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申请/专利权人：兰州大学

摘要：本发明公开了一种闪烁体大平板型缪子探测器，涉及公路货运检测技术领域，包括外壳，外壳内部设有电控连接的DC‑DC转换模块、电缆线网络模块、偏置电源模块、数据采集和储存模块、信号处理电路板、灵敏模块，其中，灵敏模块为单层，由若干个探测单元排列构成大长方形平板，每个探测单元为200cm*15cm*6cm的长方体，材料为慢液闪或者塑料闪烁体内嵌光纤，探测单元两端装有光电转换读出板，光电转换读出板输出的信号进入到反符合单元，探测单元表面设有反射层。本发明大平板型缪子探测器具有较大的探测灵敏面积，成本较低，克服了目前缪子成像探测器灵敏面积小、造价高、结构复杂，难以安放在高速公路收费站等相关场景开展货运检测应用的瓶颈。

主权项：1.一种闪烁体大平板型缪子探测器，其特征在于，包括外壳，外壳内部设有电控连接的DC-DC转换模块、电缆线网络模块、偏置电源模块、数据采集和储存模块、信号处理电路板、灵敏模块，其中，灵敏模块为单层，由若干个探测单元排列构成大长方形平板，每个探测单元为200cm*15cm*6cm的长方体，材料为慢液闪或者塑料闪烁体内嵌光纤，探测单元两端装有光电转换读出板，光电转换读出板输出的信号进入到反符合单元，探测单元表面设有反射层，用于反射闪烁体发出的闪烁光；所述外壳上装有固定装置，用于在测量过程中固定探测器；所述外壳采用金属材料，用于屏蔽多余的宇宙射线噪声；当缪子穿过灵敏模块时，缪子射线沿路径上的闪烁体中沉积能量并转换成闪烁光子，经过传输被灵敏模块两端的光电转换读出板读出并转换成电信号；光子在单一介质中的衰减规律符合指数衰减形式，如公式1所示： 式中，N0为初始总光子数，x为光子在介质中穿行的长度，λ为介质材料的衰减长度；当射线进入闪烁体后与闪烁体发生相互作用，沉积能量，并转化为闪烁光子；光子从产生位置向闪烁体两端传输，最终到达光电转换读出板，将光信号转化为电信号；假设灵敏模块长度为L，中心位置为原点，当一个缪子进入灵敏模块发生相互作用时，设相互作用点为X，则从该点到灵敏模块两端的距离分别为L2+X和L2-X，两端光电转换读出板产生的光电子数E1和E2分别为： 式中，E0为产生光子的平均电离能，Eμ为缪子在闪烁体中的沉积能量；P为光子向两端传输并被光电转换读出板转换为光电子的概率；α为衰减系数，与衰减长度互为倒数；通过公式2和3，得到缪子射线与灵敏模块的相互作用点X和沉积能量Eμ： 通过双端读出的方式，获取缪子击中位置的一维坐标，配合多个探测单元，得到缪子计数分布，实现快速检测；当入射缪子穿行过多个闪烁体时，通过符合测量筛选出同一事件触发的信号，计算出各个被触发闪烁体的相互作用位置信息，并进行一次缪子事件计数；闪烁光子被转换成电信号，经整形、放大、滤波后被数据采集和储存模块收集并储存。

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