[发明专利]基于延迟编码的光纤阵列中子位置灵敏探测系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于延迟编码的光纤阵列中子位置灵敏探测系统及方法，通过不同长度的光纤对中子与闪烁体作用发出的脉冲荧光信号进行延迟编码，使得不同长度的光纤传输的脉冲荧光信号到达后端光电探测器的时间不同。这样通过测量光电探测器输出的多个脉冲电流信号之间的时间差，再结合解码技术便可以确定是由哪几根光纤传输过来的脉冲荧光信号，最后以这几根光纤传输的信号大小为权重确定中子的作用位置，而时间信息则可以根据第一个脉冲电流信号的到达时间和获得的中子作用位置反推确定。采用这种方法可以使原来多路并行的信号读取方式转变为单通道串行的信号读取方式，从而使中子作用位置和时间联合测量系统大幅简化。

主权项

一种基于延迟编码的光纤阵列中子位置灵敏探测系统，其特征在于包括两排移波光纤阵列(1)、第一定时光纤束(2)、第二定时光纤束(4)、第一延迟光纤束(3)、第二延迟光纤束(5)、中子灵敏闪烁体(6)、第一光电探测器(7、第二光电探测器(8)、高速数据采集(9)和计算机(10)；两排移波光纤阵列(1)分别位于中子灵敏闪烁体(6)相对的两个平面，且相互垂直排列；其中一排的移波光纤阵列的一端经第一定时光纤束(2)和第一延迟光纤束(3)与第一光电探测器(7)耦合，另一端做抛光处理涂吸收层；另一排的移波光纤阵列的一端经第二定时光纤束(4)和第二延迟光纤束(5)与第二光电探测器(8)耦合，另一端做抛光处理涂吸收层；第一光电探测器(7)和第二光电探测器(8)的输出信号经过高速数据采集(9)采集后输入至计算机(10)；定时光纤束和延迟光纤束中的光纤与移波光纤阵列进行耦合的编码方式；第一定时光纤束(2)和第二定时光纤束(4)采用相同长度的光纤，第一延迟光纤束(3)和第二延迟光纤束(5)的长度按等长度差递增的光纤组成。