[发明专利]一种正电子湮没角关联测量装置

说明书

本发明涉及一种正电子湮没角关联测量装置，属于核探测技术领域，解决了现有技术可行性低、计数损失大、测量时间长、效率低的问题。该装置包括第一固定探测器、第二固定探测器和符合系统；第一固定探测器和第二固定探测器分别平行对称地设置于样品的两侧；其中，第一固定探测器和第二固定探测器的多个第一条形探测单元和多个第二条形探测单元分别用于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；符合系统，采集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，并根据入射位置信息及样品的位置信息获得一维正电子湮没角关联谱。操作简单、测量效率高，并且可以提高测量分辨率。

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装置。

背景技术

一维正电子湮没角关联实验是正电子湮没技术中一种基本实验手段。它能够直接提供湮没光子对的动量密度分布，这种分布与固体中电子动量的分布有着确定的关系，在实验上所测得的角关联曲线能够反映正电子所探测的电子在动量空间的密度分布，所以被用于测量金属、合金中的费米面及研究各种固体材料的电子动量分布和缺陷。与其他传统方法比较，角关联方法不要求超纯样品、超低温、强磁场等极端条件及微波技术，因此在物理、化学、生物等领域有广泛应用。

角关联谱仪是测量湮没辐射角分布的精密仪器。传统角关联测量装置包括固定探测器搭配固定准直器，以及可动探测器搭配可旋转准直器，需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，因此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。

现有技术至少存在以下缺陷，一是为了提高角度分辨率，探测器距离样品通常较远；二是准直器造成了大量的计数损失，且逐个角度测量统计使得测量时间较长，测量效率低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种正电子湮没角关联测量装置，用以解决现有测量装置可行性低、计数损失大、测量时间长、效率低以及角度分辨率低的问题。

本发明提供了一种正电子湮没角关联测量装置，包括第一固定探测器、第二固定探测器和符合系统；

所述第一固定探测器包括多个第一条形探测单元，所述第二固定探测器包括多个第二条形探测单元；

所述第一固定探测器和第二固定探测器分别平行对称地设置于样品的两侧；其中，多个所述第一条形探测单元和多个所述第二条形探测单元分别用于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；

所述符合系统，用于采集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，并根据所述湮没角获得一维正电子湮没角关联谱。

进一步的，多个所述第一条形探测单元和第二条形探测单元均呈一维阵列排布。

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；

所述条形闪烁体，用于将第一或第二伽马光子转化为第一或第二光信号；

所述光电倍增管模块，用于将所述第一或第二光信号转化为第一或第二电信号，所述第一或第二电信号包含所述第一伽马光子或第二伽马光子的入射位置信息。

进一步的，所述第一固定探测器和第二固定探测器内任意两个相邻的条形闪烁体间设置有光隔离层。

进一步的，每一所述第一条形探测单元和每一所述第二条形探测单元均通过单独的编码信号通道向所述符合系统传输所述第一电信号或第二电信号。

进一步的，所述符合系统包括数字化波形处理模块、逻辑转换模块、时间符合判断模块及逻辑符合判断模块；