用于閃爍晶體探測器增益自動控制的鑲嵌源裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鑲嵌源裝置，尤其涉及一種用于閃爍晶體探測器增益自動控制的鑲嵌源裝置。
【背景技術】
[0002]常用的Nal或Csl晶體探測器，其能量響應可能受環境的磁場、溫度等因素影響而發生改變，相關影響詳述如下:
[0003]1)隨著地磁場變化，閃爍探測器的光電倍增管(PMT)的增益將受緩慢變化的地磁場的影響發生變化。
[0004]2)光電倍增管長時間工作后以及電子線路老化可能引起系統增益的改變。
[0005]3)外界工作溫度出現變化后，Nal或Csl晶體的發光效率和電子學系統增益也可能發生變化，從而引起能量線性的變化。
[0006]4)PMT高壓的波動，也將引起探測器增益的波動。
[0007]針對以上因素，為了保證閃爍晶體探測器性能的長期穩定，設計了一種241Am鑲嵌源，用以實現閃爍晶體探測器的增益自動控制。特別是在環境本底較高的情況下，采用本方案中的鑲嵌源，使用符合測量的方法可以有效的降低環境本底對測量結果的影響。比如目前地下暗物質實驗廣泛采用了晶體探測器且體積較大，通常該探測器工作于低溫環境下，為了對晶體探測器在低溫下的性能進行刻度，241Am鑲嵌源將是一種理想的刻度源，可以有效的排除環境本底的影響。
[0008]用于自動增益控制的241Am鑲嵌源主要有兩種方式，一種是將塑料閃爍體融化后與241Am溶液均勻混合后再將塑料閃爍體固化，從而得到分布均勻的鑲嵌源，但該方案制作較為困難，需要確保塑料閃爍體融化后再固化后性能變化不大；另一種方式則是將241Am鍍到金屬表面，再將塑料閃爍體粘接到金屬表面從而實現放射源的密封，該方案制作容易但241Am的α粒子探測立體角小于2 31，導致探測效率偏低。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種用于閃爍晶體探測器增益自動控制的鑲嵌源裝置，可以有效的排除環境本底，從而降低了對環境本底的屏蔽要求。
[0010]為實現上述目的，本發明提供了一種用于閃爍晶體探測器增益自動控制的鑲嵌源裝置，所述裝置包括:
[0011]塑料閃爍體圓桶，在所述塑料閃爍體圓桶底部附著有241Am放射源；
[0012]塑料閃爍體圓柱，插接在所述塑料閃爍體圓桶中，并抵頂所述241Am放射源，從而形成塑料閃爍體；所述塑料閃爍體外側具有反射涂層；
[0013]環氧樹脂層，封接在所述塑料閃爍體圓柱頂部，用于將所述241Am放射源密封在所述塑料閃爍體內；
[0014]所述241Am放射源發生α衰變，產生α粒子，α粒子能量沉積在所述塑料閃爍體中導致所述塑料閃爍體產生熒光，通過所述反射涂層將所述熒光收集。
[0015]進一步的，所述241Am放射源具體通過將241Am放射源溶液滴入所述塑料閃爍體圓桶的底部，使用紅外燈照射所述241Am溶液使得溶劑蒸發掉，將241Am氧化從而附著在塑料閃爍體圓桶的底部形成所述241Am放射源。
[0016]進一步的，所述反射涂層為BC620反射涂層。
[0017]進一步的，所述環氧樹脂層的材質為EJ500環氧樹脂。
[0018]進一步的，所述塑料閃爍體圓桶下部為錐體結構。
[0019]進一步的，所述塑料閃爍體外具有特氟龍Telfon涂層。
[0020]本發明用于閃爍晶體探測器增益自動控制的鑲嵌源裝置，具有如下效果:241Am鑲嵌源的制作過程簡單，容易實現；光收集效率高，有效的提升了信噪比，并將α粒子的探測效率進行了極大的提升。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明用于閃爍晶體探測器增益自動控制的鑲嵌源裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0023]圖1為本發明用于閃爍晶體探測器增益自動控制的鑲嵌源裝置的示意圖，如圖所示，本發明包括:塑料閃爍體圓桶1、塑料閃爍體圓柱2和環氧樹脂層3。
[0024]在塑料閃爍體圓桶底1部附著有241Am放射源10 ;。塑料閃爍體圓柱2插接在塑料閃爍體圓桶1中，并抵頂所述241Am放射源10，從而形成塑料閃爍體9，塑料閃爍體9外側具有反射涂層90 ;環氧樹脂層3封接在塑料閃爍體圓柱2頂部，用于將241Am放射源10密封在塑料閃爍體9內。
[0025]241Am放射源具體通過將241Am放射源溶液滴入塑料閃爍體圓桶1的底部，使用紅外燈照射241Am溶液使得溶劑蒸發掉，將241Am氧化從而附著在塑料閃爍體圓桶的底部形成241Am放射源。
[0026]具體的，塑料閃爍體圓桶1為一個帶錐體結構的圓桶。將241Am放射源溶液滴入帶錐體結構的塑料閃爍體圓桶1的底部，使用紅外燈照射241Am溶液使得溶劑蒸發掉，同時使得241Am氧化從而附著在塑料閃爍體圓桶1的底部。當放射源溶液完全揮發后，將塑料閃爍體圓柱2壓入塑料閃爍體圓桶1中，在塑料閃爍體圓柱2的一端涂抹環氧樹脂層3，例如環氧樹脂EJ500，從而將241Am放射源10密封在塑料閃爍體的內部。
[0027]241Am放射源發生α衰變，產生α粒子，α粒子能量沉積在所述塑料閃爍體中導致所述塑料閃爍體產生熒光，通過所述反射涂層將所述熒光收集。
[0028]具體的，為了探測241Am衰變產生的α粒子，需要在塑料閃爍體9的外側涂抹一層反射涂層90，將α粒子所導致的熒光反射，并從未涂抹反射層的一側出射，由光電讀出器件讀出熒光信號。反射涂層的種類直接影響了閃爍熒光的收集效率，收集效率越好，則光電讀出器件探測到的熒光光子數就越多，測量到的α信號幅度就越大，測得的信號噪比也越大，從而優化α粒子的探測效率。為了獲得最佳的光收集效率，采用了漫反射涂層BC620作為241Am鑲嵌源的反射層，并在塑料閃爍體圓桶出光面的一側設計為帶有錐體的結構，從而有效的增加了熒光的光收集效果，提升了 α信號的信號比，獲得了最佳的α粒子探測效率。
[0029]本發明將241Am放射源鑲嵌到塑料閃爍體中，當241Am發生α衰變時，其衰變到Νρ-237，放出一個α粒子，此時Νρ_237處于激發態。Νρ-237進一步退激放出一個X/γ光子。α粒子的能量為5.4428MeV(13.0% )、5.4856MeV(84.5% )，Χ/γ光子的能量為13.9keV(13.3% )、17.8keV(20.2 % )、59.5keV(35.8 % )。α 粒子因電離能力較強，其能量完全沉積在塑料閃爍體中導致塑料閃爍體發光，在塑料閃爍體的外表面涂抹一層反射層可以將閃爍體的熒光收集，并使用光電器件如光電倍增管(ΡΜΤ)或者多像素光子計數器(MPPC)讀出焚光信號，從而將光信號轉換成電信號實現alpha粒子的探測。與此同時，Νρ-237退激產生的X/ γ光子可以穿透塑料閃爍體，如果在閃爍體的一側放置一個符合晶體探測器，當X/ γ光子進入晶體時即可被探測。利用探測到的alpha信號作為符合信號，可以將晶體探測器測量到的χ/γ光子從環