[实用新型]一种基于闪烁体的粒子探测装置及系统

权利要求书

1.一种基于闪烁体的粒子探测装置，其特征在于，包括闪烁体单元、光纤、第一光电转换单元、第一电子学单元；

所述闪烁体单元包括多个具有单独N位二进制编码的闪烁体，所述闪烁体在被粒子击中时会发出光信号；

所述第一光电转换单元包括N个对位置进行编号的光电转换器件；

每个所述闪烁体的一个端面引出数量为其二进制编码中的“0”或“1”的数量的光纤，根据其二进制编码中“0”或“1”的位置，连接相应位置编号的光电转换器件的光输入端；

当所述闪烁体发出光信号时，通过所述光纤将光信号传输到对应位置的光电转换器件进行光电转换和信号放大；

所述第一电子学单元连接所述N个光电转换器件的电输出端，基于发出电信号的光电转换器件的编号，确定粒子击中的闪烁体。

2.根据权利要求1所述的粒子探测装置，其特征在于，所述闪烁体为有机或无机闪烁体，形状为条状或块状，表面抛光，连接光纤的端面裸露，其余表面外部包裹反射膜。

3.根据权利要求1所述的粒子探测装置，其特征在于，所述光纤型号与所述光信号的波长范围匹配，每根光纤的长度相等。

4.根据权利要求1所述的粒子探测装置，其特征在于，当根据二进制编码中的“1”进行闪烁体与光电转换器件连接时，所述闪烁体的数量不多于2^N-(N+1)个，对应的二进制编码中不包括只包含一个“1”的编码和全部为“0”的编码。

5.根据权利要求1所述的粒子探测装置，其特征在于，当根据二进制编码中的“0”进行闪烁体与光电转换器件连接时，所述闪烁体的数量不多于2^N-(N+1)个，对应的二进制编码中不包括只包含一个“0”的编码和全部为“1”的编码。

6.根据权利要求5所述的粒子探测装置，其特征在于，所述光电转换器件为光电倍增管PMT或者硅光电二极管MPPC。

7.根据权利要求5所述的粒子探测装置，其特征在于，所述第一电子学单元为包含时间和电荷测量插件的VME电子学机箱或者基于FlashADC的多通道波形采集仪。

8.根据权利要求5所述的粒子探测装置，其特征在于，所述闪烁体、光纤、光电转换器件包裹避光材料，做避光处理。

9.根据权利要求5所述的粒子探测装置，其特征在于，还包括第二光电转换单元、第二电子学单元；

所述第二光电转换单元包括N个对位置进行编号的光电转换器件；

所述光电转换器件通过光纤与所述第一光电转换单元连接的所述闪烁体端面的相对端面连接，从相对端面引出光纤的数量为其二进制编码中的“0”或“1”的数量，根据其二进制编码中“0”或“1”的位置，连接到相应位置编号的光电转换器件的光输入端；

所述第二电子学单元连接所述N个光电转换器件的电输出端。

10.一种基于闪烁体的粒子探测系统，其特征在于，包括多个如权利要求9所述的粒子探测装置，每个所述粒子探测装置的多个闪烁体在探测区域内单层布置，多个所述粒子探测装置的闪烁体在探测区域中呈平行的多层平面布置。