[发明专利]基于微结构阵列的粒子径迹探测装置

说明书

技术领域

本公开涉及粒子径迹探测及光学领域，尤其涉及一种基于微结构阵列的粒子径迹探测装置。

背景技术

探测粒子并提取其基本性质是人类深入微观世界的一种主要途径与手段，通过对粒子径迹的识别可以获得粒子的强度、能量、位置、方向等信息。

目前，传统的线阵列、面阵列探测器无法实现深度分辨，因此无法实现粒子径迹的识别。采用体阵列型探测器，例如层间走向彼此交错的闪烁体阵列，能够在一定程度上实现粒子径迹的识别，但是由于层间走向不一致，使体阵列的结构比较复杂。

由上可知，传统的线阵列、面阵列探测器无法实现粒子径迹的识别。虽然采用体阵列型探测器能够在一定程度上实现粒子径迹的识别，但是由于体阵列的结构比较复杂，以致加工难度大，加工成本高。

需要说明的是，上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种基于微结构阵列的粒子径迹探测装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种基于微结构阵列的粒子径迹探测装置，包括：

闪烁体，用于基于粒子在所述闪烁体中运动产生闪烁光；

微结构阵列，用于调制所述闪烁光，并将调制后的所述闪烁光导向一光探测元件；

所述光探测元件，用于接收调制后的所述闪烁光；

粒子径迹探测单元，用于基于所述光探测元件接收到的所述闪烁光计算出产生所述闪烁光的位置，并根据产生所述闪烁光的位置计算出粒子径迹。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列由多个微结构组成，其中，所述多个微结构形成线阵列或面阵列。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列覆盖在所述闪烁体的全部或部分表面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列通过闪烁体表面加工、闪烁体表面镀膜或将所述微结构制作为独立的器件并通过耦合介质进行耦合中的任何一种方式制成。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列采用透镜阵列、棱镜阵列或光学调制微结构中的任意一种。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列与所述光探测元件以紧密结合或留有间隙的方式耦合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列与所述光探测元件之间还包括一耦合介质。

在本公开的一种示例性实施例中，所述耦合介质的种类至少为一种，其中，所述耦合介质能被所述闪烁光或者一部分所述闪烁光穿透。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列与所述闪烁体以紧密结合或留有间隙的方式耦合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微结构阵列与所述闪烁体通过一种或多种介质耦合。

本公开一种示例性实施例提供的基于微结构阵列的粒子径迹探测装置，利用微结构阵列将闪烁体中粒子运动产生的闪烁光调制后导向光探测元件，并基于光探测元件接收到的闪烁光计算出产生闪烁光的位置，进而计算出粒子径迹。一方面，通过上述装置实现了粒子径迹的识别。另一方面，采用微结构阵列，降低了加工难度，进一步的，也降低了加工成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本公开一种基于微结构阵列的粒子径迹探测装置的框图。

图2为本公开一种基于微结构阵列的粒子径迹探测装置的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。