[实用新型]一种辐射粒子探测器及应用该探测器的辐射粒子探测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于粒子探测器技术领域，特别涉及一种辐射粒子探测器及应用该探测器的辐射粒子探测系统。 

背景技术

辐射粒子探测器用于探测自然界天然或人工产生的各种辐射粒子，主要是带电的粒子和中性粒子，这些粒子从宇宙天体的形成到我们的日常生活以及在国民经济的各种应用中无处不在。比如在国际反恐行动中，探寻和区分破坏力很大的核燃料材料，海关检查关口的货物库，以及核反应堆核泄漏放射性剂量的测量等各重要领域中发挥着极其重要的作用。 

现在广泛应用的辐射粒子探测器主要分气体、闪烁和半导体三类探测器，它们的主要缺陷是体积大，响应速度慢，检测精度不高，本实用新型的关键部件属于微结构气体探测器，其优点是具有多路读出和发挥快的响应，有高气体增益并随意可调，易于制造维护，相对价廉，实用性强。 

实用新型内容

本实用新型针对现有的辐射粒子探测系统探测器体积大，响应速度慢，检测精度不高的缺陷，提供一种辐射粒子探测器及应用该探测器的辐射粒子探测系统。辐射粒子探测器简称THGEM（即ThickGasElectronMultiplication）。 

本实用新型提供的辐射粒子探测器，其特征在于：在绝缘条上依次层叠4层涂覆硼的GEM膜，在最上面那层涂覆硼的GEM膜上再层叠涂覆硼的铝膜，其中GEM膜为辐射粒子探测膜简称。 

所述GEM膜结构如下：在50μm的聚酰亚氨树脂层的两面上均依次设置 10μm的铜板，20μm的氧化铜层，1μm的氧化铝膜，1μm的硫酸硼层，5μm的铅膜及3μm的碳纤维层。 

其中，20μm的氧化铜层及1μm的氧化铝膜均为保护膜，1μm的硫酸硼层用以防中子射线，5μm的铅膜用以防X射线，3μm的碳纤维层用以a防射线。 

所述绝缘条优选0.8mm间距的x-y绝缘条。 

本实用新型还提供一种辐射粒子探测系统，其包括上述辐射粒子探测器。 

本实用新型提供的探测器具有多路读出和发挥快的响应，有高气体增益并随意可调，易于制造维护，相对价廉，实用性强的优点。 

附图说明

附图1为本实用新型辐射粒子探测系统的整体结构示意图。 

附图2为辐射粒子探测器（THGEM）的结构示意图。 

附图3为辐射粒子探测器（THGEM）GEM膜的结构示意图 

图中标号： 

21为涂覆硼的铝膜；22为4层涂覆硼的GEM膜；23为绝缘条； 

221为3μm的碳纤维层，222为5μm的铅膜，223为1μm的硫酸硼层，224为1μm的氧化铝膜，225为20μm的氧化铜层，226为10μm的铜板，227为50μm的聚酰亚氨树脂层。 

具体实施方式

一种辐射粒子探测器，在0.8mm间距的x-y绝缘条上依次层叠4层涂覆硼的GEM膜，在最上面那层涂覆硼的GEM膜上再层叠涂覆硼的铝膜，其中GEM膜为的辐射粒子探测膜简称。 

所述GEM膜结构如下：在50μm的聚酰亚氨树脂层的两面上均依次设置10μm的铜板，20μm的氧化铜层225，1μm的氧化铝膜224，1μm的硫酸硼层 223，5μm的铅膜222及3μm的碳纤维层221。 

其中，20μm的氧化铜层225及1μm的氧化铝膜224均为保护膜，1μm的硫酸硼层223用以防中子射线，5μm的铅膜222用以防X射线，3μm的碳纤维层221用以a防射线。 

本实用新型还提供一种辐射粒子探测系统，其包括上述辐射粒子探测器。该系统还包括辐射粒子采集器、直流高压电源调压器、辐射粒子信号转换器、信号放大器、标准辐射粒子信号比较单元、被测辐射粒子种类及强度显示仪、打印机。 

其中GEM膜制作工艺流程为： 

制作工序主要以钻孔、蚀刻为主，带阻性膜的THGEM还需要压制阻性膜。 

工艺前处理（处理软件，生成钻孔数据。光绘数据及工艺卡片）——光绘（根据光绘数据绘制线路）——下料（下板材、盖板及垫板）——数控钻孔（转换数控数据，将板材叠好固定在数控钻床上，设定换钻数值，进行打孔）——微蚀（利用化学方法尽最大限度去除孔壁钻孔、毛刺及铜屑）——晒制（贴感光膜，利用底片曝光显影进行图形转移）——蚀刻（利用化学方法直接蚀刻图形）——退膜（将感光膜退除干净）。