[发明专利]伽马射线探测器和伽马射线的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及探测技术领域，具体而言，涉及一种伽马射线探测器和伽马射线的处理方法。

背景技术

在地质勘探领域，不同的地层，放射性元素的含量和种类不同，利用伽马射线探测器探测地层中伽马射线的强度可以区分地层以及确定地层元素。图1是现有技术中常用的伽马射线探测器的结构示意图，如图1所示，目前的伽马射线探测器一般由一块闪烁晶体A和设置在该闪烁晶体A一端的光电倍增管R组成，当有伽马射线射入闪烁晶体时会有闪烁光产生，由光电倍增管收集光电子，成倍放大后在输出端产生脉冲电流，图1中标号γ1、γ2、γ3和γ4均表示伽马射线，Eh表示地层厚度。通过一定的方法对电脉冲信号进行处理和采集，得到与地层及地层元素相关的信息。由于伽马射线能量的不确定性，及入射时间和方向的随机性，现有技术中的伽马射线探测器只能在大于闪烁晶体长度的范围内进行地层及地层元素信息的处理，无法分辨伽马射线是从晶体的哪个位置射入的，存在地层分辨率较低的弊端，另外，由于晶体本身对射线激发的闪烁光的吸收，导致能量测量的准确度下降。

针对原有伽马射线探测技术中轴向分辨率以及能量测量准确度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种伽马射线探测器和伽马射线的处理方法，以解决现有伽马射线探测技术中轴向分辨率以及能量测量准确度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种伽马射线探测器，包括：编号为A₁至A_n的n个闪烁晶体，其中，n个闪烁晶体并列设置，并且闪烁晶体A_i与闪烁晶体A_i+1端对端设置，n为2以上的自然数，i依次取1至n-1；第一光电转换器，设置在闪烁晶体A₁的第一端，其中，闪烁晶体A₁的第一端为远离闪烁晶体A₂的一端；第二光电转换器，设置在闪烁晶体A_n的第一端，其中，闪烁晶体A_n的第一端为远离闪烁晶体A_n-1的一端；以及处理电路，与第一光电转换器和第二光电转换器均相连接，用于接收第一脉冲和第二脉冲，并根据第一脉冲和第二脉冲计算伽马射线的入射位置和/或校正伽马射线的能量，其中，第一脉冲为第一光电转换器输出的脉冲，第二脉冲为第二光电转换器输出的脉冲。

进一步地，伽马射线探测器还包括：导光体，导光体的个数为多个，其中，导光体设置在第一位置、第二位置和第三位置中的至少之一位置处，第一位置为每两个相邻的闪烁晶体之间的位置，第二位置为闪烁晶体A₁的第一端，第三位置为闪烁晶体A_n的第一端。

进一步地，伽马射线探测器还包括：壳体，其中，n个闪烁晶体、第一光电转换器、第二光电转换器和多个导光体均设置在壳体内。

进一步地，伽马射线探测器还包括：第一管座，设置在壳体内，用于承载第一光电转换器；第二管座，设置在壳体内，用于承载第二光电转换器；第一堵头，设置在壳体的第一端；第二堵头，设置在壳体的第二端；第一减震部件，设置在第一堵头与第一管座之间；以及第二减震部件，设置在第二堵头与第二管座之间。

进一步地，伽马射线探测器还包括：屏蔽体，屏蔽体的个数为多个，其中，屏蔽体套设在壳体的第一环绕部分、第二环绕部分、第三环绕部分和第四环绕部分中的至少之一环绕部分处，其中，第一环绕部分为环绕每个导光体的壳体部分，第二环绕部分为环绕每个闪烁晶体的壳体部分，第三环绕部分为环绕第一光电转换器的壳体部分，第四环绕部分为环绕第二光电转换器的壳体部分。

进一步地，n个闪烁晶体中任意两个闪烁晶体的晶体材料相同或不同。

进一步地，多个导光体中任意两个导光体的光学透过率相同或不同。

进一步地，第一脉冲和第二脉冲均为电脉冲，处理电路包括：放大器，与第一光电转换器和第二光电转换器均相连接，用于将第一脉冲和第二脉冲进行缓冲放大和整形；模数转换器，与放大器相连接，用于采集第一脉冲和第二脉冲的脉冲幅度或面积，并输出与脉冲幅度或面积对应的数字信号；以及处理器，与模数转换器相连接，用于计算表示第一脉冲和第二脉冲的数字信号的差异值，并根据差异值和闪烁晶体对闪烁光的衰减系数计算伽马射线的入射位置和校正后的能量。