[发明专利]一种高灵敏度且能量响应平坦的真空型康普顿探测器

摘要

本发明涉及一种真空型康普顿伽马探测器，具体说是在强流脉冲伽马辐射场中测量伽马射线的、灵敏度能量响应平坦的康普顿探测器。在现有的脉冲伽马射线探测中，探测器能量响应不平坦，不具备对入射粒子能量的分辨能力。在伽马射线强度测量中，由于脉冲辐射场能谱是通过理论计算给出，与实际能谱存在一定差异，测量不确定度大，不能满足高精度强度测量的需求。本发明采用厚薄材料叠加的发射极，通过探测器前端挡铅，大大改善了康普顿探测器的能量响应平坦特性。在此基础上，对发射极薄材料优化以及采用多组发射极结构，提高了探测器的灵敏度。

主权项

一种高灵敏度且能量响应平坦的真空型康普顿探测器，包括挡铅(1)、准直器(2)、入射窗(3)、密封筒体(4)、真空除气通道(5)、绝缘定位环(6)、绝缘固定支架(7)、电子发射极板、信号引出导线(9)、同轴电缆转接座(10)、出射窗(11)；所述电子发射极板包括初级电子发射极板(8)和次级电子发射极板(12)；所述初级电子发射极板(8)和次级电子发射极板(12)分别通过绝缘定位环(6)固定在绝缘固定支架(7)上，且依次位于准直器(2)后方的入射窗(3)和出射窗(11)之间；所述初级电子发射极板(8)包括同轴线设置且贴合在一起的环状厚极板和板状薄极板；所述板状薄极板在环状厚极板远离射线通道侧压接在环状厚极板上；所述初级电子发射极板(8)的环状厚极板的外径大于准直器(2)的内径；所述环状厚极板的外径和内径比为1.5:1‑5:1；所述环状厚极板和板状薄极板的厚度比为100:1‑20:1；所述环状厚极板采用mm级中Z或高Z金属材料；所述板状薄极板采用能量响应具有下弧线趋势的十微米级高Z金属材料；其特征在于：所述次级电子发射极板(12)包括同轴线设置的环状厚极板和板状薄极板；所述板状薄极板在环状厚极板远离射线通道侧压接在环状厚极板上；所述次级电子发射极板(12)的环状厚极板的内径大于初级电子发射极板(8)的环状厚极板的内径；所述环状厚极板的外径和内径比为1.5:1‑5:1；所述环状厚极板和板状薄极板的厚度比为100:1‑20:1；所述环状厚极板采用mm级中Z或高Z金属材料；所述板状薄极板采用能量响应具有下弧线趋势的十微米级高Z金属材料。