[发明专利]一种量子点γ/X射线辐射探测器及探测方法

权利要求书

1.一种量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述探测器包括光纤(1)、漫反射层(3)，所述光纤(1)内部设置耦合剂层(6)，所述耦合剂层(6)上设置量子点涂层(2)，所述漫反射层(3)填充在量子点涂层(2)内，所述光纤(1)的断面为楔形端面，所述量子点涂层(2)断面及光纤(1)的断面处设置漫反射端头(7)，内部设置所述量子点涂层(2)的光纤(1)外侧设置黑体封装层，所述光纤(1)的末端与光电倍增管连接。

2.根据权利要求1所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述漫反射端头(7)的截面为梯形。

3.根据权利要求1所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述量子点涂层(2)区域与光纤(1)同轴设置，所述量子点涂层(2)的直径大小为光纤(1)直径的1/5～4/5。

4.根据权利要求1所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述量子点涂层(2)材料选自CsI:Tl³⁺、CsI:Na⁺、CsI:Cu²⁺、CsI:(Cu²⁺+Tl³⁺)、CsI:Tm³⁺、CsI:Dy³⁺、CsI:Pr³⁺、ZnS:Ag⁺¹中的量子点。

5.根据权利要求4所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述量子点的激活剂掺杂量摩尔比为0.01％～2％。

6.根据权利要求5所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述量子点的尺寸为2nm～10nm，所述量子点涂层(2)的厚度200nm～2000nm。

7.根据权利要求6所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述量子点的发射光谱为400nm～600nm。

8.根据权利要求7所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述漫反射层(3)与漫反射端头(7)的材料相同，均为颗粒径为60nm～90nm、纯度99.999％的二氧化钛或三氧化二铝纳米粉料。

9.根据权利要求8所述的量子点γ/X射线辐射探测器，其特征在于，所述黑体封装层(4)的材料是黑色石墨烯掺杂的环氧树脂胶且透光率低于0.05％。

10.一种量子点γ/X射线辐射探测方法，其特征在于，所述辐射方法基于权利要求1-9任一项所述的量子点γ/X射线辐射探测器实现，包括如下步骤：

步骤一：射线射入辐射探测器内的量子点层并与量子点发生作用；

步骤二：量子点吸收带电粒子能量而使原子、分子电离和激发；受激原子、分子退激时发射荧光光子；

步骤三：利用反射物和光导将荧光光子收集到光电倍增管的光阴极上，借助光电效应，光子在光阴极上击出光电子；

步骤四：光电子在光电倍增管中倍增，信号逐步得到增加，分析和记录电信号。