[发明专利]一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器

说明书

本申请公开了一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器，涉及核辐射探测技术领域。本申请实施例的闪烁体组件包括：多个锂玻璃闪烁体柱体，每个锂玻璃闪烁体柱体分别包括前端面、后端面、内侧面和外侧面；多个锂玻璃闪烁体柱体拼接成中空的柱状结构；其中，每个锂玻璃闪烁体柱体的前端面分别位于柱状结构的第一端，后端面分别位于柱状结构的第二端；柱状结构的第一端端面作为闪烁体组件的出光面；每个锂玻璃闪烁体柱体的内侧面分别朝向柱状结构的内侧，外侧面分别朝向柱状结构的外侧；柱状结构的外侧侧面作为闪烁体组件的辐射射线入射面；多个锂玻璃闪烁体柱体的内侧面包围形成柱状结构中空的腔体。

技术领域

本发明涉及核辐射探测技术领域，特别涉及一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器。

背景技术

在油气田勘探时，中子测井是获取气层物理参数十分有效的测井方法，中子测井资料可用来确定储集层孔隙度、泥质含量、岩石成分、区分油水层、油气层和水气层等。由于中子不带电，不能直接引起物质的“电离”与“激发”，对于中子探测主要通过对它与物质作用产生的次级带电粒子的探测而实现。过去，石油行业主要采购³He管来测试中子，³He管是以高纯³He气作为工作气体的³He正比计数管。但³He管在使用时常常存在以下问题：³He管在长期的使用或者存放中，会有空气渗入计数管以及使用过程中存在气体内的负电极玷污聚集，导致其容易失效，从而影响其使用寿命；³He管的探测效率与充气压直接相关，且在一定的直径范围内，充气压只能保持在一个相对窄的范围内，一定程度上限制其探测效率；同时为了保证探测效率难以减小检测器的尺寸；另外，近几年氦气紧张，价格飙升数倍。基于上述原因石油行业开始寻求新的探测器件。目前已开发出掺杂Ce元素的⁶Li玻璃闪烁体，通过与入射在其上的中子相互作用而发光的物质。将中子闪烁体和光电探测器(例如光电倍增管)组合可以形成闪烁中子探测器，可以用来探测中子。⁶Li玻璃闪烁体组成的闪烁中子探测器作为上述³He探测器的替代物在石油测井将是未来应用的趋势。

锂玻璃闪烁体的闪烁衰减时间短、温度性能好、慢中子探测效率高。同时，锂玻璃闪烁体不潮解、耐酸碱、耐高低温的急剧变化。因而在有腐蚀性液体及蒸汽存在的恶劣环境中，其他闪烁体无法使用，锂玻璃闪烁体还能工作。由于锂玻璃闪烁体耐辐照性能强，使得其具有较长的工作寿命，同时其具有的高探测效率的优点，可以同时解决³He管应用中存在的长寿命和高探测效率的难题。

一般环境探测中由于对探测效率的要求，都选用圆筒的锂玻璃，但锂玻璃由于在熔制过程对气氛等条件要求严格，所以熔制的锂玻璃体积较小，加工出的锂玻璃圆筒尺寸也比较小。由于闪烁体的探测效率与其闪烁体的尺寸相关，现有的技术直接加工成形的闪烁体尺寸小，最大尺寸约为φ25mm×50mm，在某些为满足高探测效率需要大尺寸锂玻璃的场合，不满足探测需求。一定程度上限制了锂玻璃闪烁体在石油测井中的应用。

发明内容

本申请实施例提供了一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器，能够解决现有锂玻璃闪烁体尺寸小带来应用限制的问题。

第一方面，提供了一种闪烁体组件，包括：

多个锂玻璃闪烁体柱体，每个所述锂玻璃闪烁体柱体分别包括前端面、后端面、内侧面和外侧面；

多个所述锂玻璃闪烁体柱体拼接成中空的柱状结构；

其中，每个所述锂玻璃闪烁体柱体的前端面分别位于所述柱状结构的第一端，后端面分别位于所述柱状结构的第二端；所述柱状结构的第一端端面作为所述闪烁体组件的出光面；

每个所述锂玻璃闪烁体柱体的内侧面分别朝向所述柱状结构的内侧，外侧面分别朝向所述柱状结构的外侧；所述柱状结构的外侧侧面作为所述闪烁体组件的辐射射线入射面；