基于CLYC闪烁体的空间中子探测系统、探测器及探测方法

基于clyc闪烁体的空间中子探测系统、探测器及探测方法
技术领域
1.本发明属于空间粒子测量技术领域，具体涉及一种基于clyc闪烁晶体的空间中子探测系统、探测器及探测方法。


背景技术：

2.卫星在轨运行时，空间环境复杂恶劣，存在于轨道空间的中子会与航天器材料相互作用从而诱发位移损伤效应、单粒子效应，使航天器材料性能退化甚至失效，损坏电子器件功能，对航天器的在轨运行造成严重威胁；此外，中子对人体组织具有很强的穿透力，对人体造成的危害比相同剂量的带电粒子和伽马射线更为严重，会造成人体内部组织或细胞的病变。因此，为保证航天器的稳定可靠地在轨运行和航天员的身体安全，获取空间中子能量、通量等数据，准确分析空间中子辐射环境特性是必要的。
3.国际上开展空间中子探测器的研制起步较早，技术较为成熟。1998年美国国家航天宇航局(nasa)发射的“月球勘探者号”搭载了中子光谱仪，用于探测热中子和超热中子的通量；2000年国际空间站上的中子谱仪用于探测飞行内部和外部的中子环境；2001年nasa发射的“火星奥德赛号”搭载了俄罗斯提供的高能中子探测器，用于探测热中子、超热中子能谱；2009年美国发射的“月球勘测轨道器”搭载了“月球勘探中子探测器”用于测量中子辐射；2012年nasa启动了“先进中子谱仪”(ans)项目，通过在玻璃纤维中加入锂化合物，利用核反应进行中子探测，能够较为精准地实现近地轨道与载人航天有关空间中子辐射环境探测。
4.国际上开发星载中子探测器已有多年的历史，我国空间中子测起步较晚，我国在2018年12月发射成功的“嫦娥四号”，其搭载的中德合作的载荷——月表中子与辐射剂量探测仪，对月球表面中子辐射环境进行就地探测，对月球表面的辐射剂量率、通量以及月表快中子的能谱进行测量，通过热中子计数率的变化判断艾特肯盆地中水的存在及含量。目前，我国空间中子探测技术正处于发展提升的阶段，与国际探测技术还存在一定的差距。我国现有的中子探测器，如传统的气体探测器、半导体探测器和闪烁体探测器主要应用于弱辐射环境的地面应用，抗辐照性能较差、空间分辨率较低、探测能量范围较窄，不能满足强辐射的卫星轨道空间环境和空间探测需求。
5.本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提出了一种基于clyc闪烁体的空间中子探测系统、探测器及探测方法，与其他中子探测器相比，clyc探测中子的优势主要体现在以下几个方面：clyc闪烁体探测效率高，对热中子的探测效率接近100％；可探测的中子能量范围广，clyc闪烁体含有的6li是热中子敏感核素，含有的
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cl是快中子敏感核素，基于核反应法能够兼顾热中子及快中子探测；clyc闪烁体在伽马射线激发下存在极快的衰减成分，对应基质存在cvl发光，而中子激发下不存在cvl发光，这一发光特性使得两种粒子的脉冲形状不同，因此具有较强的中子-伽马鉴别能力。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述技术缺陷，为了获得空间中子在探测器中产生次级带电粒子的能量沉积能谱，保证后续的中子能谱反演工作，本发明提出了一种基于clyc闪烁晶体的空间中子探测系统及探测器。
7.本发明的探测装置包括中子探头、adc数据采集系统、fpga数据接收处理器、数据存储器、电源转换电路以及通信接口；其中，中子探头包括中子探测单元和反符合探测单元。本发明的中子探测单元采用了新型中子探测材料，能够到达空间粒子探测器的高能量分辨率、高探测效率、良好粒子甄别能力的要求；反符合探测单元能够消除空间带电粒子的影响，fpga数据接收处理单元根据中子和γ射线产生的脉冲形状差别筛选出中子，并将中子与clyc闪烁体反应产生的次级带电粒子的沉积能量相关信息存储至存储器内，根据次级带电粒子的沉积能量就可以反演出相应的中子能谱信息。
8.具体地，本发明提出了一种基于clyc闪烁体的空间中子探测系统，所述探测系统包括：中子探测单元、adc数据采集单元、fpga数据接收处理单元、存储器单元，
9.所述探测系统还包括反符合探测单元和反符合甄别电路；
10.所述反符合探测单元，用于在探测到带电粒子时产生电压脉冲信号，并对其进行放大处理；
11.所述反符合甄别电路，分别与所述中子探测单元和所述反符合探测单元相连，用于接收来自中子探测单元和反符合探测单元的信号；
12.当反符合甄别电路同时接收到来自反符合探测单元和中子探测单元的信号时，系统判定入射粒子中含有带电粒子，则对该信号进行舍弃，信号处理终止；当反符合甄别电路只接收到来自中子探测单元的信号，而没有接收到来自反符合探测单元的信号时，系统判定入射粒子中只有中子或γ射线，则反符合甄别电路产生触发信号，以启动所述adc数据采集单元，对来自中子探测单元的信号进行采集并进行后续处理。
13.所述中子探测单元，用于在探测到中子或伽马射线时产生电压脉冲信号，并对其进行放大处理；
14.所述adc数据采集单元，用于将来自所述中子探测单元产生的电压脉冲信号转化成数字信号，并传输至所述fpga数据接收处理单元；
15.所述fpga数据接收处理单元，用于接收adc数据采集单元输出的数字信号，并对信号中的中子或γ射线进行甄别，若信号为中子信号则记录中子进入探测系统产生的次级带电粒子的能量沉积谱信息，并形成数据包发送至所述存储器单元；若信号不是中子，则信号处理终止；
16.所述存储器单元，用于存储所述fpga数据接收处理单元形成的数据包。
17.本发明提出了一种基于上述探测系统的基于clyc闪烁体的空间中子探测器，所述探测器包括：基于clyc闪烁体的空间中子探测系统、屏蔽壳底盖1、屏蔽壳8、反符合闪烁体固定槽9、模拟电路板安装固定孔10和数字电路板安装固定孔11；
18.所述屏蔽壳中设置有中子探头，所述中子探头包括中子探测单元和反符合探测单元；所述中子探测单元，包括clyc中子探测材料6、光电转换倍增器件5和跨阻放大电路；所述反符合探测单元，包括反符合闪烁体7、光导出器件4、前置电荷放大电路、主放大电路；
19.所述反符合闪烁体7固定于屏蔽壳底盖1与反符合闪烁体固定槽9之间，所述clyc
中子探测材料6设置在所述反符合闪烁体7内部，使得所述反符合闪烁体7包裹在封装好的clyc中子探测材料6外；所述跨阻放大电路、所述前置电荷放大电路和所述主放大电路设置在模拟电路板3上；
20.所述clyc中子探测材料6，用于在中子或伽马射线入射时产生光信号；所述光电转换倍增器件5，用于将所述clyc中子探测材料6产生的光信号转换成电压脉冲信号，并将电压脉冲信号输出至所述跨阻放大电路；所述跨阻放大电路用于对接收到的电压脉冲信号进行前置放大，并将放大后的电压脉冲信号输出至所述反符合甄别电路；
21.所述反符合闪烁体7，用于在带电粒子入射时产生光信号；所述光导出器件4，用于将所述反符合闪烁体7产生的光信号转换为电信号，并输出至所述电荷灵敏前置放大电路；所述电荷灵敏前置放大电路，用于将所述光导出器件输出的电信号转换成电压脉冲信号并进行放大，并输出至所述主放大电路；所述主放大电路，用于将所述电荷灵敏前置放大电路输出的电压脉冲信号进一步放大，并输出至反符合甄别电路；
22.所述反符合甄别电路，设置在模拟电路板3上，用于接收来自所述中子探测单元和反符合探测单元产生的电压脉冲信号；当反符合甄别电路同时接收到来自反符合探测单元和中子探测单元的信号时，系统判定入射粒子中含有带电粒子，则对该信号进行舍弃，信号处理终止；当反符合甄别电路只接收到来自中子探测单元的信号，而没有接收到来自反符合探测单元的信号时，系统判定入射粒子中只有中子或γ射线，则反符合甄别电路产生触发信号，以启动所述adc数据采集单元，对来自中子探测单元的信号进行采集并进行后续处理；所述模拟电路板3通过模拟电路板安装孔10固定在屏蔽壳8内；
23.所述adc数据采集单元、fpga数据接收处理单元、存储器单元设置在数字电路板2上，所述数字电路板2通过数字电路板安装孔11固定在屏蔽壳8内，其中：
24.所述adc数据采集单元，在接收到反符合甄别电路的触发信号后，用于将所述中子探测单元输出的电压脉冲信号进行模数转换，并将转换后的数字信号传输至所述fpga数据接收处理单元；
25.所述fpga数据接收处理单元，用于接收所述adc数据采集单元输出的数字信号，并对所接收信号中的中子或γ射线进行甄别，记录中子进入探测器后产生的次级带电粒子的能量沉积谱信息，并形成数据包发送至所述存储器单元；
26.所述存储器单元，用于存储所述fpga数据接收处理单元形成的数据包；
27.所述屏蔽壳8与屏蔽壳底盖1形成屏蔽空间，用于防止电磁的干扰。
28.作为上述技术方案的改进之一，所述中子探测材料是闪烁体clyc，具体化学式为cs2liycl6:ce。
29.作为上述技术方案的改进之一，所述clyc闪烁体封装在屏蔽壳内，反射层采用聚四氟乙烯涂层，输出面采用石英窗口片；所述clyc闪烁体产生的光信号由输出面的石英窗导出后，经由光耦合剂输出至光电转换倍增器件。
30.作为上述技术方案的改进之一，所述光电转换倍增器件是sipm(硅光电倍增管，silicon photomultiplier)阵列。
31.作为上述技术方案的改进之一，所述反符合闪烁体为塑料闪烁体。
32.作为上述技术方案的改进之一，所述反符合闪烁体包裹在封装好的clyc闪烁体外部，分为上、下底面两部分，两部分采用独立的光导出。
33.作为上述技术方案的改进之一，所述反符合闪烁体的光导出器件为硅光电二极管。
34.本发明提出了一种基于上述探测系统或/和上述探测器的基于clyc闪烁体的空间中子探测方法，所述方法首先由反符合甄别电路根据中子探测单元与反符合探测单元的响应情况以决定是否产生触发信号，然后再由触发信号启动adc数据采集单元对中子探测单元的信号进行采集处理；最后对采集处理的信号进行中子与γ射线的甄别，以判断探测到的是否为中子信号以决定是否要对数据进行保存；所述方法具体包括以下步骤：
35.1)首先由反符合甄别电路根据中子探测单元与反符合探测单元的响应情况以决定是否产生触发信号：若中子探测单元与反符合探测单元同时有响应，则说明入射粒子有带电粒子，则信号处理终止；若只有中子探测单元有响应，而反符合探测单元没有响应，则说明入射粒子中没有带电粒子，只有中子或γ射线，则产生触发信号，启动中子探测单元的响应信号的模数转换；
36.2)对于转换后的信号进行处理并进行中子或γ射线的鉴别，若是中子信号，则对信号数据进行存储；若不是中子信号，则信号处理终止，不对信号数据进行保存。
37.为了实现上述目的，更具体地，本发明提出了一种基于clyc闪烁晶体的空间中子探测器，包括中子探头、adc数据采集系统(adc数据采集单元)、fpga数据接收处理器(fpga数据接收处理单元)、电源转换电路以及通信接口；所述中子探头，包括中子探测单元、反符合探测单元和铝质屏蔽壳，其中，
38.所述中子探测单元，包括中子探测材料clyc闪烁体、光电转换倍增器件和跨阻放大电路；其中，
39.所述中子探测材料，采用的是一种可同时探测中子和伽马射线的新型闪烁体cs2liycl6:ce(clyc)，其密度为3.31g/cm3,最大发射波长为370nm，具有快衰减(～1ns)、高能量分辨率(3.4％@662kev)、高光产额(对于伽马射线光产额可达20000ph/mev，对于中子光产额可达70000ph/mev)、中子伽马鉴别能力强等特点，鉴于其易潮解，封装在铝壳内，反射层采用聚四氟乙烯(特氟龙)涂层，产生的光信号由输出面的石英窗导出，并经由光耦合剂输出至光电转换倍增器件；
40.所述光电转换倍增器件，采用硅光电倍增管(sipm)，用于将clyc闪烁体产生的光信号转换成电压脉冲信号，并进行输出至跨阻放大电路；
41.所述跨阻放大电路，用于将sipm转换而来的电信号进行电荷前置放大并转换成电压脉冲信号，并传输至反符合电路和adc数据采集系统。
42.所述反符合探测单元，包括反符合闪烁体、硅光电二极管、前置电荷放大电路、主放大电路、反符合甄别电路；其中，
43.所述反符合闪烁体，采用的是塑料闪烁体，用于消除空间环境中电子、质子和重离子等带电粒子对探测器的影响，包裹在封装好的clyc闪烁晶体外，分为上、下底面两部分，两部分采用独立的光导出，经光耦合剂输出至硅光电二极管；
44.所述硅光电二极管，用于将反符合闪烁体产生的光信号转换为电信号，并输出至电荷灵敏前置放大电路；
45.所述电荷灵敏前置放大电路，用于将硅光电二极管输出的电信号转换成电压脉冲信号并进行放大，并输出至主放大电路；
46.所述主放大电路，用于将所述电荷灵敏前置放大电路输出的电压脉冲信号进一步放大，并输出至反符合甄别电路；
47.所述反符合甄别电路，用于接收由反符合闪烁体产生、硅光电二极管转换和两级放大后的电压脉冲信号，与由clyc闪烁体产生、sipm转换和跨阻放大电路放大后的电压脉冲信号；当反符合闪烁体有信号产生时，表示进入中子探头的粒子为电子、质子或重离子等带电粒子，不对clyc产生的信号进行输出；当反符合闪烁体没有信号输出而clyc闪烁体有信号输出时，表示进入中子探头的粒子是中子或γ射线，反符合甄别电路产生一个触发信号，并发送至adc数据采集系统，以启动所述adc采集系统。
48.所述adc数据采集系统，用于将由反符合甄别电路筛选后的、clyc闪烁体产生的电压脉冲信号进行模数转换，形成数字信号，并传输至fpga数据接收处理器。
49.所述fpga数据接收处理器，基于接收的adc采集系统输出的数字采样信号，进行中子/γ射线脉冲形状甄别，记录中子进入探测器后产生的次级带电粒子的能量沉积谱信息，并形成数据包发送至所述存储器单元。
50.所述存储器单元，用于存储上述fpga记录的次级带电粒子的能量沉积谱信息，用于后续的中子能谱反演。
51.所述探测器还包括通信接口，所述fpga处理器控制所述存储单元将存储的所述空间中子进入探测器后产生的次级带电粒子的能量沉积谱信息通过所述的通信接口与卫星平台进行通信并下传至所述卫星平台。
52.所述探测器正常工作所需的电源，由卫星平台提供。
53.本发明所述探测器通过选择合适的中子探测材料，使得中子探测效率和能量分辨率提高，能量探测范围拓宽；同时，设计的探测器应确保所记录的中子信息没有其他带电粒子或γ射线的干扰。
附图说明
54.图1是本发明的一种基于clyc闪烁体的空间中子探测器的结构图；
55.图2是本发明的一种基于clyc闪烁体的空间中子探测器的电路框图；
56.图3是图2中反符合电路的工作逻辑示意图；
57.图4是本发明的一种基于clyc闪烁体的空间中子探测系统的工作流程框图。
58.附图标记：
59.1、屏蔽壳底盖
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2、数字电路板
60.3、模拟电路板
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4、光导出器件
61.5、光电转换倍增器件
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6、clyc中子探测材料
62.7、反符合闪烁体
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8、屏蔽壳
63.9、反符合闪烁体固定槽
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10、模拟电路板安装固定孔
64.11、数字电路板安装固定孔
具体实施方式
65.以下结合实施例进一步说明本发明所提供的技术方案。现结合附图对本发明作进一步的描述。
66.所述基于clyc闪烁体的空间中子探测器的工作原理如下：
67.卫星运行的轨道空间环境复杂，不仅有中子、伽马等中性辐射粒子，还包含大量的电子、质子和重离子等带电辐射粒子，中性粒子与带电粒子均有一定的概率进入中子探测器，发生反应并产生信号。因此利用clyc闪烁体进行空间中子探测时，采用反符合探测手段消除空间环境中带电粒子的影响。当空间中的粒子入射到探测器中时，若入射粒子为电子、质子或重离子等带电粒子时，会同时在反符合闪烁体与clyc闪烁体中产生信号，该信号经反符合甄别电路接收后，反符合甄别电路将该信号甄别为无效的带电粒子信号，不产生触发adc采集的触发信号，clyc闪烁体产生的信号不会被记录；若入射粒子为中性粒子时，仅会在clyc闪烁体中产生信号，而反符合闪烁体不会产生信号，反符合甄别电路将该信号视为有效的中性粒子信号，并产生一个触发adc数据采集系统的触发信号，以启动adc数据采集系统。adc数据采集系统对clyc闪烁体产生的电压脉冲信号进行模数转换，形成数字信号，并传输至fpga数据接收处理器。反符合甄别电路消除了带电粒子的干扰，然而使clyc闪烁体反应并产生信号的包括中子和伽马射线两种粒子，故fpga数据接收处理器需要对adc数据采集系统记录的信号进行进一步的中子/伽马甄别。clyc闪烁体在γ射线的照射下，晶体存在衰减时间很短的快发光成分——芯价发光(cvl)；在中子的激发下晶体则不会产生cvl，而是产生衰减时间更长的自陷激子发光，因此，从输出脉冲形状上来看，γ射线输出的脉冲信号具有更快的上升时间和衰减时间。根据中子和γ射线在clyc闪烁晶体中产生的脉冲形状的不同，fpga数据接收处理器对接收的信号进行脉冲形状甄别，将中子和γ射线进行有效的分离，并将有效的中子产生的信号传输至存储器。根据存储的中子与clyc闪烁晶体反应产生的次级带电粒子的沉积能谱信息，便可反演得到入射中子的能谱信息。
68.如图1所示，为本发明提出的基于clyc闪烁体的空间中子探测器的结构图，所述探测器包括：屏蔽壳底盖1、数字电路板2、模拟电路板3、光导出器件4、光电转换倍增器件5、clyc中子探测材料6、反符合闪烁体7、屏蔽壳8、反符合闪烁体固定槽9、模拟电路板安装固定孔10和数字电路板安装固定孔11。
69.所述屏蔽壳8和两个屏蔽壳底盖1形成所述屏蔽单元；所述屏蔽壳底盖1通过安装孔与屏蔽壳8形成封闭空间；所述反符合闪烁体7固定于屏蔽壳底盖1与反符合闪烁体固定槽9之间，所述clyc中子探测材料6设置在所述反符合闪烁体7内部，使得所述反符合闪烁体7包裹在封装好的clyc中子探测材料6外。
70.所述屏蔽壳中设置有中子探头，所述中子探头包括中子探测单元、反符合探测单元、adc数据采集系统、fpga数据接收处理器、电源转换电路以及通信接口；其中，
71.所述中子探测单元，包括中子探测材料clyc闪烁体、光电转换倍增器件和跨阻放大电路；其中：
72.所述中子探测材料，采用的是一种可同时探测中子和伽马射线的新型闪烁体cs2liycl6:ce(clyc)，其密度为3.31g/cm3,最大发射波长为370nm，具有快衰减(～1ns)、高能量分辨率(3.4％@662kev)、高光产额(对于伽马射线光产额可达20000ph/mev，对于中子光产额可达70000ph/mev)、中子伽马鉴别能力强等特点，鉴于其易潮解，封装在铝壳内，反射层采用聚四氟乙烯(特氟龙)涂层，产生的光信号由输出面的石英窗导出，并经由光耦合剂输出至光电转换倍增器件；
73.所述光电转换倍增器件，采用硅光电倍增管(sipm)，用于将clyc闪烁体产生的光
信号转换成电压脉冲信号，并进行输出至跨阻放大电路；
74.所述跨阻放大电路，用于将sipm转换而来的电信号进行电荷前置放大并转换成电压脉冲信号，并传输至反符合甄别电路和adc数据采集系统。
75.所述反符合探测单元，包括反符合闪烁体、硅光电二极管(pin)、前置电荷放大电路、主放大电路、反符合甄别电路；其中，
76.所述反符合闪烁体，采用的是塑料闪烁体，用于消除空间环境中电子、质子和重离子等带电粒子对探测器的影响，包裹在封装好的clyc闪烁晶体外，分为上、下底面两部分，两部分采用独立的光导出，经光耦合剂输出至硅光电二极管；因为反符合闪烁体分为上下两部分包裹在clyc闪烁体外部，故反符合闪烁体上下两部分各采用一片光导出器件，且均为硅光电二极管。塑料闪烁体对带电粒子有较好的响应，对中性粒子的响应微乎其微可以忽略不计；而clyc闪烁体不仅对中子、γ中性粒子有良好的响应，还对带电粒子有良好响应，故将塑料闪烁体作为反符合闪烁体用以消除空间中带电粒子对中子探测的影响。所述硅光电二极管，用于将反符合闪烁体产生的光信号转换为电信号，并输出至电荷灵敏前置放大电路；
77.所述电荷灵敏前置放大电路，用于将硅光电二极管输出的电信号转换成电压脉冲信号并进行放大，并输出至主放大电路；
78.所述主放大电路，用于将所述电荷灵敏前置放大电路输出的电压脉冲信号进一步放大，并输出至反符合甄别电路；
79.所述反符合甄别电路，用于接收由反符合闪烁体产生、硅光电二极管转换和两级放大后的电压脉冲信号，与由clyc闪烁体产生、sipm转换和跨阻放大电路放大后的电压脉冲信号；当反符合闪烁体有信号产生时，表示进入中子探测器的粒子为电子、质子或重离子等带电粒子，不对clyc产生的信号进行输出；当反符合闪烁体没有信号输出而clyc闪烁体由信号输出时，表示进入中子探测器的粒子是中子或γ射线，反符合甄别电路产生一个触发信号，并发送至adc数据采集系统，以启动所述adc采集系统。
80.所述跨阻放大电路、所述前置电荷放大电路和所述主放大电路以及所述反符合甄别电路设置在模拟电路板3上；所述模拟电路板3通过模拟电路板安装孔10固定在屏蔽壳8内；
81.所述adc数据采集单元、fpga数据接收处理单元、存储器单元、通信接口单元以及电源转换单元设置在数字电路板2上，所述数字电路板2通过数字电路板安装孔11固定在屏蔽壳8内；
82.所述adc数据采集系统，用于将由反符合甄别电路筛选后的、clyc闪烁体产生的电压脉冲信号进行模数转换，形成数字信号，并传输至fpga数据接收处理器。
83.所述fpga数据接收处理器，基于接收的adc采集系统输出的数字采样信号，进行中子/γ射线脉冲形状甄别，记录中子进入探测器后产生的次级带电粒子的能量沉积谱信息，并形成数据包发送至所述存储器单元；
84.所述存储器单元，用于存储上述fpga记录的次级带电粒子的能量沉积谱信息，用于后续的中子能谱反演。
85.所述探测器还包括通信接口，所述fpga处理器控制所述存储单元将存储的所述空间中子进入探测器后产生的次级带电粒子的能量沉积谱信息通过所述的通信接口与卫星
平台进行通信并下传至所述卫星平台。
86.所述探测器还包括电源转换电路，用于将所述卫星平台提供的一次电源转换为所述探测器正常工作所需的二次电源。
87.本发明提出的探测装置加电之后中子探测单元一直处于工作状态，是否有信号产生只取决于clyc对空间粒子的响应，中子探测单元是否继续探测并不是由系统判定。中子探测单元与反符合探测单元是同时工作，对带电粒子的响应也是同时的。
88.如图2所示，为本发明提出的基于clyc闪烁体的空间中子探测器的电路框图。当所述探测系统开启工作后，入射粒子进入探测系统后，当反符合甄别电路同时收到来自中子探测单元和反符合探测单元的信号时，说明入射粒子为带电粒子，反符合甄别电路不产生触发信号；当反符合甄别电路只接收到来自中子探测单元的信号，而没有接收到来自反符合探测单元的信号时，说明入射粒子为中子或伽马射线，反符合甄别电路产生触发信号。使所述adc数据采集单元启动后，所述中子探测单元产生的信号则被传递到adc数据采集单元中，这里存在的时间延迟为adc数据采集单元采集到的有效信号与中子探测单元产生该信号的时间存在一定延迟，是由于所述反符合甄别电路根据中子探测单元与反符合探测单元响应情况决定是否产生触发信号需要一定的时间。
89.如图3所示，为图2中反符合电路的工作逻辑示意图；当接收到中子探测单元传递来clyc信号、没有接收到反符合探测电路传递来反符合信号时，反符合电路产生触发信号，使adc数据采集系统(adc数据采集系统单元)启动工作，对clyc信号中中子相关信息进行模数转换，将转换的数字信号传递到fpga数据接收处理模块(fpga数据接收处理模块单元)再进行下一步处理。
90.如图4所示，为本发明提出的基于clyc闪烁体的空间中子探测系统的工作流程框图；当所述探测系统开始工作后，入射粒子进入探测系统，中子探测单元与反符合探测单元根据粒子类型做出响应，反符合甄别电路根据中子探测单元与反符合探测单元的响应决定是否产生触发信号，若入射粒子仅仅为中子或伽马射线，则产生触发信号，否则不产生触发信号，即中子探测单元响应，反符合探测单元不响应时，触发信号产生；中子探测单元和反符合探测单元均有响应时，触发信号不产生；产生的触发信号会启动所述adc转换(模数转换)，并将转换的数字信号传递到fpga数据接收处理单元，再进行中子伽马鉴别；若是中子，则在存储器中进行存储，若不是中子，则不对其数据进行保存。
91.从上述对本发明的具体描述可以看出，本发明所述探测器通过选择合适的中子探测材料，使得中子探测效率和能量分辨率提高；同时，探测器确保了所记录的中子信息没有其他带电粒子或γ射线的干扰。
92.最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。