[发明专利]基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法和探测系统

权利要求书

1.基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于，包括步骤：

1)将伽马射线通过辐射转换晶体转换为非平衡自由载流子，使辐射转换晶体材料的折射率发生瞬态变化；

2)将探针激光入射至辐射转换晶体，根据菲涅尔定理获取探针激光入射至辐射转换晶体时不同折射率对应的水平和/或垂直偏振分量的透射率和/或反射率曲线，从而将辐射转换晶体材料的瞬态折射率变化转换为激光偏振分量的瞬态变化；

3)根据步骤2)所得的不同折射率对应的水平和/或垂直偏振分量的透射率和/或反射率曲线，选取某一偏振光分量作为待测偏振光分量，并设计用于滤出所述待测偏振光分量的检偏光路；

4)测量并记录辐射转换晶体材料折射率瞬态变化导致的所述待测偏振光分量强度的瞬态改变量。

2.根据权利要求1所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：步骤1)中所采用的辐射转换晶体应具有足够快的非平衡自由载流子弛豫时间，辐射转换晶体的吸收限小于所述探针激光的波长。

3.根据权利要求1所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：步骤1)中所采用的辐射转换晶体，其入射端面应作抛光处理，且其入射端面与出射端面应尽量平行。

4.根据权利要求1所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：步骤1)中所采用的辐射转换晶体为光折变半导体，且具有一定的抗辐射性能。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：在步骤1-2)之间，对探针激光进行扩束处理，扩束后的束斑应小于脉冲伽马射线的束斑尺寸。

6.根据权利要求5所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：步骤2)中，探针激光的入射角度根据辐射转换晶体的透射率和/或反射率曲线确定。

7.根据权利要求6所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：步骤3)中选取某一偏振光分量作为待测偏振光分量的原则是：

若辐射转换晶体的折射率减小，则应选取水平偏振分量的反射量或者垂直偏振分量的透射量作为待测偏振光分量；

若辐射转换晶体的折射率增大，则应选取水平偏振分量的透射量或者垂直偏振分量的反射量作为待测偏振光分量。

8.根据权利要求7所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：步骤4)中，测量并记录待测偏振光分量强度的瞬态改变量有两种方式：

一种是采用光电探测器配备示波器或者光学条纹相机进行待测偏振光分量脉冲的单次测量与记录；

另一种是采用激光脉冲自相关的方式通过多次扫描获得待测偏振光分量的激光脉冲波形。

9.根据权利要求1所述的基于激光偏振调制的脉冲伽马射线探测方法，其特征在于：

步骤2)中，将辐射转换晶体位于激光谐振腔内，探针激光采用辐射装换晶体的布儒斯特角入射，根据菲涅尔定理获取探针激光入射至辐射转换晶体时不同折射率对应的水平偏振分量的反射率曲线；

步骤3)中，选取水平偏振分量的反射量作为待测偏振光分量。