[实用新型]一种多通道硬X射线位置灵敏探测器

说明书

本实用新型公开了一种多通道硬X射线位置灵敏探测器，解决了现有技术在探测能段范围为10keV‑300keV的硬X射线时成本高昂、以及不适合真空极端环境探测的问题。本实用新型包括多通道硬X射线探测光阴极、探测阳极、高压供电系统、数据采集系统和由1‑3块微通道板组成的微通道板组，多通道硬X射线探测光阴极探硬X射线转换为电子信号输出至微通道板组进行增益，数据采集系统将电信号进行采集转换并存储。本实用新型结构简单，设计科学合理，造价低廉，可直接在真空等极端条件下对能段范围为10keV‑300keV的硬X射线进行探测，并同时能精准采集存储用于后期推导计算所测光子的位置信息和时间信息的数据。

技术领域

本实用新型涉及一种多通道硬X射线位置灵敏探测器。

背景技术

硬X射线与物质相互作用，主要是发生光电效应和康普顿效应，并且每种效应都产生相应的高能次级电子。这些次级电子继续与物质相互作用，产生电离和激发是产生电子离子对、闪光和电子空穴对等。显然这些信号在不透明的绝缘材料和较厚的导体中是无法引出的。而极薄的金属膜探测阴极只能探测软X 射线，所以目前的硬X射线成像探测器一般为闪烁体探测器。

闪烁体会将硬X射线信号转换为更为容易的测量的可见光信号，然而闪烁体具有较长的余晖时间(几个ns至几百个ns)，从而使得时间分辨和计数率受到限制。最近出现了一种带有时间门控的多通道硬X射线成像探测器，相对传统的闪烁体探测器，提高了时间分辨和位置分辨，并使得时间门控技术更为精确有效。然而，该探测器和闪烁体探测器一样仍然需要CCD等设备采集探测由其发出的可见光信号，而CCD的使用一方面大大提高探测器的造价，另一方面也使得其使用范围受到了限制。例如，在很多科学实验中，由于真空环境的影响，必须对CCD进行特殊处理，实验布局受到了严重的限制，科学实验的流畅性也受到一定程度的影响。

因此，设计一种成本相对低廉、更适应真空等极端条件的多通道硬X射线位置灵敏探测器，以探测能段范围为10keV-300keV的硬X射线并能同时精准给出用于推导和计算硬X射线光子的时间信息和位置信息的数据，成为所述技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种多通道硬X射线位置灵敏探测器，解决现有技术在探测能段范围为10keV-300keV的硬X射线时成本高昂、以及不适合真空极端环境探测的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种多通道硬X射线位置灵敏探测器，包括多通道硬X射线探测光阴极、探测阳极、高压供电系统、数据采集系统和由1-3块微通道板组成的微通道板组，所述多通道硬X射线探测光阴极、所述微通道板组和所述探测阳极依次并排设置于被探测环境中，所述高压供电系统分别与所述多通道硬X射线探测光阴极、所述探测阳极和所有所述微通道板电连接，用于为所述多通道硬X射线探测光阴极和所述微通道板组提供工作电压，同时，所述高压供电系统还在所述多通道硬X射线探测光阴极和所述微通道板组之间、以及在所述微通道板组和所述探测阳极之间加载电压，所加载电压起引导电子传播的作用；

所述多通道硬X射线探测光阴极用于探测被探测环境中的硬X射线，同时将所探测到的硬X射线信号转换为电子信号输出至所述微通道板组，所述微通道板组用于对来自所述多通道硬X射线探测光阴极的电子进行增益，经过所述微通道板组增益后的电子束打到所述探测阳极上，并由所述探测阳极给出相应的电信号，所述数据采集系统与所述探测阳极连接，用于对探测阳极给出的电信号进行采集转换并存储，为后期推导计算出所测硬X射线光子的时间信息和位置信息提供原始数据。