一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器

文档序号:208033 发布日期:2021-11-05 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器 (Scintillator assembly, scintillator packaging structure and detector ) 是由 杨娜 周维 于立伟 崔晓静 刘晓芳 韩亮亮 于 2021-09-10 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器,涉及核辐射探测技术领域。本申请实施例的闪烁体组件包括:多个锂玻璃闪烁体柱体,每个锂玻璃闪烁体柱体分别包括前端面、后端面、内侧面和外侧面;多个锂玻璃闪烁体柱体拼接成中空的柱状结构;其中,每个锂玻璃闪烁体柱体的前端面分别位于柱状结构的第一端,后端面分别位于柱状结构的第二端;柱状结构的第一端端面作为闪烁体组件的出光面;每个锂玻璃闪烁体柱体的内侧面分别朝向柱状结构的内侧,外侧面分别朝向柱状结构的外侧;柱状结构的外侧侧面作为闪烁体组件的辐射射线入射面;多个锂玻璃闪烁体柱体的内侧面包围形成柱状结构中空的腔体。(The application discloses scintillator subassembly, scintillator packaging structure and detector relates to nuclear radiation detection technical field. The scintillator assembly of the embodiment of the present application includes: the lithium glass scintillator comprises a plurality of lithium glass scintillator columns, a plurality of photoelectric conversion units and a plurality of control units, wherein each lithium glass scintillator column comprises a front end face, a rear end face, an inner side face and an outer side face; a plurality of lithium glass scintillator columns are spliced into a hollow columnar structure; the front end face of each lithium glass scintillator column is respectively positioned at the first end of the columnar structure, and the rear end face of each lithium glass scintillator column is respectively positioned at the second end of the columnar structure; the first end face of the columnar structure is used as a light-emitting face of the scintillator component; the inner side surface of each lithium glass scintillator column respectively faces the inner side of the columnar structure, and the outer side surface of each lithium glass scintillator column respectively faces the outer side of the columnar structure; the outer side surface of the columnar structure is used as a radiation ray incidence surface of the scintillator component; the inner side surfaces of the plurality of lithium glass scintillator columns surround to form a hollow cavity with a columnar structure.)

一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器

技术领域

本发明涉及核辐射探测技术领域,特别涉及一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器。

背景技术

在油气田勘探时,中子测井是获取气层物理参数十分有效的测井方法,中子测井资料可用来确定储集层孔隙度、泥质含量、岩石成分、区分油水层、油气层和水气层等。由于中子不带电,不能直接引起物质的“电离”与“激发”,对于中子探测主要通过对它与物质作用产生的次级带电粒子的探测而实现。过去,石油行业主要采购3He管来测试中子,3He管是以高纯3He气作为工作气体的3He正比计数管。但3He管在使用时常常存在以下问题:3He管在长期的使用或者存放中,会有空气渗入计数管以及使用过程中存在气体内的负电极玷污聚集,导致其容易失效,从而影响其使用寿命;3He管的探测效率与充气压直接相关,且在一定的直径范围内,充气压只能保持在一个相对窄的范围内,一定程度上限制其探测效率;同时为了保证探测效率难以减小检测器的尺寸;另外,近几年氦气紧张,价格飙升数倍。基于上述原因石油行业开始寻求新的探测器件。目前已开发出掺杂Ce元素的6Li玻璃闪烁体,通过与入射在其上的中子相互作用而发光的物质。将中子闪烁体和光电探测器(例如光电倍增管)组合可以形成闪烁中子探测器,可以用来探测中子。6Li玻璃闪烁体组成的闪烁中子探测器作为上述3He探测器的替代物在石油测井将是未来应用的趋势。

锂玻璃闪烁体的闪烁衰减时间短、温度性能好、慢中子探测效率高。同时,锂玻璃闪烁体不潮解、耐酸碱、耐高低温的急剧变化。因而在有腐蚀性液体及蒸汽存在的恶劣环境中,其他闪烁体无法使用,锂玻璃闪烁体还能工作。由于锂玻璃闪烁体耐辐照性能强,使得其具有较长的工作寿命,同时其具有的高探测效率的优点,可以同时解决3He管应用中存在的长寿命和高探测效率的难题。

一般环境探测中由于对探测效率的要求,都选用圆筒的锂玻璃,但锂玻璃由于在熔制过程对气氛等条件要求严格,所以熔制的锂玻璃体积较小,加工出的锂玻璃圆筒尺寸也比较小。由于闪烁体的探测效率与其闪烁体的尺寸相关,现有的技术直接加工成形的闪烁体尺寸小,最大尺寸约为φ25mm×50mm,在某些为满足高探测效率需要大尺寸锂玻璃的场合,不满足探测需求。一定程度上限制了锂玻璃闪烁体在石油测井中的应用。

发明内容

本申请实施例提供了一种闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器,能够解决现有锂玻璃闪烁体尺寸小带来应用限制的问题。

第一方面,提供了一种闪烁体组件,包括:

多个锂玻璃闪烁体柱体,每个所述锂玻璃闪烁体柱体分别包括前端面、后端面、内侧面和外侧面;

多个所述锂玻璃闪烁体柱体拼接成中空的柱状结构;

其中,每个所述锂玻璃闪烁体柱体的前端面分别位于所述柱状结构的第一端,后端面分别位于所述柱状结构的第二端;所述柱状结构的第一端端面作为所述闪烁体组件的出光面;

每个所述锂玻璃闪烁体柱体的内侧面分别朝向所述柱状结构的内侧,外侧面分别朝向所述柱状结构的外侧;所述柱状结构的外侧侧面作为所述闪烁体组件的辐射射线入射面;

多个所述锂玻璃闪烁体柱体的内侧面包围形成所述柱状结构中空的腔体。

可选的,所述腔体内设置有导光介质。

可选的,所述腔体为正棱柱形;

所述导光介质为与所述腔体适配的正棱柱形,且所述导光介质底面的边长小于或等于所述腔体底面的边长。

可选的,所述导光介质与多个所述锂玻璃闪烁体柱体之间通过间隙配合的方式连接;或者

所述导光介质与多个所述锂玻璃闪烁体柱体上分别设置有相互配合的榫卯结构,所述导光介质与多个所述锂玻璃闪烁体柱体之间通过所述榫卯结构连接。

可选的,所述导光介质采用光学玻璃或者光学硅凝胶光导。

可选的,所述锂玻璃闪烁体柱体的横截面为梯形或者矩形。

可选的,所述锂玻璃闪烁体柱体内侧面与外侧面之间的厚度小于或等于3毫米。

可选的,所述导光介质与多个所述锂玻璃闪烁体柱体之间通过光耦合介质耦合;

相邻两个所述锂玻璃闪烁体柱体之间通过光耦合介质耦合。

第二方面,提供了一种闪烁体封装结构,包括如上所述的闪烁体组件,还包括:

外壳,所述闪烁体组件封装于所述外壳内;其中,所述外壳的一端设置有光学窗口,另一端设置有后端盖;所述闪烁体组件的出光面与所述光学窗口连接,第二端端面与所述后端盖连接。

可选的,所述闪烁体组件的出光面与所述光学窗口之间通过光学耦合介质耦合连接,第二端端面与所述后端盖之间设置有后端光反射层;

所述闪烁体组件的外侧侧面与所述外壳之间设置有侧面光反射层。

可选的,所述后端光反射层与所述后端盖之间还设置有后端减振层;

所述侧面光反射层与所述外壳之间还设置有侧面减振层。

第三方面,提供了一种探测器,包括光电倍增管,还包括:如上所述的闪烁体封装结构,所述闪烁体封装结构的光学窗口与所述光电倍增管通过光学耦合介质耦合连接。

在本申请实施例中,闪烁体组件包括多个锂玻璃闪烁体柱体,每个锂玻璃闪烁体柱体分别包括前端面、后端面、内侧面和外侧面,多个锂玻璃闪烁体柱体拼接成中空的柱状结构。其中,每个锂玻璃闪烁体柱体的前端面分别位于柱状结构的第一端,后端面分别位于柱状结构的第二端;柱状结构的第一端作为闪烁体组件的出光面。每个锂玻璃闪烁体柱体的内侧面分别朝向柱状结构的内侧,外侧面分别朝向柱状结构的外侧;柱状结构的外侧面作为闪烁体组件的辐射射线入射面。通过多个锂玻璃闪烁体柱体拼接得到中空的柱状结构,有效增加了锂玻璃闪烁体辐射射线入射面的表面积,从而有效增加了锂玻璃闪烁体的探测效率。其中多个锂玻璃闪烁体柱体的内侧面包围形成柱状结构中空的腔体,中空的结构设计避免了锂玻璃闪烁体过厚,影响对中子和伽玛射线的能量分辨率,保证了探测准确性。如此利用细长条的锂玻璃闪烁体柱体拼接,得到中空的柱状闪烁体组件,提供了一种大尺寸的锂玻璃闪烁体,可以有效增加锂玻璃闪烁体的表面积,从而有效增加了锂玻璃闪烁体的探测效率,解决了现有锂玻璃尺寸小带来限制的问题。

附图说明

图1表示本申请实施例提供的一种锂玻璃闪烁体柱体的立体结构示意图;

图2表示本申请实施例提供的一种闪烁体组件的立体结构示意图;

图3表示本申请实施例提供的另一种闪烁体组件的立体结构示意图;

图4表示图3结构的俯视图;

图5表示本申请实施例提供的又一种闪烁体组件的立体结构示意图;

图6表示图5结构的俯视图;

图7表示本申请实施例提供的闪烁体组件榫卯结构的示意图;

图8表示本申请实施例提供的闪烁体封装结构的示意图;

图9表示本申请实施例提供的中空无导光介质的闪烁体组件的测试能谱图;

图10表示本申请实施例提供的中空有导光介质的闪烁体组件的测试能谱图。

附图标记说明:

100-闪烁体组件;10-锂玻璃闪烁体柱体;11-前端面;12-后端面;13-内侧面;14-外侧面;15-柱状结构;151-第一端;152-第二端;153-腔体;16-导光介质;17-光耦合介质;200-外壳;21-光学窗口;22-后端盖;23-后端光反射层;24-侧面光反射层;25-后端减振层;26-侧面减振层;27-激光焊接点。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”所区别的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图,通过一些实施例及其应用场景对本申请实施例提供的闪烁体组件、闪烁体封装结构及探测器进行详细地说明。

实施例一

在石油测井等环境探测领域,由于锂玻璃闪烁体具有耐辐照性能强,工作寿命长,探测效率高等优点,逐渐得到广泛应用。但锂玻璃闪烁体在生长过程中对气氛等条件要求严格,所以熔制的锂玻璃闪烁体体积都比较小,在某些场合为满足高探测效率需要大尺寸锂玻璃闪烁体,因此锂玻璃闪烁体尺寸过小在一定程度上限制了其在石油测井中的应用。

本申请实施例为了解决现有锂玻璃尺寸小带来的限制,提供了一种大尺寸锂玻璃闪烁体及其封装结构。

参见图1-7所示,本申请实施例提供了一种闪烁体组件100,包括:

多个锂玻璃闪烁体柱体10,每个所述锂玻璃闪烁体柱体10分别包括前端面11、后端面12、内侧面13和外侧面14;

多个所述锂玻璃闪烁体柱体10拼接成中空的柱状结构15;

其中,每个所述锂玻璃闪烁体柱体10的前端面11分别位于所述柱状结构15的第一端151,后端面12分别位于所述柱状结构15的第二端152;所述柱状结构15的第一端151端面作为所述闪烁体组件100的出光面;

每个所述锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13分别朝向所述柱状结构15的内侧,外侧面14分别朝向所述柱状结构15的外侧;所述柱状结构15的外侧侧面作为所述闪烁体组件100的辐射射线入射面;

多个所述锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13包围形成所述柱状结构15中空的腔体153。

此时,利用多个细长条的锂玻璃闪烁体柱体10拼接,得到中空的柱状闪烁体组件100,提供了一种大尺寸的锂玻璃闪烁体,可以有效增加锂玻璃闪烁体的表面积,从而有效增加锂玻璃闪烁体的探测效率。如图1所示,每个锂玻璃闪烁体柱体10的体积较小,容易加工成形,不会受到生长加工的限制。每个锂玻璃闪烁体柱体10分别包括前端面11、后端面12、内侧面13和外侧面14。如图2所示,多个锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13朝里,外侧面14朝外,前端面11在第一端151,后端面12在第二端152,拼接成具有中空的腔体153的柱状结构15,由多个锂玻璃闪烁体柱体10拼接得到大尺寸的闪烁体组件100,有效增加了辐射射线入射面的表面积,从而有效增加了锂玻璃闪烁体的探测效率。其中,采用中空的结构设计,使得锂玻璃闪烁体的壁厚较薄,以避免锂玻璃闪烁体过厚影响对中子和伽玛射线的能量分辨率,保证了探测的准确性。本申请实施例的方案解决了现有锂玻璃尺寸小带来限制的问题。

作为一种可选的实施方式,如图2-7所示,多个锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13包围形成的腔体153为正棱柱形。

此时,采用正棱柱形的结构设计,可使多个锂玻璃闪烁体柱体10在各个方向上均匀分布,闪烁体组件100接收辐射射线的入射面也在各个方向上均匀分布,保证闪烁体组件100对各个方向的辐射射线都具有较强的探测能力,从而提高石油测井的能力。

其中,多个锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13包围形成的腔体153如可以是正六边棱柱形、正七边棱柱形、正八边棱柱形等等,具体可根据使用需求调整。图中正六边棱柱形仅为举例说明。

作为一种可选的实施方式,如图1-4所示,锂玻璃闪烁体柱体10的横截面可以是梯形。其中,梯形的上底所在的侧面为内侧面13,下底所在的侧面为外侧面14,多个锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13朝内,外侧面14朝外,可拼接成结构紧凑的柱状结构15。此时,不仅柱状结构15的腔体153为正棱柱形,柱状结构15整体也为正棱柱形,进一步保证闪烁体组件100对各个方向辐射射线的探测能力,并提高了结构的稳定性。

其中,当锂玻璃闪烁体柱体10的横截面为梯形时,可设置两个锂玻璃闪烁体柱体10相邻的两个梯形底角之和,不能与腔体153的正多边形的顶角相差过多,可设置两个梯形底角之和等于腔体153的正多边形的顶角,此措施是防止锂玻璃条拼接接缝处的光损失。

作为另一种可选的实施方式,如图5-6所示,锂玻璃闪烁体柱体10的横截面也可以是矩形。其中,矩形较长的一条边所在的侧面为内侧面13,较长的另一条边所在的侧面为外侧面14,多个锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13朝内,外侧面14朝外,可拼接成结构紧凑的柱状结构15。此时,柱状结构15整体类似正棱柱形,闪烁体组件100接收辐射射线的入射面也在各个方向上均匀分布,也能达到进一步保证闪烁体组件100对各个方向辐射射线探测能力的效果。

本申请实施例中,相邻两个所述锂玻璃闪烁体柱体10之间可通过光耦合介质17耦合。此时,在相邻的两个锂玻璃闪烁体柱体10之间相互接触时,可通过光耦合介质耦合,以填充两个接触面之间的微小空隙,进一步防止光损失。

其中,光耦合介质17如可选用耐高温、具有高光学透过率的弹性耦合介质硅凝胶,但不限于此。

本申请实施例中,若相邻两个锂玻璃闪烁体柱体10之间的空隙较大,如当锂玻璃闪烁体柱体10的横截面是矩形时,可在两个所述锂玻璃闪烁体柱体10相邻的面上设置光反射层,以防止光损失。

本申请实施例中,可在每个锂玻璃闪烁体柱体10的外侧面14和后端面12上分别设置光反射层,以防止光损失。

其中,光反射层可以采用具有高反射效率的材料,如可以采用白色漫反射层(聚四氟乙烯膜等),或者也可以采用镜面反射膜(铝镀层、铝箔等),但不限于此。

本申请实施例中,锂玻璃闪烁体柱体10内侧面13与外侧面14之间的厚度可根据实际需要确定。其中,为了对中子和伽玛射线有效区分,可设定所述锂玻璃闪烁体柱体10内侧面13与外侧面14之间的厚度小于或等于3毫米。

优选的,所述锂玻璃闪烁体柱体10内侧面13与外侧面14之间的厚度选用2毫米。此时,锂玻璃闪烁体的壁厚较薄,可对中子和伽玛射线有效区分,提高探测效率。

本申请实施例中,闪烁体组件100设置成中空的结构可保证锂玻璃闪烁体的壁厚较薄,避免锂玻璃闪烁体过厚对中子和伽玛射线的能量分辨率的影响。但申请人通过试验发现,对于大尺寸闪烁体,如果长径比小(例如小于1),中空的闪烁体组件100整体光输出均匀性好,对中子和伽玛射线甄别效果好,但如果长径比大(例如大于1),则中空的闪烁体组件100光输出均匀性会受到影响,其主要原因是腔体153内的空气会对光传输产生一定的影响。

为了避免腔体153内的空气对光传输的影响,可选的,所述腔体153内设置有导光介质16。

此时,通过在腔体153内设置导光介质16,可明显改善闪烁体组件100整体光输出均匀性,提高对中子和伽玛射线的甄别效果。

如图9所示,中空结构设计,且中间无导光介质16时,闪烁体组件100对伽玛峰(第一个波峰)、中子峰(第二个波峰)的甄别效果较差,中子峰能量分辨率较低。如图10所示,中间有导光介质16时,再次在同条件下测试,可以明显的甄别出伽玛峰和中子峰,也就是中子峰能量分辨率更优。

其中,导光介质16可采用光学玻璃,如石英等高透光光学玻璃。或者导光介质16也可采用光学硅凝胶光导,光学硅凝胶光导具有耐高温、高透光的特性。

本申请实施例中,导光介质16与多个锂玻璃闪烁体柱体10的接触面之间可通过光耦合介质17耦合,以填充导光介质16与多个锂玻璃闪烁体柱体10之间的微小空隙,提高导光效果,进而进一步改善闪烁体组件100整体光输出均匀性,提高对中子和伽玛射线的甄别效果。

其中,如前所述,光耦合介质17如可选用耐高温、具有高光学透过率的弹性耦合介质硅凝胶,但不限于此。

前面已经提到,多个锂玻璃闪烁体柱体10的内侧面13包围形成的腔体153可以为正棱柱形,当腔体153为正棱柱形时,为了实现导光介质16与腔体153的配合安装,可选的,所述导光介质16为与所述腔体153适配的正棱柱形,且所述导光介质16底面的边长小于或等于所述腔体153底面的边长。

此时,导光介质16可放入到腔体153中,实现良好的导光效果。

其中,作为一种可选的实施方式,如图3-6所示,导光介质16与多个锂玻璃闪烁体柱体10之间可通过间隙配合的方式连接。此时,导光介质16与多个锂玻璃闪烁体柱体10紧密配合,可保证结构的稳固性,并提高导光效果。

或者,作为另一种可选的实施方式,如图7所示,导光介质16与多个锂玻璃闪烁体柱体10上可分别设置有相互配合的榫卯结构18,导光介质16与多个锂玻璃闪烁体柱体10之间通过榫卯结构18连接。此时,利用榫卯结构18也可实现导光介质16与多个锂玻璃闪烁体柱体10之间的紧密连接,保证结构的稳固性,并提高导光效果。

本申请实施例的闪烁体组件100,可应用在石油测井等环境探测领域,如中子测井,但不限于此。利用多个小尺寸的锂玻璃闪烁体柱体10拼接得到的大尺寸的闪烁体组件100,有效增加了辐射射线入射面的表面积,从而有效增加了锂玻璃闪烁体的探测效率。其中,采用中空的结构设计,使得锂玻璃闪烁体的壁厚较薄,以避免锂玻璃闪烁体过厚影响对中子和伽玛射线的能量分辨率,保证了探测的准确性。且可在中空的腔体153内加入导光介质16,进一步提高对中子峰和伽玛峰的甄别效果。本申请实施例的方案解决了现有锂玻璃尺寸小带来限制的问题。

实施例二

如图8所示,本申请实施例还提供了一种闪烁体封装结构,包括如上所述的闪烁体组件100,还包括:

外壳200,所述闪烁体组件100封装于所述外壳200内;其中,所述外壳200的一端设置有光学窗口21,另一端设置有后端盖22;所述闪烁体组件100的出光面与所述光学窗口21连接,第二端152端面与所述后端盖22连接。

此时,利用多个细长条的锂玻璃闪烁体柱体10拼接得到的大尺寸的闪烁体组件100,封装于外壳200内,外壳200可对闪烁体柱体10起到遮光和保护的作用。外壳200上设置有光学窗口21,闪烁体组件100的出光面,即多个锂玻璃闪烁体柱体10的前端面11与光学窗口21连接,闪烁体组件100被辐射射线激发出的光线可通过出光面从光学窗口21中穿出,以实现探测的目的。

本申请实施例的闪烁体封装结构,闪烁体组件100利用多个小尺寸的锂玻璃闪烁体柱体10拼接得到的大尺寸的锂玻璃闪烁体,有效增加了辐射射线入射面的表面积,从而有效增加了锂玻璃闪烁体的探测效率。其中,采用中空的结构设计,使得锂玻璃闪烁体的壁厚较薄,以避免锂玻璃闪烁体过厚影响对中子和伽玛射线的能量分辨率,保证了探测的准确性。且可在中空的腔体153内嵌入导光介质16,进一步提高对中子峰和伽玛峰的甄别效果。本申请实施例的方案解决了现有锂玻璃尺寸小带来限制的问题。

其中,外壳200可采用金属材质,如不锈钢材质或者钛合金材质等,以保证外壳200的坚固可靠性,但不限于此。

可选的,所述闪烁体组件100的出光面与所述光学窗口21之间通过光学耦合介质17耦合连接。此时,通过光学耦合介质17可填充闪烁体组件100的出光面与光学窗口21之间的微小空隙,避免光损失。

其中,当腔体153内设置导光介质16时,闪烁体组件100的出光面理论上包含锂玻璃闪烁体柱体10的前端面11以及导光介质16的端面,可在锂玻璃闪烁体柱体10的前端面11与光学窗口21之间,以及导光介质16与光学窗口21之间分别通过光学耦合介质17耦合,以填充缝隙,避免光损失。

其中,光耦合介质17如可选用耐高温、具有高光学透过率的弹性耦合介质硅凝胶,但不限于此。

可选的,闪烁体组件100的第二端152端面与后端盖22之间设置有后端光反射层23。此时,通过后端光反射层23可起到反射光的作用,避免光损失。

其中,当腔体153内设置导光介质16时,闪烁体组件100的第二端152端面理论上包含锂玻璃闪烁体柱体10的后端面12以及导光介质16的端面,后端光反射层23可同时将锂玻璃闪烁体柱体10的后端面12以及导光介质16的端面包覆起来,以避免光损失。

可选的,所述闪烁体组件100的外侧侧面与所述外壳200之间设置有侧面光反射层24,以起到光反射作用,避免光损失。

其中,后端光反射层23和侧面光反射层24可以采用白色漫反射层,如聚四氟乙烯膜等,或者也可以采用镜面反射膜,如铝镀层、铝箔等,但不限于此。

可选的,所述后端光反射层23与所述后端盖22之间还设置有后端减振层25;所述侧面光反射层24与所述外壳200之间还设置有侧面减振层26。

此时,通过在后端光反射层23与后端盖22之间,以及侧面光反射层24与外壳200之间分别设置减振层,可提高整体闪烁体封装结构的耐振动、抗冲击能力。

其中,后端减振层25和侧面减振层26可采用弹性减震材料。具体的,侧面减振层26如可采用耐高温弹性橡胶等;后端减振层25如可采用橡胶垫或者弹簧垫等,但不限于此。

其中,后端盖22和外壳200之间可通过激光焊接密封,以进一步提高整体闪烁体封装结构的耐振动、抗冲击能力。如图8所示,后端盖22和外壳200之间的激光焊接点27,可提高耐振动、抗冲击能力。

下面本申请实施例的一具体应用实例举例说明如下。

如图8所示,本申请实施例提供了一种可应用于石油测井领域的大尺寸锂玻璃闪烁体封装结构,由金属外壳200和闪烁体组件100组成,闪烁体组件100封装于外壳200内。闪烁体组件100利用多个小尺寸的锂玻璃闪烁体柱体10拼接而成,腔体153内嵌入石英玻璃导光介质16。外壳200包括光学窗口21和后端盖22。闪烁体组件100的出光面与光学窗口21连接,其中闪烁体组件100的出光面与光学窗口21之间通过光耦合介质17耦合。闪烁体组件100的第二端152端面与后端盖22连接,且闪烁体组件100的第二端152端面与后端盖22之间,依次设置有后端光反射层23和后端减震层25。闪烁体组件100的外侧侧面与外壳200之间,依次设置有侧面光反射层24和侧面减震层26。

本申请实施例的闪烁体封装结构,闪烁体组件100利用多个小尺寸的锂玻璃闪烁体柱体10拼接而成,有效增加了辐射射线入射面的表面积,从而有效增加了锂玻璃闪烁体的探测效率。且采用中空的结构设计,使得锂玻璃闪烁体的壁厚较薄,并可在中空的腔体153内嵌入导光介质16,有效提高了对中子峰和伽玛峰的甄别效果。本申请实施例的方案解决了现有锂玻璃尺寸小带来限制的问题。且本申请实施例的封装结构具有较强的耐振动、抗冲击能力,稳固性良好。

需要说明的是,本申请实施例涉及的闪烁体组件具有与上述闪烁体组件实施例相同的技术特征,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

实施例三

本申请实施例还提供了一种探测器,包括光电倍增管,还包括:如上所述的闪烁体封装结构,所述闪烁体封装结构的光学窗口与所述光电倍增管通过光学耦合介质耦合连接。

本申请实施例的探测器,闪烁体封装结构内的闪烁体组件100利用多个小尺寸的锂玻璃闪烁体柱体10拼接而成,有效增加了辐射射线入射面的表面积,从而有效增加了锂玻璃闪烁体的探测效率。且采用中空的结构设计,使得锂玻璃闪烁体的壁厚较薄,并可在中空的腔体153内嵌入导光介质16,有效提高了对中子峰和伽玛峰的甄别效果。本申请实施例的方案解决了现有锂玻璃尺寸小带来限制的问题。

需要说明的是,本申请实施例涉及的闪烁体封装结构具有与上述闪烁体封装结构实施例相同的技术特征,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

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