[发明专利]一种低探测下限通道式放射性探测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐射测量装置，特别涉及一种低探测下限通道式放射性探测器。

背景技术

由于放射性物质的特殊安全要求，对于车辆、行人、行李中可能存在的放射性物质必须检测。通道式放射性监测系统用于对车辆、行人、行李等进行放射性物质的检测，目前得到了越来越广泛的应用。现有的通道式放射性监测系统由至少两个对立放置的探测器、电子学系统、各种传感器及附属装置组成。当放射性物质通过时，发出的射线引起系统计数率的异常变化，从而判断被检物是否含有放射性物质。

放射性检测常用两种闪烁体探测器，一种是塑料闪烁体探测器，一种是NaI(Tl)闪烁晶体探测器。NaI(Tl)闪烁晶体分辩率好，但其体积较小，检测的灵敏度相对较低。通常情况下，为了达到较高的灵敏度，通道式放射性监测系统大多会采用大尺寸塑料闪烁体探测器。

塑料闪烁体具有性能稳定，机械强度高，耐潮湿，制作简便，易于加工，耐辐照性能好等优点，探测效率虽不如NaI(Tl)闪烁体的高，但其体积可做得较大，且透明度高，光传输性能好，闪烁衰减时间短，可以达到较高的灵敏度。由于通道式放射性监测系统所用的塑料闪烁体较长，且采用单路信号采集(一块塑料闪烁体与一个光电倍增管耦合，信号单路输出)，在离信号收集点较远的γ射线所产生的光子到达光电倍增管的光程较长，光信号的衰减严重，引起光收集效率降低，从而导致探测效率降低。并且由于塑料闪烁体对低能射线(≤120KeV)的能量响应较差，塑料闪烁体探测器探测能量下限高，无法有效检测低能核素，采用单路信号采集的大面积通道式放射性探测器不能很好满足测量要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于通道式放射性监测系统的低探测下限的通道式放射性探测器，用于解决现有的通道式放射性监测系统塑料闪烁体探测器所存在的光收集不均，探测效率降低，对低能射线的能量响应较差，无法有效检测低能核素，不能很好满足测量要求的问题。

为了能够达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种低探测下限通道式放射性探测器，用于通道式放射性监测系统，所述探测器包括外壳，设置在外壳中的屏蔽体、塑料闪烁体、第一光电倍增管、第一前置放大器和信号处理与控制单元，其特征在于，还包括第二光电倍增管、第二前置放大器；所述第一光电倍增管和第二光电倍增管分别设置在所述塑料闪烁体的两端，并通过光导与塑料闪烁体耦合；第一光电倍增管通过第一前置放大器输出第一脉冲信号至信号处理与控制单元，第二光电倍增管通过第二前置放大器输出第二脉冲信号至信号处理与控制单元；第一脉冲信号和第二脉冲信号由信号处理与控制单元进行相加和检测是否符合。

所述信号处理与控制单元包括相加电路、符合电路、线性门、放大器、甄别器、控制器、第一高压电源和第二高压电源；所述相加电路的输入端与第一前置放大器和第二前置放大器的输出端连接，接受第一前置放大器和第二前置放大器前置放大的第一脉冲信号和第二脉冲信号，将两脉冲信号算术相加形成相加的脉冲信号；所述符合电路的输入端与第一前置放大器和第二前置放大器的输出端连接，接受来自第一前置放大器和第二前置放大器前置放大的第一脉冲信号和第二脉冲信号，进行符合并形成符合脉冲输出，随机的噪声脉冲不相符，符合电路不输出符合脉冲；所述线性门一个输入端与所述相加电路的输出端连接，另一个输入端与所述符合电路的输出端连接，当线性门被符合电路输出的符合脉冲触发时，线性门打开，允许相加的脉冲信号通过线性门进入放大器进行放大，随机的噪声脉冲不能触发符合电路输出符合脉冲，所以不能通过线性门；所述甄别器的输入端与线性门输出端连接，经过放大的信号进入甄别器进行甄别，经过甄别的信号进入与所述甄别器的输出端连接的控制器进行计数；所述第一高压电源给第一光电倍增管提供高压，第二高压电源给第二光电倍增管提供高压。

在上述技术方案的基础上，本发明对技术方案的进一步优化如下：

所述塑料闪烁体为长方形，长度为500-2000mm，宽度为200-1000mm，厚度为40-100mm。

所述第一光电倍增管和第二光电倍增管为一对光阴极量子效率匹配的光电倍增管，使相加特性保持线性。

所述外壳为6面，长方体形状，由铝制成，厚度1-5mm。

所述屏蔽体由铅制成，覆盖在塑料闪烁体除探测面外的其余5面的表面，所述屏蔽体的厚度为3-20mm。

根据上述技术方案得到的本发明具有如下特点：

(1)一块塑料闪烁体两端设有两个光电倍增管，每个光电倍增管设有相应的前置放大器，产生两路脉冲信号；两路脉冲信号进行相加和检测是否符合。