[实用新型]一种气体、固体混合探测装置及系统

说明书

本实用新型涉及一种气体、固体混合探测装置及系统，包括：气体探测器，所述气体探测器的两个电极之间设有射线阻挡件，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极背面设有固体探测器。本实用新型提供的一种气体、固体混合探测装置及系统利用耐辐射照，长寿命，低探测效率的气体探测器，混合提供放射性核素识别功能的固体探测器，能够在高放射性环境中工作，实现放射性物质分布信息及放射性核素识别的功能。

技术领域

本实用新型涉及辐射探测及辐射成像技术领域，尤其涉及一种气体、固体混合探测装置及系统。

背景技术

所有涉核的领域都需要辐射监测和检测，在核应急，核事故，核材料的全流程处置等领域，经常需要在极高的放射性环境中，探测放射性物质的空间分布信息，包括核素种类和剂量。而极高的计数率，造成计数死时间过长，计数堆积，测试的信息发生错误，同时强辐射会损坏探测器器，尤其是半导体探测器，并且会损坏数据采集系统，重点是对芯片的损坏，使得整个探测系统停止工作。

在剂量与核素识别基础上，能够提供放射性核素分布信息的系统，常用的有基于NaI闪烁体的伽马相机。这个系统的结构是编码板，加闪烁板耦合面阵列的PD或SiPM阵列。优势是可以给出射线源分布信息。缺点是，只能提供约40度角内的射线源分布，而实际需求是360度的全景分布，此时需要多个伽马相机拼接，或在两个维度旋转，才能获取全景射线源分布信息。其另一个缺点是，射线能量最高只能到1.5Mev，不能达到常规的3Mev探测范围。更重要的缺点是，这个系统在高放射性环境中，应用受限。

另一种提供射线源三维信息的设备，是基于CdZnTe探测器器的康普顿相机。在提供剂量与核素识别信息外，利用CZT探测器本身的三维位置灵敏功能，及康普顿散射原理，不需要旋转和拼接，该系统可以给出360度全景范围内的射线源分布信息。该系统的缺点是CZT晶体昂贵，探测系统复杂，数据处理繁复。更重要的是，CZT半导体探测器耐辐照性能弱，不能直接应用于高放射性环境中。在高放环境中，康普顿散射会出现很多错误的耦合信号，严重影响CZT探测器对射线源分布的定位。

实用新型内容

本实用新型解决的主要技术问题是，提供能够工作于高放射性环境中的探测系统，该探测系统能够实现高放环境中的射线源分布信息的获取，同时提供核素识别功能，所采用的技术方案是：一种气体、固体混合探测装置，包括：气体探测器，所述气体探测器的两个电极之间设有射线阻挡件，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极背面设有固体探测器。

进一步改进为，所述气体探测器的两个电极中的信号读出电极为面阵列像素电极，每个所述面阵列像素电极背面均设有固体探测器。

进一步改进为，所述气体探测器的两个电极之间设有网格状的所述射线阻挡件。

进一步改进为，所述射线阻挡件沿高度方向垂直于所述气体探测器的电极平面，或向不同方向倾斜呈发散状。

进一步改进为，所述气体探测器的射线入射窗处设有网格状准直器。

进一步改进为，所述气体探测器的射线入射窗处设有编码板。

进一步改进为，所述编码板上的开口为矩形开口或梯形开口。

进一步改进为，所述气体探测器的入射窗上设有具有针孔的准直器。

进一步改进为，所述气体探测器的信号读出电极为两层方向相垂直的电极条构成的网状结构。

本实用新型还提供了一种气体、固体混合探测系统，包括多个阵列式排列的上述任一项所述气体、固体混合探测装置。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种气体、固体混合探测装置及系统利用耐辐射照，长寿命，低探测效率的气体探测器，混合提供放射性核素识别功能的固体探测器，能够在高放射性环境中工作，实现放射性物质分布信息及放射性核素识别的功能。