[发明专利]对伽马光子敏感的阻性板室探测器

说明书

一种对伽马光子敏感的阻性板室探测器，包括上层读出电路板、多层阻性玻璃、上层碳膜、上绝缘层、光阴极涂层、下层碳膜、下层读出电路板和下绝缘层；多层阻性玻璃设置在上层读出电路板的下方，相邻两层阻性玻璃之间形成气隙，最上层阻性玻璃为铅玻璃；上层碳膜设置在铅玻璃的上表面；上绝缘层在上下方向上设置在上层读出电路板和上层碳膜之间；光阴极涂层设置在铅玻璃的下表面；下层碳膜设置在最下层阻性玻璃的下表面；下层读出电路板设置在下层碳膜的下方；下绝缘层在上下方向上设置在下层读出电路板和下层碳膜之间。本发明的对伽马光子敏感的阻性板室探测器具有对伽马光子探测效率高和对伽马光子飞行时间测量精度高的优点。

技术领域

本发明涉及辐射探测技术领域，具体涉及一种对伽马光子敏感的阻性板室探测器。

背景技术

当正负电子对湮灭时，会产生能量大小相同、运动方向相反的一对0.511MeV的伽马光子，可以通过对湮灭时产生的光子对的探测，获得电子湮灭的位置，这也正是正电子发射断层成像(positron emission tomography，PET)的基本原理。探测伽马光子常采用闪烁体探测器+PMT的模式，但是该方法具有着价格昂贵、探测器时间分辨能力不足的缺点。

RPC探测器是20世纪80年代初由CERN科学家发明的一种气体探测器，在20世纪90年进一步发展成为MRPC。该类探测器具有着高效率(高于98％)、高时间分辨(可低于20ps)、优异的位置分辨能力和高性价比的优点，迅速成为各大型物理实验粒子时间飞行装置的首选。

采用RPC探测器来对伽马光子进行探测，会是一个很有潜力的研究。常规RPC探测器常用于π、k、p、缪子等带电粒子的探测，而常规情况下由于伽马光子自身不带电荷，伽马光子自身呈电中性，因此使得RPC类探测器对伽马光子的探测器效率极低(约0.16％)。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种对伽马光子敏感的阻性板室探测器，包括上层读出电路板、多层阻性玻璃、上层碳膜、上绝缘层、光阴极涂层、下层碳膜、下层读出电路板和下绝缘层；

多层所述阻性玻璃设置在所述上层读出电路板的下方且与所述上层读出电路板在上下方向上相对，多层所述阻性玻璃沿上下方向间隔设置，相邻两层所述阻性玻璃之间形成气隙，最上层所述阻性玻璃为铅玻璃；所述上层碳膜设置在所述铅玻璃的上表面；所述上绝缘层在上下方向上设置在所述上层读出电路板和所述上层碳膜之间；所述光阴极涂层设置在所述铅玻璃的下表面；所述下层碳膜设置在最下层所述阻性玻璃的下表面；所述下层读出电路板设置在所述下层碳膜的下方且与所述下层碳膜在上下方向上相对；所述下绝缘层在上下方向上设置在所述下层读出电路板和所述下层碳膜之间。

根据本发明实施例的对伽马光子敏感的阻性板室探测器具有对伽马光子探测效率高和对伽马光子飞行时间测量精度高的优点。

在一些实施例中，所述光阴极涂层为双碱+CsI光阴极涂层。

在一些实施例中，所述上层读出电路板包括上层电路板和设置在所述上层电路板上的上层读出条，所述下层读出电路板包括下层电路板和设置在所述下层电路板上的下层读出条，所述上层读出条的读出方向和所述下层读出条的读出方向相垂直。

在一些实施例中，所述铅玻璃的含铅质量分数为25％-35％。

在一些实施例中，所述阻性玻璃设置为两层，下层所述阻性玻璃为浮法玻璃。

在一些实施例中，所述气隙的宽度为0.128mm。

在一些实施例中，根据本发明实施例的对伽马光子敏感的阻性板室探测器进一步包括间隔鱼线，所述间隔鱼线夹持在上下相邻的两块所述阻性玻璃之间以便将上下相邻的两块所述阻性玻璃间隔开。

在一些实施例中，所述上绝缘层和所述下绝缘层中的每一者为Mylar膜。