輻射檢測(cè)器制造技術(shù)

一種用來(lái)檢測(cè)不可見輻射及帶電粒子的檢測(cè)器，它由至少一塊輻射吸收板和至少一根與這塊板的表面平行且含有熒光染料的光波導(dǎo)管構(gòu)成。因吸收輻射而產(chǎn)生的板內(nèi)的熒光將在光波導(dǎo)管內(nèi)轉(zhuǎn)變成熒光輻射，并通過(guò)全反射導(dǎo)向一個(gè)光敏半導(dǎo)體元件而被檢測(cè)。（*該技術(shù)在2009年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用來(lái)檢測(cè)不可見輻射和帶電粒子的檢測(cè)器。專業(yè)人員都知道，當(dāng)光線側(cè)射在一個(gè)含有熒光染料的光波導(dǎo)管上時(shí)會(huì)產(chǎn)生熒光射線，而且這種熒光射線會(huì)通過(guò)全反射而導(dǎo)向光波導(dǎo)管的端面(參見Tanaka等，SPIE，Vol.840“FiberOpticSystemsforMobilePlatforms”，第19頁(yè))。專業(yè)人員還知道，可以用摻有閃光化合物的聚合物光波導(dǎo)管來(lái)檢測(cè)γ射線及帶電粒子(見H.Blumenfeld等，Nucl.Instr.Meth.A257(1987)603)。然而這種方法有一個(gè)缺點(diǎn)，即這種敏感面的面積受到了這種纖維可以制造出的幾何形狀的限制。以至使這種方法用常用的圓形敏感面難以取得預(yù)期的效果。已經(jīng)有人提議用一種板形吸光體和至少一根與之相連的光波導(dǎo)管來(lái)構(gòu)成光檢測(cè)器(見DE3832803)。本專利技術(shù)的任務(wù)在于提供一種檢測(cè)不可見輻射及帶電粒子的檢測(cè)器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便的特點(diǎn)。這個(gè)任務(wù)可以這樣來(lái)完成將至少一根含有熒光染料的光波導(dǎo)管裝在一塊吸收輻射的板的上表面上，並使該波導(dǎo)管和板表面保持平行。本專利技術(shù)所涉及的就是這樣一種輻射檢測(cè)器。輻射吸收板可以做成所需要的形狀，最好是長(zhǎng)方形或圓形，尤其是長(zhǎng)方形，其厚度為0.1至3毫米，最好為0.3至1毫米。板由摻有發(fā)光化合物的載體材料(尤其是聚合物)構(gòu)成。這種板可以是例如那種可以買得到的X射線熒光屏。至少有一根光波導(dǎo)管平行地裝在板的上表面。光波導(dǎo)管最好與板的上表面粘在一起。也可以用一小束平行的光波導(dǎo)管來(lái)代替單根光波導(dǎo)管，還可以將這根或這些光波導(dǎo)管裝在兩塊板之間形成整體的復(fù)合結(jié)構(gòu)。光波導(dǎo)管可以是一種商業(yè)上很常見的纖維，它的芯部最好是透明聚合物，例如聚碳酸脂、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯，而其外層涂料最好是一種折射率較低的聚合物，如氟化丙烯酸鹽。光波導(dǎo)管含有至少一種熒光染料，板發(fā)射的熒光輻射的波長(zhǎng)范圍必須與光波導(dǎo)管染料的吸收輻射波長(zhǎng)范圍重疊。光波導(dǎo)管中的染料可以分別包含在芯部或外層涂料中，或兩者中都有。適用的熒光染料最好是有機(jī)化合物，例如二萘嵌苯染料和苯并氧蒽(benzoxan-thenes)，也可以是無(wú)機(jī)化合物，如硫化鋅。如果具有適當(dāng)波長(zhǎng)的輻射，例如X射線，照射到板上，那么從板上就發(fā)射出具有高強(qiáng)度的熒光照射到光導(dǎo)纖維上。如果閃爍體發(fā)射光譜的范圍與光導(dǎo)纖維染料的光譜吸收范圍一致，那么來(lái)自板的光將在光波導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生熒光輻射，而這種熒光輻射則通過(guò)全反射傳輸從光波導(dǎo)管的端部射出。光波導(dǎo)管端部裝有一光敏半導(dǎo)體元件，例如一個(gè)檢測(cè)輻射的硅二極管。該二極管為小面積低噪聲型。為了避免外來(lái)干擾輻射進(jìn)入到光波導(dǎo)管中，可以用吸收層，例如黑色的金屬薄膜，把光波導(dǎo)管背著板的一側(cè)圍起來(lái)。可以在板或光波導(dǎo)管上沉積一層防止機(jī)械和化學(xué)應(yīng)力、並供檢驗(yàn)全反射用的透明層。為了使光信號(hào)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)距離后還能傳到半導(dǎo)體元件上，可在熒光光波導(dǎo)管端部裝上一些用聚合物或玻璃制成的低衰減光波導(dǎo)管。附圖示出了本專利技術(shù)輻射檢測(cè)器的兩個(gè)最佳實(shí)施例。在附圖說(shuō)明圖1所示的檢測(cè)器中，輻射吸收板1用粘附層3與一束平行的光波導(dǎo)管2連在一起。在圖2所示的檢測(cè)器中，兩塊板1夾住光波導(dǎo)管2，粘附層3把它們連在一起。本專利技術(shù)的檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是敏感面可以做得很大，而且可以用合適的掩模工藝使敏感面成型為各種形狀，例如不透輻射的金屬箔、附著膜等均可用作掩模;輻射檢測(cè)器所在處不用通電，整個(gè)操作為純光學(xué)操作，因此在有輻射傷害的地方也可以使用這種檢測(cè)器;由于檢測(cè)器表面大，不需調(diào)準(zhǔn)或只需簡(jiǎn)單調(diào)準(zhǔn);在板的兩側(cè)均可進(jìn)行輻射檢測(cè);可以在板上閃爍體的吸收范圍內(nèi)選擇檢測(cè)器的光譜靈敏度，因而可以針對(duì)測(cè)量對(duì)象來(lái)選擇閃爍體;通過(guò)正確選擇熒光屏材料，即閃爍體，可以使電子、質(zhì)子、γ量子和X射線量子在不同能量范圍的熒光量子產(chǎn)額最佳。例具有聚碳酸酯芯部和聚(4-甲基-1-戊烯)外層涂料的聚合物光波導(dǎo)管的芯部摻有二萘嵌苯染料，這種染料吸收的光波長(zhǎng)為520～580nm。纖維直徑為1毫米。每根長(zhǎng)15厘米的9根光波導(dǎo)管平行排成一束，在纖維的一端的兩面遮有兩塊板，每塊板的大小為1厘米×2厘米(圖2)。這種板是市售的X射線熒光屏，它含有硫化(鋅、鎘)銀顏料，該顏料的發(fā)射波長(zhǎng)為540nm。這個(gè)波長(zhǎng)在光波導(dǎo)管染料吸收范圍內(nèi)。板和纖維互相粘在一起，封裝在一根黑色薄壁收縮管內(nèi)以防止外界干擾。為了使光敏二極管的強(qiáng)度最大，需在熒光屏處的纖維端部涂一層反射層。由于熒光光波導(dǎo)管的衰減相當(dāng)大，所以當(dāng)傳到光敏二極管的路徑較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)該用插頭來(lái)使未染色的熒光波導(dǎo)管順次轉(zhuǎn)接起來(lái)。下表給出了用X射線束照射檢測(cè)器的敏感表面時(shí)的測(cè)量結(jié)果。結(jié)果表明X射線管中的陰極電流和光敏二極管的電壓呈線性關(guān)系。表陰極電流(mA)檢測(cè)電壓(V)30KV40KV(管電壓)50.220.53100.481.14150.751.74201.012.36251.282.96301.553.58權(quán)利要求1.一種檢測(cè)不可見輻射及帶電粒子的檢測(cè)器，它由輻射吸收板以及至少一根與此板相連并含有熒光染料的光波導(dǎo)管構(gòu)成，其特征在于至少一根光導(dǎo)管和至少一塊板的表面平行排列。2.如權(quán)利要求1的檢測(cè)器，其特征在于多根光波導(dǎo)管和至少一塊板的表面平行排列。3.如權(quán)利要求1的檢測(cè)器，其特征在于至少一根光波導(dǎo)管安排在兩塊彼此平行的板之間。4.如權(quán)利要求1的檢測(cè)器，其特征在于多根光波導(dǎo)管安排在兩塊彼此平行的板之間。全文摘要一種用來(lái)檢測(cè)不可見輻射及帶電粒子的檢測(cè)器，它由至少一塊輻射吸收板和至少一根與這塊板的表面平行且含有熒光染料的光波導(dǎo)管構(gòu)成。因吸收輻射而產(chǎn)生的板內(nèi)的熒光將在光波導(dǎo)管內(nèi)轉(zhuǎn)變成熒光輻射，并通過(guò)全反射導(dǎo)向一個(gè)光敏半導(dǎo)體元件而被檢測(cè)。文檔編號(hào)G01T5/08GK1043790SQ8910907公開日1990年7月11日 申請(qǐng)日期1989年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月7日專利技術(shù)者沃納·格羅, 約亨·庫(kù)坦丁, 彼得·赫布雷希茲梅爾, 約爾根·泰斯 申請(qǐng)人:赫徹斯特股份公司 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種檢測(cè)不可見輻射及帶電粒子的檢測(cè)器，它由輻射吸收板以及至少一根與此板相連并含有熒光染料的光波導(dǎo)管構(gòu)成，其特征在于：至少一根光導(dǎo)管和至少一塊板的表面平行排列。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沃納格羅，約亨庫(kù)坦丁，彼得赫布雷希茲梅爾，約爾根泰斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：赫徹斯特股份公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：DE[德國(guó)]