[发明专利]一种辐射流探测器阵列

说明书

本发明为一种辐射流探测器阵列，包括安装部、带通滤波单元、探测单元，其中安装部包括探测单元安装部，带通滤波单元安装部及它们之间的连接部件。探测单元在取消真空密封/屏蔽层后，实现小型薄壳化，并进一步集成为紧凑型的多通道探测器阵列。选能部件方面，使用了透射带通滤波技术，并设计了近贴插拔式安装结构，从而实现了每个探测通道独立选能、选能器件的小型化及快速更换。同时探测单元使用脉冲工作模式来提高系统的稳定性。本发明的辐射流探测器阵列，体积小、稳定性高、安装使用方便、时间/空间分辨均有提升、且作为标准化阵列模块其探测单元具备扩展性。

技术领域

本专利属于激光聚变诊断领域，具体涉及一种辐射流探测器阵列。

背景技术

在激光聚变研究工作的发展中，随着物理机制研究的不断深入，对常规X射线辐射流及能谱测量提出越来越高的要求。

激光聚变研究中，当前使用的谱仪由单通道辐射流探测器拼合而成，由于其作为基本测量单元的辐射流探测器自身体积就较大，在进行能谱测量时还需要为每个探测单元单独建立单色化选能光路，因此整个谱仪系统体积相当庞大，且在设备安装过程中存在光路调校及瞄准问题，导致整个系统相对复杂，为应用过程中的运输、安装、调试及维护都带来不少困难。同时由于探测单元本身体积庞大的这一缺陷，导致该类型系统在测量能谱/辐射流时的空间分辨能力受到极大制约。综上，现有能谱测量系统存在结构复杂、可靠性低、质量大、空间分辨低的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种结构简单、高可靠性、高分辨率的辐射流探测器阵列。

为达此目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种辐射流探测器阵列，其特点是，该辐射流探测器阵列包括安装于安装基座上的多个带通滤波单元和多个探测单元，各探测单元末端连接有输出接口。

所述的探测单元与带通滤波单元相对的一端的端面设有阴极面，所述的带通滤波单元与探测单元相对的一端的端面作为阳极面。

所述的阴极面选用Au、CsI、Al中任一种。

所述的安装基座包括探测单元安装部、带通滤波单元安装部，探测单元安装部与带通滤波单元安装部通过绝缘件连接。

所述的探测单元安装部及带通滤波单元安装部分别开设有若干阵列孔。

所述的探测单元安装部由不锈钢制成、带通滤波单元安装部由黄铜制成。

所述的带通滤波单元安装部连接有高压加载电缆。

本发明的辐射流探测器阵列，其技术方案为：1采用一体化阵列设计，传统探测方式中采用将单通道探测器重复排列安装的方式来实现探测单元扩充，本发明在省略外层屏蔽及真空密封壳体后，对X射线探测单元进行无间隔紧密排列的一体化设计，实现探测面的高密度空间分布及小型化；2采用可扩展模块化设计，探测器阵列可以利用拼接实现探测面积的扩充，且相邻模块之间探测间隙远小于现有标准。3使用近贴插拔式选能设计来代替反射式选能方案，避免探测器前端需要精密的x射线光路系统；4使用脉冲高压加载设计来代替直流工作电压设计，提高系统稳定性的同时缩减耐压结构屏蔽体积。

本发明的标准探测通道在设计中抛弃了传统设计中最外层起屏蔽及真空密封作用的壳体，并且在信号传输单元外从新设计了薄壳化的包裹结构，同时起到阻抗匹配、电磁屏蔽的作用。在薄壳体设计中特意缩减了X射线阴极面的壳体外径来控制阵列化后的探测单元间距，从而实现高密度探测单元分布。与小体积、高密度探测单元结构相对应，现有的多层镜反射选能方式是无法满足本发明中探测器阵列的空间分布需求的，因此基于透射滤波技术设计了近贴型插拔式选能结构来满足小型化探测器阵列的空间需求，并实现每个探测单元独立选能。

本发明的探测器阵列，为标准模块化设计，相同模块可以扩展安装实现多种探测单元数组合。