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专利名称：一种辐射粒子探测器及应用该探测器的辐射粒子探测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于粒子探测器技术领域，特别涉及一种辐射粒子探测器及应用该探测器的辐射粒子探测系统。
背景技术：
辐射粒子探测器用于探测自然界天然或人工产生的各种辐射粒子，主要是带电的粒子和中性粒子，这些粒子从宇宙天体的形成到我们的日常生活以及在国民经济的各种应用中无处不在。比如在国际反恐行动中，探寻和区分破坏力很大的核燃料材料，海关检查关口的货物库，以及核反应堆核泄漏放射性剂量的测量等各重要领域中发挥着极其重要的作用。现在广泛应用的辐射粒子探测器主要分气体、闪烁和半导体三类探测器，它们的主要缺陷是体积大，响应速度慢，检测精度不高，本实用新型的关键部件属于微结构气体探测器，其优点是具有多路读出和发挥快的响应，有高气体增益并随意可调，易于制造维护，相对价廉，实用性强。

实用新型内容本实用新型针对现有的辐射粒子探测系统探测器体积大，响应速度慢，检测精度不高的缺陷，提供一种辐射粒子探测器及应用该探测器的辐射粒子探测系统。辐射粒子探测器简称 THGEM (即 ThickGasElectronMultiplication)。本实用新型提供的辐射粒子探测器，其特征在于:在绝缘条上依次层叠4层涂覆硼的GEM膜，在最上面那层涂覆硼的GEM膜上再层叠涂覆硼的铝膜，其中GEM膜为辐射粒子探测膜简称。
·[0006]所述GEM膜结构如下:在50 μ m的聚酰亚氨树脂层的两面上均依次设置10 μ m的铜板，20 μ m的氧化铜层，I μ m的氧化铝膜，I μ m的硫酸硼层，5 μ m的铅膜及3 μ m的碳纤维层。其中，20 μ m的氧化铜层及I μ m的氧化铝膜均为保护膜，I μ m的硫酸硼层用以防中子射线，5 μ m的铅膜用以防X射线，3 μ m的碳纤维层用以a防射线。所述绝缘条优选0.8mm间距的χ-y绝缘条。本实用新型还提供一种辐射粒子探测系统，其包括上述辐射粒子探测器。本实用新型提供的探测器具有多路读出和发挥快的响应，有高气体增益并随意可调，易于制造维护，相对价廉，实用性强的优点。

附图1为本实用新型辐射粒子探测系统的整体结构示意图。附图2为辐射粒子探测器(THGEM)的结构示意图。附图3为辐射粒子探测器(THGEM) GEM膜的结构示意图[0014]图中标号:21为涂覆硼的铝膜；22为4层涂覆硼的GEM膜；23为绝缘条；221为3 μ m的碳纤维层，222为5 μ m的铅膜，223为I μ m的硫酸硼层，224 Slym的氧化铝膜，225为20 μ m的氧化铜层，226为10 μ m的铜板，227为50 μ m的聚酰亚氨树脂层。
具体实施方式
一种辐射粒子探测器，在0.8mm间距的χ-y绝缘条上依次层叠4层涂覆硼的GEM膜，在最上面那层涂覆硼的GEM膜上再层叠涂覆硼的铝膜，其中GEM膜为的辐射粒子探测膜简称。所述GEM膜结构如下:在50 μ m的聚酰亚氨树脂层的两面上均依次设置10 μ m的铜板，20 μ m的氧化铜层225，I μ m的氧化铝膜224，I μ m的硫酸硼层223，5 μ m的铅膜222及3μπι的碳纤维层221。其中，20 μ m的氧化铜层225及I μ m的氧化招膜224均为保护膜，I μ m的硫酸硼层223用以防中子射线，5 μ m的铅膜222用以防X射线，3 μ m的碳纤维层221用以a防射线。本实用新型还提供一种辐射粒子探测系统，其包括上述辐射粒子探测器。该系统还包括辐射粒子采集器、直流高压电源调压器、辐射粒子信号转换器、信号放大器、标准辐射粒子信号比较单元、被测辐射粒子种类及强度显示仪、打印机。
其中GEM膜制作工艺流程为:制作工序主要以钻孔、蚀刻为主，带阻性膜的THGEM还需要压制阻性膜。工艺前处理(处理软件，生成钻孔数据。光绘数据及工艺卡片)一光绘(根据光绘数据绘制线路)——下料(下板材、盖板及垫板)——数控钻孔(转换数控数据，将板材叠好固定在数控钻床上，设定换钻数值，进行打孔)——微蚀(利用化学方法尽最大限度去除孔壁钻孔、毛刺及铜屑)——晒制(贴感光膜，利用底片曝光显影进行图形转移)——蚀刻(利用化学方法直接蚀刻图形)——退膜(将感光膜退除干净)。参见附图将辐射粒子探测系统置于被测环境中，开启直流高压电源，并调好直流电压值，辐射粒子采集器会把采集到的粒子输入到辐射粒子探测器中，入射粒子在直流高压下产生电离电子漂移到阳极和附近的高电场区时，有机会继续与气体原子碰撞到原子电离产生新的离子对。这些新产生的电子在渡层区域到阳极的过程中又有机会产生离子对，这被称为级联雪崩过程。雪崩效应又称电子倍增，而电子电荷量同入射的辐射粒子的能量成正比，辐射粒子探测器只以此来计数辐射粒子的能量。粒子的能量通过辐射粒子信号转换器转换成辐射强度信号，此微弱信号经信号放大器后进入到标准辐射粒子信号比较单元比较对比，确定出辐射粒子的类型和强度后在显示仪器中显示出来，还可通过打印机打印出来进行存档。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种辐射粒子探测器，其特征在于:在绝缘条上依次层叠4层涂覆硼的GEM膜，在最上面那层涂覆硼的GEM膜上再层叠涂覆硼的铝膜，其中GEM膜为辐射粒子探测膜简称。
2.根据权利要求1所述的辐射粒子探测器，其特征在于:所述GEM膜结构如下:在50 μ m的聚酰亚氨树脂层的两面上均依次设置10 μ m的铜板,20 μ m的氧化铜层(2_2_5),I μ m的氧化铝膜(2-2-4)，I μ m的硫酸硼层(2_2_3)，5 μ m的铅膜(2_2_2)及3 μ m的碳纤维层(2-2-1)。
3.根据权利要求1所述的辐射粒子探测器，其特征在于:所述绝缘条为0.8mm间距的x-y绝缘条。
4.一种辐射粒子探测系统，其包括权利要求1至3任意一个权利要求所述的辐射粒子探 测器。
专利摘要本实用新型公开了属于粒子探测器技术领域的一种辐射粒子探测器及应用该探测器的辐射粒子探测系统。所述的辐射粒子探测器，在x-y绝缘条上依次层叠4层涂覆硼的GEM膜，在最上面那层涂覆硼的GEM膜上再层叠涂覆硼的铝膜，其中GEM膜为辐射粒子探测膜简称。本实用新型还提供包括上述辐射粒子探测器的辐射粒子探测系统。本实用新型提供的探测器具有多路读出和发挥快的响应，有高气体增益并随意可调，易于制造维护，相对价廉，实用性强的优点。
文档编号G01T1/00GK203149125SQ20122055847
公开日2013年8月21日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者董洋, 张强, 杨亚聃, 王滨, 陈国民, 丁飞 申请人:北京新立机械有限责任公司