[发明专利]用于同时检测多个辐射的辐射探测器

说明书

用于检测辐射的系统（102）包括用于接收辐射的探测器阵列（106）和集成电路（IC）（108）。每个探测器检测特定类型的辐射并产生相应的探测器输出信号。IC从每个探测器接收相应的探测器输出信号，并产生指示检测辐射的输出信号。使用硅技术和薄膜技术中的至少一种来实现探测器阵列。使用互补金属氧化物半导体（CMOS）技术和薄膜技术中的至少一种来实现IC。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月18日提交的美国临时申请号62/310,338的权益，其公开内容通过引用整体(包括任何图、表格和附图)并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及辐射探测器，更具体地说，涉及一种用于同时检测多个辐射的手持式辐射探测器。

背景技术

辐射探测器用于检测多种辐射，例如阿尔法粒子、贝塔粒子、伽马射线、X射线和中子粒子。传统的手持式辐射探测器通常部署在诸如机场、边境保护等的安全区域中。一种检测中子粒子的技术通常包括氦-3(He3+)管。由于He3+是一种罕见的氦同位素，其不能广泛可用。因此，He3+是通过氚的衰变产生的。然而，通过氚的衰变产生He3+是一个非常缓慢的过程，从而限制了其在上述应用中的使用范围。而且，He3+管不能用于检测除中子粒子之外的辐射。

此外，由辐射探测器检测到的辐射需要被处理、识别并显示给用户。然而，传统的辐射探测器不包括用于将辐射探测器与智能手机或个人计算机连接的电子电路。因此，包括辐射探测器的系统还包括用于分别处理和显示检测到的辐射的处理系统和显示单元。这导致系统总成本的增加。

检测辐射的替代技术包括使用诸如光电倍增管、空气电离室和盖革米勒(Geiger-Muller)计数器之类的系统。然而，上述系统导致辐射探测器的总成本、面积和重量的增加。此外，操作这些系统所需的功率非常高。

构建用于辐射探测器的放大器的另一种技术是使用基于JFET和双极晶体管的电路。这种电路设计复杂并且需要高操作电压。此外，这些电路通常用于辐射探测器中以探测单个辐射(例如中子粒子)，并且难以集成在单个集成电路上以检测多个辐射。

发明内容

本发明的实施方式提供用于检测辐射的新颖且有利的系统和方法。装置可包括用于接收辐射(其可包括多种类型的辐射)的探测器阵列以及集成电路(IC)。每个探测器检测特定类型的辐射并产生相应的探测器输出信号。IC从每个探测器接收相应的探测器输出信号，并产生指示检测辐射的输出信号。可以使用硅技术、薄膜技术或两者来实现探测器阵列。可以使用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术、薄膜技术或两者来实现IC。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解本发明的优选实施方式的以下详细描述。本发明通过示例的方式进行了说明，并且本发明不受附图的限制，附图中的相同的附图标记表示相似的元件。

图1是根据本发明的实施方式的辐射探测器的示意性框图；

图2是根据本发明的实施方式的图1的辐射探测器的传感器、前置放大器和信号整形电路的电路原理图；

图3是根据本发明的另一个实施方式的图1的辐射探测器的传感器、前置放大器和信号整形电路的电路原理图；

图4是根据本发明的另一个实施方式的图1的辐射探测器的前置放大器的电路原理图；

图5A和图5B是根据本发明的实施方式的图1的辐射探测器的主视图和后视图；

图6是根据本发明另一实施方式的包括反射器的图1的辐射探测器的透视图；和

图7是根据本发明的另一个实施方式的图1的辐射探测器的透视图。

具体实施方式