[发明专利]辐射射线检测装置及其制备方法

说明书

辐射射线检测装置及其制备方法，其中辐射射线检测装置包括：高导电硅基底，其包括：周期排列的至少一个基底单元，每一基底单元包括：内层基底、包围内层基底的外层基底及由内层基底和外层基底围成的空腔；第一绝缘层，置于高导电硅基底上表面，其结构与高导电硅基底相对应；第二绝缘层，置于高导电硅基底下表面，其具有至少一个正对内层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个正极；具有至少一个正对外层基底的凹槽，该凹槽内形成有金属电极，以作为至少一个负极；玻璃体，置于第一绝缘层的上表面，与正极键合。正极的接触面积远小于负极接触面积，且外层基底包围内层基底结构可进一步增大空腔面积，以明显提高辐射粒子的检测效率。

技术领域

本发明属于辐射检测领域，更具体地涉及一种辐射射线检测装置及其制备方法。

背景技术

近年来，核反应堆的民用化给人类带来便利、持久的能源，但因人为操作失误和设备问题引起的核反应堆的泄露事故问题也引人关注。核事故造成的环境污染使公众受到的辐射危害相当巨大，如1986年发生的切尔诺贝利事故致使约10万人死亡和数十万人受各种程度的辐射疾病折磨；2011年发生的日本福岛核泄漏事故中核电站周围的辐射量达到安全值的1000倍。因此，技术性能稳定的便携式辐射射线检测装置的研发尤为关键，便携性核辐射仪的普及可以让民众做出相应的防护措施。

便携式辐射射线检测装置的用处有：

1、检测辐射量以确保接触核物质的特殊工作者的身体健康与安全。这是因为核辐射会通过对细胞组织的离子化对身体带来严重损伤，引起细胞组织的坏死和基因病变。允许的辐射级定义为人体每天能承受的辐射计量，每天人体允许的辐射γ射线计量为100微伦琴。

2、用于需要检测γ粒子和中子的核物质探测和国防安全上；

3、测出核反应堆中的核辐射量，以此来控制核反应速率，这是因为核裂变伴随着中子和高能γ粒子；

4、地理学者使用便携式的核辐射探测仪来发现存于石头和上层土壤中的放射性元素铀；这是因为铀元素的周围往往伴随着γ射线辐射；

5、医学应用中常使用的同位素检测，这是因为同位素检测是通过测量低能量的β和γ离子来实现的。

闪烁计数器是一种辐射粒子探测器件，其探测原理为：首先辐射粒子与媒介物质反应生成快速电子，电子与计数器发生相互作用后变为荧光而释放，通过检测荧光强度可测到辐射粒子强度。但闪烁计数器的器件结构复杂、尺寸大、功耗大，另外受温度影响明显。

盖格计数器是另一类常用的辐射射线检测装置。传统的盖得计数器体积大约在10cm量级，需要使用充入一定压力的惰性气体如氦气(He)、氖气(Ne)等的空腔，两极板密封入空腔，工作偏压在500-1000V。其检测原理为：射线通过窗口入射至空腔，使空腔内部的气体产生雪崩击穿电离出电子，随后在偏置电场的作用下被阳极收集。基于这种原理制作的探测器的测试结果对温度变化不敏感，后端处理电路结构简单，并且动态范围广。但是，目前的盖格计数器限制于仅能检测β、γ射线，并且不能分辨出辐射离子的种类。

目前陶瓷作为结构层以形成探测器的方案有所报道，陶瓷可以容受大电压。但陶瓷的封装通常用Mo或Ti粉末，在1500°下键合，因此此类探测器的制备工艺复杂，器件封装难度大。

发明内容

基于以上问题，本发明的主要目的在于提出一种核辐射检测装置及其制备方法，用于解决以上技术问题的至少之一。