[发明专利]一种感知高能粒子的塑料光纤

说明书

技术领域

本发明是一种塑料光纤，具体涉及一种添加有半导体闪烁源的、可感知高能粒子的塑料光纤。

背景技术

探测高能粒子的仪器很多，其中一种是半导体闪烁器，如采用高浓度掺锌GaInAsP半导体闪烁源的闪烁器，其机理是在高能粒子进入半导体闪烁源中，使部分粒子变成离子，离子的跃迁使半导体闪烁源中的电子空穴对复合而发光，通过对该发光的频率和强度的检测就知道高能粒子的数量和强度。但现有的半导体闪烁器只能对单点进行监测，不能分布式或准分布式的在一段距离上进行监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种感知高能粒子的塑料光纤，在其纤芯或包层内安置有多个小颗粒的半导体闪烁源，只要在该塑料光纤的一端安装光电探测器，就可以监测整个塑料光纤所在位置的高能粒子辐射情况，该塑料光纤具有生产成本低、易弯曲、重量轻等优点，具有较高的推广价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种感知高能粒子的塑料光纤，包括纤芯和包层，其特征在于：在所述的纤芯或包层内添加有半导体闪烁源。

所述的半导体闪烁源是高浓度掺锌GaInAsP半导体闪烁源。

所述的半导体闪烁源呈颗粒状。

所述的半导体闪烁源的最大外径在塑料光纤直径的万分之一至三分之二之间。

所述的纤芯由纤芯一、位于纤芯一外围的纤芯二构成，所述的半导体闪烁源位于纤芯二内。

所述的纤芯二的折射率指数小于纤芯一折射率指数，而大于包层的折射率指数。

在所述的纤芯或包层内添加有两个或两个以上的半导体闪烁源。

所述的半导体闪烁源表面覆盖有透明的高分子材料层。

所述的高分子材料层是聚四氟乙烯、硅树脂或环氧树脂。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、使用方便，具有良好的可弯曲型。

2、在塑料光纤纤芯或包层内安置有多个小颗粒的半导体闪烁源，只要在该塑料光纤的一端安装光电探测器，就可以监测整个塑料光纤所在位置的高能粒子辐射情况。

3、该塑料光纤具有生产成本低、重量轻等优点，使用现有的普通塑料光纤挤出机接可以生产，只是在塑料原料中加入颗粒状的半导体闪烁源就可以。

3、半导体闪烁源表面覆盖有透明的高分子材料层可以保护半导体闪烁源在运输、生产、使用中部受到损坏。

综上所述，本发明塑料光纤结构简单、设计合理、加工制作方便、成本低且使用方便，具有感知高能离子的作用，可应用于多种环境场合。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

附图标记说明：

1-纤芯；2-包层；

3-纤芯一；4-纤芯二；

5-半导体闪烁源。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种感知高能粒子的塑料光纤，包括纤芯1和包层2，在所述的纤芯1或包层2内添加有半导体闪烁源5。所述的半导体闪烁源是高浓度掺锌GaInAsP半导体闪烁源。当有高能离子射入到塑料光纤内的半导体闪烁源内时，将产生离子，在离子的跃迁过程中，半导体闪烁源内的电子空穴对复合并发出光信号，该光信号的一部分沿着塑料光纤传输，当在塑料光纤的一端安置有光电探测器时，就可以探测到该光信号，由此监测到了高能粒子的存在，并根据光信号的数量和强度知道高能粒子的数量和强度。

优选的，所述的半导体闪烁源5呈颗粒状。优选的，所述的半导体闪烁源5的最大外径在塑料光纤包层2直径的万分之一至三分之二之间。

优选的，在所述的纤芯1或包层2内添加有两个或两个以上的半导体闪烁源5。

优选的，所述的半导体闪烁源5表面覆盖有透明的高分子材料层。

优选的，所述的高分子材料层是聚四氟乙烯、硅树脂或环氧树脂。

实施例2

见图2，本实施例与实施例1的不同之处在于：如图2所述的纤芯由纤芯一3、位于纤芯一3外围的纤芯二4构成，优选的，所述的半导体闪烁源5位于纤芯二4内。优选的，所述的纤芯二4的折射率指数小于纤芯一3折射率指数，而大于包层2的折射率指数。

本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。