X射线探测器系统的设计与实现

发布时间：2021-10-24 04:31

　　X射线与放射线、电子同属于20世纪初的三大发现,是现代物理学产生的标志。自从X射线被德国维尔茨堡大学物理研究所伦琴教授发现以来,物理学家们便开始对其进行积极深入的探索研究。X射线自身所具备的穿透、电离、荧光、热以及干涉、衍射、反射、折射等物理效应被我们不断的开发并应用于医疗卫生、公共安全、工业生产等诸多领域。然而X射线的前景远不止如此,为了让其效能可以得到最大限度的发挥,人类仍在不断探索开拓X射线新的应用领域。本论文提出了一种具备快时间响应、能探测较宽能量范围以及可以实现远程开闭功能的X射线探测器系统设计方案。该方案是基于某研究单位提出的对X射线的探测要求,并结合该科研单位的实验环境所设计的。其具体要求为能够探测最小脉宽为10ns,能量在几十至几百KeV,脉冲间隔为50ns左右的X射线,并能够实现80米左右的远程开闭控制。为了达到这一探测要求,经过对各种类型探测方法的性能分析,确定了以闪烁探测法为基础的设计方向。在该系统中电源远程控制程序采用美国国家仪器公司开发的LabVIEW软件设计完成。X射线探测器外型结构采用Dassault Systemes S.A公司出品的计算机辅助绘图软件S... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

平板型电离室示意图

图 2-2 圆柱型电离室示意图备简单、性能可靠、成本低廉、使用方代以来，气体探测器有很大发展，在高能并应用于核医学、生物学、天体物理、之前，必须先了解光脉冲，当闪烁物质阻止介质原子，被激发的原子由激发态测器正是利用某些物质在核辐射的作用主要是由被封闭在一个不透明的外壳里转换的光探测光电器件（如光电管、光器后续电路输出系统等组合而成。这些

图 2-3 闪烁探测器示意图闪烁探测器的工作原理是：放射线入射到闪烁体后发出荧光；荧光光子被到光电倍增管的光阴极，通过光电效应转换出光电子；光电子通过电子运动光电倍增管各级间倍增，最后在阳极输出回路输出信号。闪烁探测器的探测动态范围很宽，对能量在 1eV 到 1GeV 范围内的辐射粒适用[8]，如今己成为最常用的探测器，在高能物理学、地球物理学、辐射医射化学等众多领域都得到了广泛的应用。其主要应用类型种类可分为：能谱、剂量测量、强度测量、时间测量。闪烁体探测器主要具备以下几方面的优是其外形结构和大小的制作相对随意，可以做成任意大小和形状；二是探测高，适合于测量不带电粒子，如 γ 射线、X 射线和中子等；三是时间特性好，探测器（如塑料闪烁体、BaF2）能够实现 ns 的时间分辨。基于以上优点，闪探测器被广泛应用于空间 X 射线探测领域。3.3 半导体探测器

【参考文献】：
期刊论文
[1]光电倍增管线性电流扩展研究[J]. 魏福利,王培伟,袁媛,张美,赵吉祯.  核电子学与探测技术. 2011(09)
[2]基于X射线探测技术的电路设计[J]. 赵妮.  核电子学与探测技术. 2011(07)
[3]ST401塑料闪烁体脉冲X射线相对灵敏度标定方法[J]. 谢红卫,宋顾周,王奎禄.  核电子学与探测技术. 2011(01)
[4]闪烁晶体材料的研究进展[J]. 赵景泰,王红,金滕滕,王晨阳,胡关钦.  中国材料进展. 2010(10)
[5]宽带大动态范围自动电平控制技术研究[J]. 李卓明.  电子测量技术. 2010(05)
[6]光电探测器前置放大电路设计与研究[J]. 胡涛,司汉英.  光电技术应用. 2010(01)
[7]光电倍增管高压电源设计[J]. 夏江涛,房润晨,袁昌斌.  现代电子技术. 2010(02)
[8]无机闪烁探测器的发展和应用[J]. 王震涛,张建国,杨翊方,王海军.  中国辐射卫生. 2008(04)
[9]光电倍增管数控稳压电源的设计[J]. 林志琦,宋国明,逄林,张洪涛.  微计算机信息. 2008(34)
[10]低噪声电荷灵敏前置放大器的噪声分析[J]. 陈波,刘松秋,薛志华,赵捷.  核电子学与探测技术. 2008(03)



本文编号：3454578