一种高分辨率阵列式γ能谱探测器的制作方法

本技术涉及放射性测量装置，具体涉及一种高分辨率阵列式γ能谱探测器。

背景技术：

1、γ能谱仪是开展放射性测量的核心测量仪器。航空γ能谱测量通过安装在飞机上的γ能谱仪实现对地表、土壤以及大气等区域中的放射性核素的含量以及分布规律等信息进行探测。无人机航空γ能谱测量具有小型化、智能化、机动性高，可不受白昼限制进行测量，部署便捷、应用成本低、测量效率和质量高、人员安全等特点，受到世界航空地球物理公司的广泛关注，在地质矿产调查和环境监测等领域具有广阔的前景。

2、cebr3是一种无机化合物，cebr3晶体具有低本底、高能量分辨率、高光输出、能量线性高、衰减时间短、优越的时间分辨率等特点，在环境监测、石油测井、核医学、高能物理、安检、反恐、核素识别等领域具有广泛的应用前景，因此也被使用于γ能谱探测器中，但是目前的γ能谱探测器体积和重量大，空间利用率低，同时结构强度和减震能力较差。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种高分辨率阵列式γ能谱探测器。

2、一种高分辨率阵列式γ能谱探测器，包括安装箱，所述安装箱中央隔设有隔板，所述隔板将所述安装箱分隔为晶体腔和模块腔；其中，所述晶体腔内设置有cebr3探测模块，所述模块腔内设置有多道分析器、数据收录系统和电源模块，所述多道分析器电性连接所述cebr3探测模块，所述数据收录系统电性连接所述多道分析器，所述电源模块用于给所述cebr3探测模块、多道分析器和数据收录系统供电。整个安装箱可以采用碳纤维、泡沫芯材等复合材料制作而成，连接部位型材及标准件均采用航空型材及标准件完成，在保证同强度的情况下，箱体重量得到控制。

3、优选地，cebr3探测模块包括相互连接的sipm阵列、cebr3晶体和前置放大器；其中，所述cebr3晶体上包裹有保护层。cebr3晶体将测量得到的γ射线通过sipm阵列和前置放大器转化为电信号，并将电信号传输至多道分析器和数据收录系统中。其中，使用硅油将cebr3晶体的发光面与sipm阵列进行耦合剂，先使用白色硅橡胶对耦合面进行密封处理，白色硅橡胶可以起到反射层的作用，反射层能够帮助发散的闪烁光更好的收集进入探测器中，再使用黑色密封胶带将闪烁体探测器(cebr3晶体+sipm阵列所组成的探头部分)完全包裹作避光处理，防止发生漏光现象。最终由挂环匝紧固定到晶体腔侧壁。

4、优选地，保护层由海绵制成。

5、优选地，保护层厚度为30mm。cebr3晶体放置于晶体腔内，再由海绵制成的保护层包裹保护起来，起到减震、保温的效果；其中保护层厚度优选为30mm。

6、优选地，cebr3晶体设置有两条。两条cebr3晶体能够实现高能量分辨率，提高探测效果。

7、优选地，安装箱侧面设置有风扇降温结构。风扇降温结构能够对电源模块等结构进行降温。

8、优选地，多道分析器、数据收录系统和电源模块均通过螺母固定于模块腔内壁。多道分析器将sipm阵列输出的电信号通过a/d转换、脉冲处理、道址计算等步骤转化为能谱信息，并由串口或网口发送至收录系统；数据收录系统windows系统开发，9-36v直流供电，含10个串口、2个usb口及dvi 24+1高清视频接口，通过铝板打孔，由螺母固定在模块腔底部；电源模块电路输入为28v电压，满足多道分析器、数据收录系统、cebr3探测模块以及外部传感器等部件工作，设计有防短路功能及9-36v宽电压输入，提高容错能力，同样通过螺母固定在模块腔内壁。

9、优选地，隔板上开设有通口，所述通口内穿设用于电性连接的线缆。晶体腔与模块腔之间的隔板需开孔以便布设线缆，开孔直径为3cm。

10、本实用新型的有益效果体现在：

11、在本实用新型中，整个高分辨率阵列式γ能谱探测器中，实现了将cebr3探测模块、多道分析器、数据收录系统和电源模块一同安装在安装箱内，实现γ能谱探测器集成一体化，在实际应用中并只需将晶体箱进行挂载并与gps、激光高度计以及气压计外部传感器进行连接即可实现数据采集和传输；采用cebr3探测模块进行γ射线探测，该晶体具有低本底、高能量分辨率、高光输出、能量线性高、衰减时间短、优越的时间分辨率等特点；安装箱采用碳纤维、泡沫芯材等复合材料制作而成，连接部位型材及标准件均采用航空型材及标准件完成，在保证同强度的情况下，箱体重量得到了很好的控制；cebr3晶体放置于晶体腔内，再由海绵制成的保护层包裹保护起来，起到减震、保温的效果。

技术特征：

1.一种高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，包括安装箱，所述安装箱中央隔设有隔板，所述隔板将所述安装箱分隔为晶体腔和模块腔；其中，

2.根据权利要求1所述的高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，所述cebr3探测模块包括相互连接的sipm阵列、cebr3晶体和前置放大器；其中，

3.根据权利要求2所述的高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，所述保护层由海绵制成。

4.根据权利要求3所述的高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，所述保护层厚度为30mm。

5.根据权利要求2所述的高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，所述cebr3晶体设置有两条。

6.根据权利要求1所述的高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，所述安装箱侧面设置有风扇降温结构。

7.根据权利要求1所述的高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，所述多道分析器、数据收录系统和电源模块均通过螺母固定于模块腔内壁。

8.根据权利要求1所述的高分辨率阵列式γ能谱探测器，其特征在于，所述隔板上开设有通口，所述通口内穿设用于电性连接的线缆。

技术总结本技术公开了一种高分辨率阵列式γ能谱探测器，涉及放射性测量装置技术领域，包括安装箱，安装箱中央隔设有隔板，隔板将安装箱分隔为晶体腔和模块腔；其中，晶体腔内设置有CeBr<subgt;3</subgt;探测模块，模块腔内设置有多道分析器、数据收录系统和电源模块，多道分析器电性连接CeBr<subgt;3</subgt;探测模块，数据收录系统电性连接多道分析器，电源模块用于给CeBr<subgt;3</subgt;探测模块、多道分析器和数据收录系统供电。本技术具有生产使用成本低、空间利用率高和探测效果好的优点。技术研发人员：李江坤,武雷超,张光雅,吴雪,刘忠,李艺舟,卢亚运,王培建受保护的技术使用者：核工业航测遥感中心技术研发日：20231101技术公布日：2024/7/23