具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参照图1所示，本发明实施例1提供一种眼晶状体剂量测量装置，包括Si-EJ276探测器和控制模块2，Si-EJ276探测器包括沿辐射粒子入射方向依次设置的Si探测器11和EJ276晶体探测器12，Si探测器11和EJ276晶体探测器12耦合，EJ276晶体探测器12包括EJ276晶体17和硅光电倍增管14，硅光电倍增管14与EJ276晶体17耦合，EJ276晶体17使用硅光电倍增管14进行光电转换，硅光电倍增管14能够以光速进行传输，在极短的时间内实现光电转换；控制模块2设于Si-EJ276探测器上，EJ276晶体探测器12在不同辐射粒子的情况下输出不同快慢成分的信号波形，控制模块2用于对EJ276晶体探测器12的输出信号进行脉冲信号处理后，区分辐射粒子并获得辐射粒子的能量及通量。

其中EJ276晶体17的直径为0.8-1.2英寸，厚度为0.8-1.2英寸。优选的，本实施例EJ276晶体17的直径为1英寸，厚度为1英寸。另外Si探测器的灵敏面积为直径15-20mm，厚度为280-320μm。为了匹配直径1英寸的EJ276晶体17，本实施例使用灵敏面积直径为18mm，厚度为300μm的Si探测器11，Si探测器11耦合在EJ276晶体探测器12的前端，用于获得传能线密度谱LET，例如Si探测器11测得的能量损失值ΔE除以Si探测器11的厚度即可获得传能线密度谱LET。还有空间高能粒子可从各个方向入射到EJ276晶体探测器12上，而且对于高能的粒子可贯穿整个EJ276晶体探测器12，而对于不同方向的贯穿的粒子在EJ276晶体探测器12中的径迹长度不同，无法通过EJ276晶体探测器12的能量沉积来估算粒子的能量。因此本实施例在EJ276晶体探测器12的前端耦合有Si探测器11，Si探测器11和EJ276晶体探测器12之间做符合测量，从而实现只对穿过Si探测器11和EJ276晶体探测器12的粒子进行测量。

参照图2、图3、图4所示，Si-EJ276探测器还包括外壳13，外壳13包裹住耦合的Si探测器11和EJ276晶体探测器12，通过外壳13进行封装，能够很好的耦合Si探测器11和EJ276晶体探测器12。使用时，将Si-EJ276探测器安装在空间站中，进行带电粒子、γ射线以及中子的测量。

继续参照图1所示，Si-EJ276探测器包括前置放大器15和模数转换器16，Si探测器11的输出端和硅光电倍增管14的输出端分别耦合有前置放大器15，所述前置放大器15用于将Si探测器11输出的信号和硅光电倍增管14输出端的电信号进行初步放大；模数转换器16耦合Si探测器11上前置放大器15的输出端，所述模数转换器16用于将经过前置放大器15放大的信号进行模数转换。

还有Si-EJ276探测器需要设置偏压，因此本实施例Si-EJ276探测器还包括偏压电源，偏压电源设于Si-EJ276探测器的内部。

其中EJ276晶体17相比较闪烁晶体而言，EJ276晶体17的密度较小，EJ276晶体17与晶状体的组织等效性更好，显著提高了该探测器的测量精度。

实施例2

参照图5所示，本发明实施例2提供一种空间辐射探测方法，包括如下步骤：

在步骤101中，辐射粒子经过Si探测器11时与Si原子发生相互作用，记录能量损失值ΔE。

示例地，当辐射粒子(包括带电和不带电粒子)从前端入射时，经过Si探测器11时辐射粒子与Si原子发生相互作用，在Si探测器11中的能量损失值ΔE被记录下来，由于Si探测器11的体积不是很大，对于能量较高的空间辐射粒子与Si原子发生相互作用后，生成的次级粒子或未发生相互作用的原始辐射粒子很大概率将继续沿入射方向或与入射方向成某一角度运动。

在步骤102中，辐射粒子与Si原子相互作用后生成的次级粒子或未发生相互作用的原始辐射粒子经过EJ276晶体探测器12时，EJ276晶体17吸收粒子剩余的能量。

在步骤103中，Si探测器11测得的能量损失值ΔE除以Si探测器11的厚度获得传能线密度谱LET。

示例地，采用Si探测器测量，能量分辨率在10％以内，能够实现传能线密度LET的测量功能。剂量的测量精度在10％以内，LET测量指数指标0.4keV/μm～750keV/μm也能够同时满足。LET谱测量考虑到空间粒子能谱特点，测量覆盖质子、α、⁶Li、¹²C、²⁴Si、⁵⁶Fe等，能量覆盖10MeV/u–1GeV的质子，因此，LET覆盖0.42keV/μm-320keV/μm。

在步骤104中，EJ276晶体探测器12在不同辐射粒子的情况下产生不同快慢成分的信号波形，控制模块2对EJ276晶体探测器12的输出信号进行脉冲信号处理后，区分辐射粒子并获得辐射粒子的能量及通量。

示例地，首先EJ276晶体探测器12在不同辐射粒子的情况下产生不同快慢成分的信号波形；之后将信号波形中衰减的慢成分进行积分得到中子的事件，将信号波形中的快成分认定为γ射线的事件。

示例地，在中子的事件中，通过反推质子的动能获得快中子的能谱和通量信息，γ射线与中子区分之后获得γ射线的能谱信息。

示例地，控制模块包括脉冲信号处理单元和数据处理及通讯控制单元。一方面脉冲信号处理单元主要包括Si探测器脉冲信号处理电路和EJ276脉冲幅度甄别器脉冲信号处理电路，其中对硅探测器的输出信号经电荷前置放大器后，首先经过极零相消电路调整波形，然后分为2路一路进行滤波成形以进行幅度测量，另一路进行快速放大以进行触发时间分析。关于Si探测器脉冲信号处理电路如图6所示。另外对EJ276晶体输出，为了进行大动态范围能量测量，对输出信号进行了高低增益双路放大，关于EJ276脉冲幅度甄别器脉冲信号处理电路如图7所示。另一方面数据处理与通讯控制单元主要包括多通道幅度信号采集电路、多通道时间信号甄别电路、模块状态监测电路、主控电路和通讯接口电路，具体结构详见图8所示。EJ276晶体探测器点火，记录信号幅度与时间及n/γ甄别因子，用于测量中子、γ以及带电粒子。

综上所述，本发明采用Si探测器和EJ276晶体17探测器耦合形成Si-EJ276探测器，EJ276晶体17的密度较小，EJ276晶体17与晶状体的组织等效性好，显著提高了该探测器的测量精度，在实现带电粒子种类甄别及能量测量的同时，可实现传能线密度LET的测量功能，达到复合式测量的目的，而且在获得累计剂量的同时，也获得了晶状体随时间变化、剂量的深度分布的信息，满足实时探测需求。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。