本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種應(yīng)用于放射源定位的多晶體耦合γ射線方向探測器，包括金屬鋁圓筒，金屬鋁圓筒的端部設(shè)置有金屬鋁前蓋，金屬鋁圓筒中心設(shè)置有圓柱形金屬鉛芯，圓柱形金屬鉛芯外表面設(shè)置有無機(jī)閃爍晶體，無機(jī)閃爍晶體外表面設(shè)置有MgO光反射層，金屬鋁圓筒內(nèi)設(shè)置有光電倍增管，無機(jī)閃爍晶體由相同形狀的NaI晶體、CsI晶體、BGO晶體構(gòu)成，NaI晶體、CsI晶體、BGO晶體分別為圓心角均為120°的扇狀柱體。通過測量探測器各晶體的計(jì)數(shù)，得出放射源發(fā)出的γ射線的方向信息，從而得出放射源的位置。其體積較小，重量輕，便于攜帶。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于放射源定位
，涉及一種應(yīng)用于放射源定位的多晶體耦合 γ射線方向探測器。
技術(shù)介紹
當(dāng)前，國內(nèi)對丟失的放射源的定位方法研究還處于起步階段，且多借鑒國外的方 法、經(jīng)驗(yàn)，探測方法單一，工作量和耗時(shí)量都比較大，探測過程中有一定的危險(xiǎn)性。在國外， 各國對放射源定位方法做了不同程度的研究，得到了不同的探測方法，主要可以分為兩大 類：一類是基于方向探測器的放射源定位方法；另一類是基于輻射場中計(jì)數(shù)率隨位置變化 的放射源定位方法。 基于計(jì)數(shù)率變化定位放射的源方法工作量和耗時(shí)量都比較大，且在一定距離外對 放射源進(jìn)行定位時(shí)誤差較大；基于方向探測器的放射源定位方法能夠很快的對一定距離外 的放射源進(jìn)行較為準(zhǔn)確的定位，是搜尋放射源快速有效的方法，但目前普遍存在探測精度 較低、設(shè)備笨重等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種應(yīng)用于放射源定位的多晶體耦合γ射線方向探測 器，能直接在異常輻射場中快速得出放射源的方向，探測精度高，并在一定距離內(nèi)對放射源 進(jìn)行定位，從而縮短放射源的定位時(shí)間，以減少搜尋人員的受照射時(shí)間，提高放射源搜尋的 安全性；設(shè)備輕便。本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是，一種應(yīng)用于放射源定位的多晶體耦合γ射線 方向探測器，包括金屬鋁圓筒，金屬鋁圓筒的端部設(shè)置有金屬鋁前蓋，金屬鋁圓筒中心設(shè)置 有圓柱形金屬鉛芯，圓柱形金屬鉛芯外表面設(shè)置有無機(jī)閃爍晶體，無機(jī)閃爍晶體外表面設(shè) 置有MgO光反射層，金屬鋁圓筒內(nèi)設(shè)置有光電倍增管，無機(jī)閃爍晶體由相同形狀的Nal晶 體、Csl晶體、BG0晶體構(gòu)成，Nal晶體、Csl晶體、BG0晶體分別為圓心角均為120°的扇狀 柱體，無機(jī)閃爍晶體內(nèi)徑30mm，外徑75mm，高50mm〇 進(jìn)一步的，所述金屬鋁前蓋與金屬鋁圓筒通過密封環(huán)氧樹脂密封。 進(jìn)一步的，端面的MgO光反射層與金屬鋁前蓋之間設(shè)置有海綿墊襯。 進(jìn)一步的，所述金屬鋁圓筒外表面涂抹有閃爍晶體邊界的光學(xué)耦合劑和膠粘劑。 進(jìn)一步的，所述無機(jī)閃爍晶體與圓柱形金屬鉛芯之間設(shè)置有光反射層MgO薄層， Nal晶體、Csl晶體、BG0晶體之間也設(shè)置有光反射層MgO薄層，金屬鋁圓筒上刻有0°刻度 線。 進(jìn)一步的，所述金屬錯(cuò)前蓋內(nèi)徑83_、外徑87_、深10_，厚2_。 進(jìn)一步的，所述MgO光反射層為2mm厚空心圓柱狀MgO反光材料，內(nèi)徑75mm，外徑 79_，深50_，一端封閉，厚度2_。 進(jìn)一步的，所述金屬錯(cuò)圓筒內(nèi)徑79mm，外徑83mm。 進(jìn)一步的，所述海綿墊襯直徑79mm，厚2mm。 進(jìn)一步的，所述圓柱狀金屬鉛芯直徑30mm，高50mm。 本技術(shù)的有益效果是，通過測量探測器各晶體的計(jì)數(shù)，得出放射源發(fā)出的γ 射線的方向信息，從而得出放射源的位置。其體積較小，重量輕，便于攜帶。γ射線方向探 測器的角度分辨率較高，對能量在0. 2~1. 2MeV之間的γ射線，探測器的偏差約為Γ。 測量方法簡單、高效，采用四次測量法，僅需四次測量即可得出放射源的方向信息，結(jié)果可 信度高，誤差較小。能量低于〇.2MeV時(shí)，通過繪制全能峰與Θ的關(guān)系曲線亦能較為準(zhǔn)確的 得出放射源的位置。【附圖說明】 圖1是多晶體耦合γ射線方向探測器探頭軸線剖視圖。 圖2是多晶體耦合γ射線方向探測器探頭閃爍晶體區(qū)域圓柱面剖視圖。 圖3為多晶體耦合γ射線方向探測器定位放射源原理圖。 圖中，1為金屬鋁前蓋，2為MgO光反射層，3為金屬鋁圓筒，4為海綿墊襯，5為無機(jī) 閃爍晶體，6為圓柱形金屬鉛芯，7為密封環(huán)氧樹脂，8為閃爍晶體邊界的光學(xué)耦合劑和膠粘 劑，9為光電倍增管，10為Nal晶體，11為Csl晶體，12為BG0晶體，13為光反射層MgO薄 層，14為放射源，15為0°刻度線。【具體實(shí)施方式】 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。 -種應(yīng)用于放射源定位的多晶體耦合γ射線方向探測器，結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示， 包括金屬鋁圓筒3,金屬鋁圓筒3的端部設(shè)置有金屬鋁前蓋1，金屬鋁前蓋1與金屬鋁圓筒3 通過密封環(huán)氧樹脂7密封，金屬鋁圓筒3中心設(shè)置有圓柱形金屬鉛芯6,圓柱形金屬鉛芯6 外表面設(shè)置有無機(jī)閃爍晶體5,無機(jī)閃爍晶體5外表面設(shè)置有MgO光反射層2,端面的MgO 光反射層2與金屬鋁前蓋1之間設(shè)置有海綿墊襯4,金屬鋁圓筒3外表面涂抹有閃爍晶體邊 界的光學(xué)耦合劑和膠粘劑8,金屬鋁圓筒3內(nèi)設(shè)置有光電倍增管9。 無機(jī)閃爍晶體5由相同形狀的Nal晶體10、Csl晶體11、BG0晶體12構(gòu)成，結(jié)構(gòu) 如圖2所示，Nal晶體10、Csl晶體11、BG0晶體12分別為圓心角均為120°的扇狀柱體， 內(nèi)徑30mm，外徑75mm，高50mm。無機(jī)閃爍晶體5與圓柱形金屬鉛芯6之間設(shè)置有光反射層 MgO薄層13，NaI晶體10、CsI晶體11、BG0晶體12之間也設(shè)置有光反射層MgO薄層13。金 屬鋁圓筒3上刻有0°刻度線15。 金屬錯(cuò)前蓋1內(nèi)徑83mm、外徑87mm、深10mm，蓋頂均勾，厚2mm。MgO光反射層2為 2mm厚空心圓柱狀MgO反光材料，內(nèi)徑75mm，外徑79mm，深50mm，一端封閉，厚度2mm。金屬 鋁圓筒3內(nèi)徑79mm，外徑83mm，長度與光電倍增管9的選取有關(guān)。圓盤狀的海綿墊襯4,直 徑79_，厚2_。圓柱狀金屬鉛芯6,直徑30_，高50_。 將三個(gè)不同類型的閃爍體（Nal晶體10、Csl晶體11、BG0晶體12)耦合于同一光 電倍增管9上，是基于對于某一能量的γ光子，不同閃爍體晶體由于其γ閃爍效率不同， 將不同晶體耦合于同一光電倍增管并經(jīng)多道分析器后，得到的能譜圖其全能峰是分離的， NaI、CsI、BG0閃爍體的γ閃爍效率和相關(guān)參數(shù)如表1所示。根據(jù)這一原理，可將兩種或兩 種以上不同的閃爍體晶體耦合測量并得到各閃爍體的計(jì)數(shù)。 表1三種無機(jī)閃爍體的性能參數(shù) 由于Nal晶體10的形狀和鉛的屏蔽效應(yīng)，當(dāng)γ射線的入射角度不同時(shí)，入射到 Nal晶體有效γ光子數(shù)不同（正對Nal閃爍體入射時(shí)有最大值，正對鉛屏蔽體入射時(shí)達(dá)到 最小值），因此探測到的射線粒子數(shù)與射線的入射方向相關(guān)。在放射源定位時(shí)，旋轉(zhuǎn)探測器 的探頭，測量得到某一位置探測器的全能峰計(jì)數(shù)率和角度的關(guān)系，就可得出放射源的方向， 從而定位放射源。 設(shè)計(jì)了一種新型測量方式：四次測量法。四次測量法僅需四次側(cè)量即可得出放射 源的方向。采用該方法，在使用單一晶體計(jì)算時(shí)，部分特殊角度會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，因此采 取多晶體耦合的方式，以減少誤差。一般采用先由三種晶體分別求出Θ后求平均值的方 法，也可采用加權(quán)平均的方式，以保證探測結(jié)果的可靠性。 分別于兩個(gè)不同位置測量，得出各位置放射源的方向θρθ2，分別兩個(gè)位置的過 探測器，沿放射源的方向θρθ2作直線，交點(diǎn)即為放射源的位置，如圖3所示。【主權(quán)項(xiàng)】1. 一種應(yīng)用于放射源定位的多晶體耦合γ射線方向探測器，其特征在于，包括金屬鋁 圓筒（3)，金屬鋁圓筒（3)的端部設(shè)置有金屬鋁前蓋（1)，金屬鋁圓筒（3)中心設(shè)置有圓柱 形金屬鉛芯（6)，圓柱形金屬鉛芯（6)外表面設(shè)置有無機(jī)閃爍晶體（5)，無機(jī)閃爍晶體（5) 外表面設(shè)置有MgO光反射層（2)，金屬鋁圓筒（3)內(nèi)設(shè)置有光電倍增管（9)，所述無機(jī)閃爍 晶體（5)由相同形狀的Nal晶體（10)、CsI晶體（11)、BG本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種應(yīng)用于放射源定位的多晶體耦合γ射線方向探測器，其特征在于，包括金屬鋁圓筒(3)，金屬鋁圓筒(3)的端部設(shè)置有金屬鋁前蓋(1)，金屬鋁圓筒(3)中心設(shè)置有圓柱形金屬鉛芯(6)，圓柱形金屬鉛芯(6)外表面設(shè)置有無機(jī)閃爍晶體(5)，無機(jī)閃爍晶體(5)外表面設(shè)置有MgO光反射層(2)，金屬鋁圓筒(3)內(nèi)設(shè)置有光電倍增管(9)，所述無機(jī)閃爍晶體(5)由相同形狀的NaI晶體(10)、CsI晶體(11)、BGO晶體(12)構(gòu)成，NaI晶體(10)、CsI晶體(11)、BGO晶體(12)分別為圓心角均為120°的扇狀柱體，無機(jī)閃爍晶體(5)內(nèi)徑30mm，外徑75mm，高50mm。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：左國平，譚軍文，周劍良，
申請(專利權(quán))人：南華大學(xué)，
類型：新型
國別省市：湖南;43
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