[发明专利]一种量能器式井眼缪子探测器

权利要求书

1.一种量能器式井眼缪子探测器，包括仪器外壳，外壳上连有通讯供电电缆，其特征在于，外壳内自上而下依次设有电控连接的DC-DC转换模块、电力线网络模块、数据采集与存储模块、信号处理电路板、上光电转换读出板、闪烁体矩阵、下光电转换读出板和闪烁体矩阵上下两端的反符合单元；

闪烁体矩阵的主体灵敏区域由塑料闪烁条填充排列组成，每根闪烁条的上端配接上光电转换读出板，下端配接下光电转换读出板；

探测器的缪子的绝对入射方向安装有用来确定探测器在井眼中的相对方位陀螺仪；

探测器的外壳上安装有推靠臂；

每根闪烁条外涂有能够反射闪烁光增加传输效率和隔离不同闪烁体造成的不同通道的反射涂层；

当缪子穿过探测器侧壁时，缪子射线路径上的塑料闪烁体中沉积能量并转换成闪烁光，经过传输被两端的上光电转换读出板和下光电转换读出板读出并转换成电信号；

假设经过上光电转换读出板得到的能量幅度信息为E1，下光电转换读出板得到的能量幅度信息为E2，探测器灵敏体中心位置设为原点；通过计算被触发的闪烁条和其光信号幅度准确确定在垂直于轴线的平面上的缪子入射角度，由式(1)得出：

其中，α为衰减系数,L为单个通道闪烁体的长度，P为光子进入光电转换装置产生光电子的概率，E₀为可以产生光子的平均能量；

计算出入射缪子在被触发的闪烁体中沉积的能量(E_γ1,…,E_γ8)，每个通道的闪烁体在探测器中都有固定的X,Y方向的位置，

B1与B2的交界面端点坐标已知且设为(x₀,y₁),(x₀,y₂)；则缪子入射路径在该交界面处的坐标为(x₀,y_{1_2})，y_{1_2}由式(2)计算：

d为闪烁体的直径，假设缪子触发了某一列或某一行中的n个闪烁体，则交界面处缪子的位置有：

由这些计算出的XY平面的缪子位置，就可以得到垂直于轴线的平面上的缪子入射角度

沿探测器轴向方向上，通过两端的光信号幅度差异来决定轴向上的缪子触发位置以及与轴向的夹角，由式(5)计算：

α为衰减系数，能够得到入射缪子在被触发闪烁体上的轴向位置，当缪子穿行多个闪烁体时，通过符合测量筛选出同一事件触发的信号，计算出各个被触发闪烁体的轴向位置信息(Z1,…,Z8)，取触发距离最远的两个棒圆心间距为D，进而得到缪子入射时与探测器轴向夹角根据得到的以上信息就可以确定缪子的入射路径；

光信号被转换成电信号后整形、放大、滤波后被数据采集与存储模块收集并存储。

2.如权利要求1所述的一种量能器式井眼缪子探测器，其特征在于，当缪子穿过任一个位于探测器上下两端的反符合单元时，反符合单元的光信号被转换成电信号后整形、放大、滤波后被转换成反符合的逻辑信号输入数据采集，即该缪子事件不被数据采集记录。