[实用新型]一种用于探测器系统的增益稳定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于探测器系统的增益稳定装置，更具体地说，涉及一种用于闪烁探测器系统的增益稳定装置。该实用新型用于使用闪烁探测器的放射性物质射线探测系统的性能稳定和自检。

背景技术

探测器是放射性物质探测系统中的重要组成部件。闪烁探测器具有探测效率高、测量灵敏度高和能谱响应广等优点，因此闪烁探测器系统在放射性物质探测领域中被广泛应用。

由于闪烁体晶体、光电倍增管、电子学线路等易受环境温湿度变化和自身老化等因素的影响，导致闪烁探测器系统的性能发生改变，因此该类设备必须定期进行增益校正和刻度。目前通用的方法是定期将该类设备送权威部门，用标准的放射源进行校正、刻度，给实际使用带来很多不便。

已经提出一种利用LED光源的发光特性，模拟射线在晶体中的发光过程，对闪烁体的物理性能进行检验，但是现阶段的同类技术并不具有为探测器系统进行自稳定和自刻度的功能。

相应地，有必要提供一种用于探测器系统的增益稳定装置及其控制方法，其利用发光源进行闪烁探测器系统的自检、自稳、自刻度，特别是对探测器系统的增益以及光源的发光强度进行自稳定的控制装置和方法。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

相应地，本实用新型的目的之一在于提供一种用于探测器系统的增益稳定装置，其包括：一光源；探测器单元，用于接收来自所述光源的光，并将光信号转化成表示所述光信号的电信号；放大电路，其用于对来自探测器单元的电信号进行增益放大；数据采集模块，其与所述放大电路相耦合，用于采集经过所述放大电路增益放大的放大电信号，并输出对应于所述光源光强的检测输出值；控制单元，其用于将所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值进行比较，并基于所述比较结果对所述放大电路的可变增益进行调整，以使所述检测输出值与所述标定值相一致。

在上述技术方案中，所述控制单元包括一上位机，其用于读取所述数据采集模块的检测输出值，并计算所述数据采集模块输出的检测输出值与所述标定值的差值，其中：当所述差值大于零时，降低所述放大电路的增益；当所述差值小于零时，增加所述放大电路的增益。

进一步地，所述探测器系统的增益稳定装置还包括：稳定单元前端模块，其包括：所述光源；以及测光元件，其用于测量来自所述光源的发光强度，将其转换成光强数据并输出。

在一种优选技术方案中，探测器系统的增益稳定装置还包括：稳定单元控制模块，其接收由所述测光元件输出的光强数据，并将其与所述光源的光强标定数据进行比较，并基于所述比较结果对所述光源的发光强度进行调整，以使所述光强数据与所述光强标定数据相一致。

在上述技术方案中，所述稳定单元控制模块计算所述测光元件输出的光强数据与所述光源的光强标定数据的差值，其中：当所述差值大于零时，降低所述光源的发光强度；当所述差值小于零时，增加所述光源的发光强度。

在上述技术方案中，所述稳定单元前端模块还包括：测温元件，其用于测量所述测光元件的温度；所述稳定单元控制模块响应于所述测温元件的温度变化，对所述光源的发光强度进行调整，以使所述光源的发光强度与测光元件的温度无关。

具体地，所述探测器单元包括：闪烁体探测器；和与所述闪烁体探测器相连的光电倍增管。

在上述技术方案中，所述稳定单元前端模块结合到所述闪烁体探测器的表面上，并且与所述闪烁体探测器光耦合。

具体地，所述上位机是工控机，其通过通讯端口分别与稳定单元控制模块、放大电路和数据采集模块进行通讯。

具体地，所述闪烁体探测器用于探测伽马射线或中子；以及所述光源是LED光源。

根据本实用新型的另一方面，其提供一种用于探测器系统增益稳定的控制方法，其包括步骤：

控制发光源以标定的发光强度来发光；

驱动探测器单元接收来自所述光源的光，并将光信号转化成表示所述光信号的电信号；

通过放大电路对来自探测器单元的电信号进行增益放大；

通过数据采集模块采集经过所述放大电路增益放大的放大电信号，并输出对应于所述光源光强的检测输出值；

通过将所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值进行比较，来确定所述探测器系统的参数变动量，并基于所述参数变动量对所述放大电路的可变增益进行调整，以使所述检测输出值与所述标定值相一致。