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        技術支持

        輻射探測新品種——MPPC閃爍探測器

        發布時間:2021-12-30 編輯:趙岑

        閃爍探測器的組成及工作原理

        閃爍探測器通常由閃爍體、光電傳感器(如光電倍增管-PMT、多像素光子計數器-MPPC、光電二極管-PD等)及供電電路、信號處理電路(放大、比較、整形)組成。原理框圖見圖1,射線(α、β、γ、X、中子)進入閃爍體并發生相互作用,使閃爍體的原子、分子電離、激發;被電離、激發的原子、分子退激時,一部分電離、激發能量以光輻射的形式釋放出來,發射熒光光子;熒光光子被光電傳感器轉換為電子并放大(亦可不放大),輸出電流脈沖信號;此脈沖信號經放大后可輸出類指數模擬信號,也可以繼續經甄別、整形后輸出標準的TTL信號。

        探測器中各項參數已被設置為最佳狀態,只需從外部輸入低壓,將輸出信號接入后續信號處理電路或計數器即可使用。

        截屏2022-03-12 下午3.21.48.png

        圖1 閃爍探測原理框圖

        閃爍探測器的應用

        閃爍探測器已廣泛應用于醫療診斷、分析(X射線分析、精密測量分析)、工業計測(石油/煤炭勘探、工業無損檢測)、環境監測(PM2.5檢測、環境放射性污染檢測)、安全檢查等領域,經過多年的積累及發展,技術已逐漸趨于成熟。

        基于MPPC的閃爍探測器因其小型化、可靠性高、壽命長、不易受磁場影響等優點,開始逐漸吸引公眾的注意,并開始在多個輻射探測應用領域發揮越來越重要的作用,在某些領域有逐步取代光電倍增管(PMT)的趨勢。

        下面為大家介紹幾款北京濱松的MPPC閃爍探測器及其具體應用場景:

        1. CM404系列——煤田測井

        CM404系列產品(圖2)為計數型閃爍探測器,集成了閃爍體、MPPC、電源及信號處理電路,使用低壓電源供電,輸出正向TTL信號;具有溫度補償功能,可使產品在較寬的環境溫度范圍內保持良好的輸出穩定性;此外,該系列產品針對煤田測井的應用,進行了針對性結構及外形設計,保證產品的抗振性能。

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        圖2 CM404系列產品

        (CM404-01:φ20mm×106.5mm,重量80g;CM404-02:φ21.4mm×203mm,重量250g)

        目前主要應用于地層自然伽瑪射線計數、環境伽瑪射線計數等場景。在煤田測井應用中,探測器在井下移動時,能夠記錄出一條自然伽瑪強度變化的曲線,由此可以研究煤層深度與厚度,尋找自然放射性礦床,分析巖層、判斷巖性等。

        2. CM442——便攜式輻射檢測儀

        CM442為計數型閃爍探測器(圖3),集成了閃爍體、MPPC、電源及信號處理電路,使用+3.3V電源供電(可由鋰電池直接供電),輸出正向TTL信號,且具有溫度補償功能。

        該產品針對便攜式輻射檢測儀應用進行開發,對能量高于30keV的射線進行計數,從而檢測或巡查輻射場所中的X、γ射線的劑量水平,指導相關人員做好輻射防護。產品體積?。é?0mm×96mm)、重量輕(125g),便于攜帶及巡查。

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        圖3 CM442產品

        3.MPPC陣列模塊——輻射成像

        MPPC陣列模塊,適用于各類輻射成像應用,如安檢成像、醫學影像等。支持一維、二維陣列定制,可匹配不同尺寸、不同類型閃爍體,可選擇不同連接器接口,可設計單路或多路供電及其他電路需求。如表1為幾款為滿足不同客戶需求所制作的MPPC陣列模塊。

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        除上述產品,亦有單點型的MPPC+閃爍體的組合件產品(圖4)可供選擇。

        圖片3.png

        圖4 CM414產品

        北京濱松有成熟的MPPC應用技術基礎,所研發的MPPC閃爍探測器產品設計新穎、性能可靠,有齊全完善的測試檢測設備、嚴格的質控流程措施、成熟的批量生產經驗;針對客戶不同的使用需求,接受不同的MPPC+閃爍體+電路單元的模塊定制,在產品外形尺寸、MPPC排列方式、閃爍體種類及尺寸、輸出信號種類等方面可提供多種選擇。

        除了以上介紹的應用場景,MPPC閃爍探測器還可以在核醫學影像、X射線成像、無損檢測、工業CT、環境監測、安全檢查、高能物理等領域發揮重要作用。北京濱松可以結合客戶的實際使用需求,為客戶提供定制化的解決方案。


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