[实用新型]测试闪烁材料余辉的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于闪烁性能测试技术领域，具体地，涉及一种测试闪烁材料块体、粉体、薄膜余辉的装置。

背景技术

近些年，各类单晶闪烁体、陶瓷闪烁体、玻璃闪烁体、薄膜闪烁体、塑料闪烁体等逐渐被制作成各类闪烁屏或辐射探测器，用于核医学成像、安检设备和产品检验等领域中。为了提高图像质量和检测效率，闪烁屏不仅要有足够的亮度、衬度，而且不能存在图像拖尾现象。因此要求闪烁材料不仅具有高的光输出和能量分辨率等，而且还要有尽可能低的余辉。这样，闪烁材料的余辉强度逐渐成为一个评价闪烁性能的重要指标。

所谓余辉，是指激发停止以后，其发光的延续被称为余辉（徐叙瑢《发光学与发光材料》）。通常用激发停止后、规定时间点处的发光强度（V_t）与激发停止前闪烁体发光强度最大值（V_max）的百分比来表示。根据延续时间的长短，又可将余辉分为极长余辉（>1s）、长余辉（100ms～1s）、中余辉（1ms～100ms）、中短余辉（10μs～1ms）、短余辉（1μs～10μs）、极短余辉（<1μs）等。不同的应用场合，对余辉的要求各不相同。对于应用于照明环境的长余辉材料，希望其余辉持续时间能够达到数小时，甚至数天；而对于应用于成像屏的闪烁材料来说，则是希望其余辉越短越低越好，因此利用闪烁材料制作成像屏前后，都需要对其余辉强度进行有效的检测。

目前市场上已经具备测试荧光材料极长余辉性能的装置，但缺乏对中～短余辉进行测试的仪器。中国专利公开CN 1195217C记载了一种荧光余辉测量装置，该装置采用汞灯、氙灯、荧光灯或金属卤化灯等紫外光为激发光源，以机械旋转的圆盘作为曝光控制器，该测量装置只能用于长余辉荧光材料（比如夜光粉、蓄光粉、夜光指示牌等）的余辉的测量，其采用的曝光控制装置是电动光闸，光路上设置了光漫射板和反光镜等。

美国加州大学报道的一种闪烁材料余辉测试装置（Ali Douraghy等，Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 569 （2006） 557–562）采用放射性元素所发射的伽马射线为激发源，以光电倍增管（PMT）为光探测器，用于闪烁晶体的余辉测试。但因PMT的敏感探测区域在蓝光附近，而对于波长较长的黄绿光则灵敏度较低，因此其使用范围有很大的局限性。

美国辐射检测设备公司（Radiation Monitoring Devices Inc.）报道的一种闪烁材料余辉测试装置（C.Brecher等， Suppression of afterglow in CsI（Tl） by codoping with Eu²⁺—I: Experimental），只记载了采用的部件，如用光电倍增管（PMT）作为光电转换元件，以脉冲X射线作为激发源，以示波器作为记录仪，但依然没有解决对长波闪烁材料探测灵敏度偏低的问题。

北京公安部第一研究所报道的一种GY-I型晶体余辉测试仪（ 董加彬等，《安检设备中使用的短余辉碘化铯（铊）晶体》），使用连续X射线作为激发光源，曝光控制采用快门关断式，光电二极管作为信号接收器件。该装置虽然探测效率有所提高，但快门关断式的时间记录方式存在比较大的误差。

在中～短余辉测量中，既需要捕捉到样品发光强度的最大值V₀，又需要监测激发停止后、微秒至百毫秒级时间范围内发光强度随时间的变化关系，尤其是，在激发停止一定时间后，样品发光已变得很弱，探测到的微弱信号极易被淹没在背景和噪声中，导致数据波动剧烈。因此怎样对弱信号进行真实有效的探测，成为余辉测试装置设计的关键。因此设计研制精度高、稳定性和可靠性良好的余辉测试装置成为本领域迫切需要解决的问题。

实用新型内容

鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种测试闪烁材料余辉的装置，能够有效地对闪烁材料的中～短余辉进行测试。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种测试闪烁材料余辉的装置，包括：暗箱；设于所述暗箱内的激发光源；用于控制所述激发光源以使其按次数曝光的曝光控制单元；在所述暗箱内位于所述激发光源下方且用于载置闪烁材料的台架；在所述台架上设于所述闪烁材料下方以将所述闪烁材料产生的光信号转换为电信号的光电转换器件；与所述光电转换器件相连以将所述电信号转换为电压信号并放大的放大电路；用于采集所述电压信号的信号采集单元；以及用于将采集到的所述电压信号转换为电子数据并显示的控制单元。