[发明专利]一种新型β射线探测装置

权利要求书

1.一种新型β射线探测装置，其特征在于：包括用于将辐射信号转化为光学信号并收集该光学信号后输出的β射线探测探头(1)、输入端与所述射线探测探头(1)输出端连接用于将β射线探测探头(1)输出的光学信号进行远程传输的抗辐照远程传输光纤(2)、与所述抗辐照远程传输光纤(2)的输出端连接用于将抗辐照远程传输光纤(2)传输过来的光学信号放大并转换为电流脉冲信号输出的光电倍增管(3)、与所述光电倍增管(3)的输出端连接用于将所述光电倍增管(3)输出的电流脉冲信号进行放大整形后输出的前置放大整形电路(4)、以及与所述前置放大整形电路(4)输出端连接用于对前置放大整形电路(4)输出的信号进行存储、分析处理和显示的PC机(5)。

2.根据权利要求1所述的一种新型β射线探测装置，其特征在于：所述β射线探测探头(1)包括用于将辐射信号转化为光学信号并收集该光学信号后输出的β射线辐射发光层(6)、以及分别与所述β射线辐射发光层(6)输出端和所述抗辐照远程传输光纤(2)输入端连接的全反射光纤耦合器(7)，所述全反射光纤耦合器(7)将所述β射线辐射发光层(6)输出端的光学信号耦合成平行光输入至所述抗辐照远程传输光纤(2)。

3.根据权利要求2所述的一种新型β射线探测装置，其特征在于：所述β射线辐射发光层(6)包括用于将β射线辐射信号转化为光学信号的闪烁体薄膜(8)、覆盖于所述闪烁体薄膜(8)上方由低折射率薄膜构成的反射层(9)、以及覆盖于所述闪烁体薄膜(8)下方由高折射率材料制成的出光层(10)，所述出光层(10)的出光面与所述全反射光纤耦合器(7)连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型β射线探测装置，其特征在于：所述反射层(9)为低折射率薄膜，所述低折射率薄膜为30nm厚金属铝薄膜或30nm厚金属银薄膜。

5.根据权利要求4所述的一种新型β射线探测装置，其特征在于：所述出光层(10)为散射层，所述散射层由高折射率物质以质量分数比为1-10∶100的比例混入硅树脂中制成，所述高折射率物质为直径为0.6mm的ZrO₂小球或直径为6μm的磷光粉。

6.根据权利要求4所述的一种新型β射线探测装置，其特征在于：所述出光层(10)为带微透镜阵列的高折射率衬底层，所述高折射率衬底层的出光面设成两个以上半球形微透镜体，并且所有所述微透镜体呈阵列分布，以缩小高折射率衬底层-空气的界面角度，让小于全反射临界角的入射光比例增加，以降低高折射率衬底层到空气的全反射比例，从而提高出光效率。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种新型β射线探测装置，其特征在于：所述光电倍增管(3)为多道光电倍增管，所述β射线探测探头(1)的数量有两个以上并且不多于所述多道光电倍增管的道数，所述抗辐照远程传输光纤(2)的数量与所述β射线探测探头(1)的数量相同并且一一对应，每根所述抗辐照远程传输光纤(2)的输出端分别与所述多道光电倍增管的一道连接。