[发明专利]正电子湮没角关联测量方法

说明书

本发明涉及一种正电子湮没角关联测量方法，属于核探测技术，解决了现有测量方法可行性低、操作复杂、测量效率低、精度差的问题。该方法包括以下步骤：利用第一固定探测器的多个第一条形探测单元和第二固定探测器的多个第二条形探测单元分别探测样品中电子与正电子湮没所产生的沿反向传播的第一伽马光子和第二伽马光子的入射位置信息；获取符合时间内的第一伽马光子和第二伽马光子的入射位置信息，并根据所述入射位置信息及样品的位置信息获得对应的湮没角；根据所述湮没角获得一维正电子湮没角关联谱。该方法可行性高、简化了操作的同时，提高了测量效率和测量精度。

技术领域

本发明涉及核探测技术领域，尤其涉及一种正电子湮没角关联测量方法。

背景技术

正电子湮没角关联测量方法，主要用于测量金属和合金中的费米面，研究材料中电子动量分布或缺陷等，以及用于正电子和电子偶素物理和化学、辐射化学、高分子物理和生物物理等领域的应用研究。正电子湮没参数主要包含湮没寿命和湮没动量，湮没动量与湮没角度和湮没光子能量相关联。相比于通过多普勒展宽能谱测得的湮没光子能量分布来得到材料中电子动量分布的信息，通过正电子湮没角关联测量得到的湮没角度分布能获得更高分辨率的动量分布。

传统正电子湮没角关联测量方法，通常需要采用可旋转准直器搭配可动探测器进行角度扫描，多次在不同的偏角下进行测量，由于偏角很小，为保证高分辨率和足够的计数率，要求探测器与样品之间的距离较远，还必须使用强正电子源；现有技术中对上述方法进行改进，采用由沿狭缝方向线性排列的多个晶体条组成的固定探测器代替可旋转准直器核可动探测器，以规避角度扫描。

现有技术至少存在以下缺陷，一是传统测量方法可行性低、技术损失大、测量效率低，二是改进的方法中需要对多个晶体条产生的闪烁光进行调制，并将调制后的闪烁光按照顺序沿狭缝的方向进行排列，操作繁琐，且调制闪烁光容易产生定位偏差和误差；二是多个晶体条间的狭缝结构仍然会造成大量的计数损失，且未进行任何改进的一端的固定探测器和固定准直器，仍然存在准直器狭缝造成计数损失的缺陷，探测精度低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明在提供一种正电子湮没角关联测量方法，用以解决现有现有测量方法计数损失大、探测精度低的问题。

本发明实施例提供了一种正电子湮没角关联测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用第一固定探测器的多个第一条形探测单元和第二固定探测器的多个第二条形探测单元分别探测样品中电子与正电子湮没所产生的沿反向传播的第一伽马光子和第二伽马光子的入射位置信息；其中，第一固定探测器和第二固定探测器对称设置在样品的两侧；

获取符合时间内的第一伽马光子和第二伽马光子的入射位置信息，并根据所述入射位置信息及样品的位置信息获得对应的湮没角；

根据所述湮没角获得一维正电子湮没角关联谱。

进一步的，通过下述方式获取符合时间内的第一伽马光子和第二伽马光子的入射位置信息：

将探测到的所述第一伽马光子和第二伽马光子转换为对应的第一数字信号和第二数字信号；所述第一数字信号和第二数字信号分别包含第一伽马光子和第二伽马光子的入射位置信息；

根据所述第一数字信号和第二数字信号获得对应的第一组逻辑值和第二组逻辑值；

对所述第一数字信号和第二数字信号进行时间符合判断，并对所述第一组逻辑值和第二组逻辑值进行逻辑符合判断，从而获取符合时间和符合逻辑的第一伽马光子和第二伽马光子的入射位置信息。

进一步的，所述第一条形探测单元和第二条形探测单元均包括条形闪烁体及与所述条形闪烁体耦合的光电倍增管模块；

通过下述方式将探测到的所述第一伽马光子和第二伽马光子转换为对应的第一数字信号和第二数字信号：