòu)的探測器，尤指一種梯 度堆疊而成的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)及包括該閃爍體陣列結(jié)構(gòu)的中子探測器。
【背景技術(shù)】
[0002] 中子能譜測量尤其是快中子能譜測量具有重要意義。其中一個(gè)重要的方面是對反 應(yīng)堆的監(jiān)控，從而掌握反應(yīng)堆的運(yùn)行情況；而另一個(gè)常用的領(lǐng)域?yàn)樘栔凶蛹坝钪婢€探測， 從而研宄太陽活動(dòng)的特點(diǎn)及規(guī)律，同時(shí)對航天安全具有重要意義。傳統(tǒng)所采用的測量方法 是利用He-3管等充氣正比探測器進(jìn)行測量，但這種探測器體積龐大，測量能量較低，而且 粒子反應(yīng)是離散化的。一種新興的測量方法是利用閃爍體所組成的固體探測器進(jìn)行測量， 可以用來測量能量較高的中子連續(xù)能譜。
[0003] 閃爍體探測器利用中子與物質(zhì)的相互作用進(jìn)行測量。典型地，對于含氫豐富的塑 料閃爍體，所利用的主要為中子與質(zhì)子（即氫核）的碰撞相互作用。對于彈性碰撞事例，入 射中子能量、反沖質(zhì)子能量、反沖質(zhì)子與入射中子方向的夾角滿足
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，包括多層閃爍體層，所述多層閃爍體層相互堆疊形成所述閃爍體 陣列結(jié)構(gòu)，其中所述多層閃爍體層中至少包括兩層厚度不同的閃爍體層。
2. 如權(quán)利要求1所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層閃爍體層中包括多層 第一厚度的第一閃爍體層和多層第二厚度的第二閃爍體層；所述多層第一厚度的第一閃爍 體層由下至上順序排列，所述多層第二厚度的第二閃爍體層由下至上順序排列，并且所述 多層第二厚度的第二閃爍體層堆疊于所述多層第一厚度的第一閃爍體層的上方。
3.如權(quán)利要求2所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二厚度大于所述第一厚 度。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閃爍體層包括多 條閃爍光纖，所述多條閃爍光纖沿一方向排列結(jié)合形成所述閃爍體層。
5.如權(quán)利要求4所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，每層閃爍體層中的閃爍光纖的 尺寸相同。
6. 如權(quán)利要求4所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩層的所述閃爍體層中的 閃爍光纖之間呈一角度排列。
7.如權(quán)利要求6所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩層的所述閃爍體層中的 閃爍光纖之間排列方向彼此正交。
8. 如權(quán)利要求1所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層閃爍體層中的至少部 分閃爍體層之間具有一定間隙，并且所述間隙大小相同或不同。
9.如權(quán)利要求1所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閃爍體層的厚度沿堆疊方 向遞減。
10. 中子探測器，其特征在于，包括： 如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的閃爍體陣列結(jié)構(gòu)； 光傳輸單元，用于傳送所述閃爍體陣列結(jié)構(gòu)輸出的光信號； 光電轉(zhuǎn)換單元，用于將所述光傳輸單元傳送來的光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 信號讀出單元，用于將所述電信號經(jīng)過處理得到可識別的數(shù)字信號； 數(shù)據(jù)處理單元，用于對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，得到入射中子的信息。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種閃爍體陣列結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該閃爍體陣列結(jié)構(gòu)的中子探測器，該閃爍體陣列結(jié)構(gòu)包括多層閃爍體層，所述多層閃爍體層相互堆疊形成所述閃爍體陣列結(jié)構(gòu)，其中所述多層閃爍體層中至少包括兩層厚度不同的閃爍體層。本發(fā)明的閃爍體陣列由多層閃爍體層堆疊形成，并且其中具有厚度互不相同的閃爍體層，如此可以適于探測不同中子能譜，有效地增加中子能譜的探測范圍。
【IPC分類】G01T3-06
【公開號】CN104820233
【申請?zhí)枴緾N201510249808
【發(fā)明人】莊凱, 曾凡劍, 秦秀波, 薛玉雄, 馬亞莉, 安恒, 楊生勝, 魏存峰, 魏龍, 李毅軍
【申請人】中國科學(xué)院高能物理研究所, 蘭州空間技術(shù)物理研究所
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月15日