CN104635255A - 闪烁体中子探测器***及其数字化读出*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了闪烁体中子探测器***及其数字化读出***，闪烁体中子数字化读出***包括多个模拟通道和多个数字通道，其中每个模拟通道包括：电流前放电路，用于对所述闪烁体中子探测器产生的电信号进行增益调整；甄别电路，用于对所述电流前放电路输出的电流信号进行积分成形，通过幅度甄别将中子信号甄别出来和剔除γ信号并输出方波信号；其中所述多个模拟通道分为至少一组，每组包括至少一个模拟通道，每个数字通道接收一组模拟通道中所述至少一个模拟通道输出的方波信号并进行并串转换从而输出串行数字信号。通过进行单路甄别，使得与中子探测器构成的整个***具有计数率高、定位精度高、n/γ抑制比高、大面积制作容易、空间资源消耗低。
Description
技术领域
本发明涉及核探测技术与核电子学领域，且特别涉及一种闪烁体中子探测器***及其数字化读出***。
背景技术
中子和X射线都是人类探索物质微观结构的有效探针。与X射线不同，中子不带电，能够轻易的穿过电子层。利用散射技术，使得中子成为目前研究物质结构和动力学性质的最为理想的探针。散射后的中子需要使用位置灵敏度高的中子探测器接收，以获得散射中子的出射角度，为分析物质结构提供有效信息。这样的中子探测器具有高计数率、高探测效率、大立体角、高定位精度和高n/γ抑制比等特点。
由于中子不带电，一般利用核反应法进行探测。较为常用的有3He(n，p)3T、10Be(n，α)7Li和6Li(n，α)3T反应，它们与中子的反应截面都比较大。其中基于3He气体发展起来的中子探测器是目前最常用，且技术较成熟的中子探测手段，如美国GE Energy公司生产的高气压3He位置敏感正比计数器。近些年由于反恐形势的需要和全世界3He的匮乏，使3He价格暴涨，近几年3He气体价格涨幅超过20倍，基于3He的探测器也就十分昂贵。目前许多实验室都在研发新型的中子探测器以满足各种科学需要。
现有技术中，中子位置探测器有一种是闪烁体中子位置探测器，利用中子敏感闪烁体6LiF/ZnS(Ag)和两层排布方向互相垂直的波移光纤阵列，实现对入射中子二维位置的探测。该探测器具有中子探测效率高、定位精度高、n/γ抑制比高和易大面积制作等优点；与目前其他中子探测器相比，还具有造价低廉的优点。该探测器是目前比较理想的替代3He气体中子探测器产品。结构如图1所示，主要包括中子敏感闪烁体、波移光纤阵列和光电转换器件。所述的闪烁体由中子敏感材料、电离辐射灵敏材料等构成，实现对入射中子的转换和闪烁发光；所述的波移光纤阵列由两组排布方向互相垂直的波移光纤构成，贴近闪烁体表明放置，实现对闪烁体产生的闪烁光进行收集和传输；所述的光电转换器件连接在光纤的两端，对光纤传输过来的光子进行光电转换。
光纤两端通过光导材料或空气耦合到光电转换器件上。常用的光电转换器件有光电倍增管PMT(Photo Multiplier Tube)，半导体光探测器，电荷耦合原件CCD(Charge-coupled Device)等。由于半导体光探测器和CCD价格昂贵，小面积制作时可考虑使用，大面积情况下主要采用光电倍增管作为光电转换器件。光纤两端通过光导材料或空气耦合到光电转换器件入射窗上，将一定波长的光子转换为电信号，并传输给相应电子学***和数据获取***。通过对该电信号的分析，可以判断处于何位置的光纤传输了多少光子，从而推出闪烁体上产生中子核反应的位置，即入射中子的位置。单个方向排布的光纤阵列得到该方向维度上中子的位置信息，两个垂直方向双层光纤排列就可以得到入射中子的二维信息。
基于波移光纤阵列和光电转换器件的位置读出方法有光电倍增管阵列法，其基本工作原理示意图如图2所示。在每组(一根或多根)光纤的后端分别连接独立工作的光电倍增管，每个光电倍增管得到对应的光纤光信号，通过对所有光电转换器件信号的分析，如阈值甄别或电荷重心计算，得到位置信息。采用光电转换器件阵列法需要多个能够独立工作的光电倍增管，在大面积光纤阵列条件下可以采用带多个独立工作单元的MAPMT(Multi-Anode Photo MultiplierTube，多阳极光电倍增管)，如日本滨松的H8500等。这类光电倍增管采用金属通道倍增极结构，通常带有2×2以上的工作单元。结构紧凑，外形尺寸和造价上远小于相同工作单元数量的独立型光电倍增管。实际应用中可以对MAPMT每个工作单元的信号进行单路读出，也可以利用电阻链电荷分除法电路DPC(Discretized Positioning Circuit)或均衡电荷分配电路SCDC(SymmetricCharged Divi2sion Circuit)对输出信号路数进行压缩。DPC和SCDC读出网络如图3所示。
在闪烁体中子位置探测器中，光电倍增管阵列法中的电阻链电荷分除法电路DPC或均衡电荷分配电路SCDC，虽然对输出信号的通道数能够进行压缩，减少读出通道数，减轻电子学***负担，同时也降低对空间资源和功耗的需求，缩减了建设成本。
但在实现本发明的过程中，发明人发现以上两种方案具有如下的缺点：
1、根据DPC和SCDC读出结果，描绘出像素点图与理想效果相比较如图4所示。从图中看到，图像四周边缘出现像素点模糊和像素点位置畸变，降低了整个***的定位精度。
2、在两个方法中，尤其是DPC，随光纤所对的阳极位置不同，输出的电信号动态范围大。中子信号动态范围本身就很大，输入到电子学的动态范围就更大，这对电子学要求更加严格，如要求电子学***具有很大的输入动态范围。
3、在DPC方法中，对4路信号进行一次处理，才能确定一次中子事例的击中。在SCDC方法中，则对16路信号进行一次处理，才能确定一次中子事例的击中。相对于单路读出，MAPMT的读出计数率下降到1/64，从而降低整个***的计数率。
4、电子学***中通常采用电荷灵敏型前置放大器等电路对电荷信号处理，最后经过ADC转换成数码。电荷积分时间常数较大，通常取μs量级。时间常数越大，能量分辨率越高，n/γ抑制比越高，对定位精度越高；但计数率会显著地降低。
5、多阳极光电倍增管MAPMT的各阳极间增益不一致，需要事先将MAPMT标定，然后根据标定的结果对ADC数码进行校正。校正实现起来较为复杂。
由此可知，现有技术的中子探测器，***定位精度、计数率不高，校正实现复杂度较高。
发明内容
鉴于现有技术的上述问题和/或其他问题，本发明提供了一种用于闪烁体中子探测器的数字化读出***及具有该数字化读出***的闪烁体中子探测器***。
根据本公开的一方面，提供一种闪烁体中子探测器的数字化读出***，包括多个模拟通道和多个数字通道，其中每个模拟通道包括：电流前放电路，用于对所述闪烁体中子探测器产生的电信号进行增益调整；
甄别电路，用于对所述电流前放电路输出的电流信号进行积分成形，通过幅度甄别将中子信号甄别出来和剔除γ信号并输出方波信号；其中所述多个模拟通道分为至少一组，每组包括至少一个模拟通道，每个数字通道接收一组模拟通道中所述至少一个模拟通道输出的方波信号并进行并串转换从而输出串行数字信号。
根据一示例实施方式，所述电流前放电路包括共栅极输入单元和与所述共栅极输入单元相连的电流传输器。
根据一示例实施方式，所述电流传输器包括共源共栅电流镜阵列。
根据一示例实施方式，所述甄别电路包括RC积分电路、与所述RC积分电路相连的CR-RC积分成形电路和比较器。
根据一示例实施方式，所述共源共栅电流镜阵列包括多组镜像管、级联管和控制电流镜选通的开关管，所述镜像管、级联管和开关管具有相同的宽长比，并由相同栅宽、相同栅长的多个MOS管并联而成。
根据一示例实施方式，所述比较器包括预放大器、锁存器、自偏置差分放大器、反相器。
根据一示例实施方式，其中每个数字通道包括：时钟电路，用于将时钟信号多倍分频为时间轴信号；同步电路，用于将来自模拟通道的方波信号与时钟信号进行同步；并串转换电路，用于将来自于所述同步电路的并行信号转换为串行数字信号，其中所述串行数字信号包括位置信息和时间信息。
根据一示例实施方式，同步后的方波信号的上升沿与时钟信号的上升沿对齐。
根据一示例实施方式，所述时间轴信号的上升沿与时钟信号的下降沿对齐。
根据一示例实施方式，所述串行数字信号的起始位跨在所述时间轴信号的半周期的跳变沿上。
根据一示例实施方式，如果第N个模拟通道有方信号输出，则在接下来的时间轴信号的半周期内的第N个时钟信号位置有脉冲。
根据本公开的另一方面，提供一种闪烁体中子探测器***，包括：中子敏感闪烁体；波移光纤阵列，包括两组相互垂直排布的波移光纤，贴近所述中子敏感闪烁体表面设置；MAPMT，与波移光纤连接；以及闪烁体中子探测器的数字化读出***，所述MAPMT的每个阳极对应所述数字化读出***的一个模拟通道。
根据一示例实施方式，还包括：处理模块，配置为对数字化读出***输出的串行数字信号进行同步和串并转换，以及按时间顺序记录各模拟通道的中子过阈情况。
根据一示例实施方式，所述处理模块还配置为：进行数据压缩，去除所有通道都没有中子过阈的记录。
根据一示例实施方式，所述处理模块还配置为：将数据传输到数据库中。
根据本公开的技术方案，本发明的数字化读出***，通过进行单路甄别，使得与中子探测器构成的整个***具有计数率高、定位精度高、n/γ抑制比高、大面积制作容易、空间资源消耗低。
附图说明
图1为闪烁体中子探测器结构示意图；
图2为光电倍增管阵列法的基本工作原理示意图；
图3为DPC(左)和SCDC(右)的读出网络示意图；
图4为SCDC、DPC像素点图和理想效果；
图5为本发明一实施例的闪烁体中子探测器***的示意图。
图6为本发明一实施例的闪烁体中子探测器的数字化读出***的示意图。
图7为本发明一实施例的电流前放电路的示意图；
图8为本发明另一实施例的电流前放电路的示意图；
图9为数字电路逻辑示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式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方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
图5为本发明一实施例的闪烁体中子探测器***的示意图。如图5所示，闪烁体中子探测器***包括中子敏感闪烁体31、波移光纤阵列32、MAPMT33、数字化读出***34以及处理模块35。
中子敏感闪烁体31由中子敏感材料、电离辐射灵敏材料等构成，实现对入射中子的转换和闪烁发光。
波移光纤阵列32由两组排布方向互相垂直的波移光纤构成，贴近中子敏感闪烁体31的表面放置，对中子敏感闪烁体31产生的闪烁光进行收集和传输。
MAPMT 33与波移光纤阵列32连接，对光纤传输过来的光子进行光电转换。MAPMT 33的每个阳极对应所述数字化读出***的一个模拟通道。
本发明实施例的闪烁体中子探测器***中的数字化读出***34，基于ASIC芯片设计。数字化读出***34用于对所述闪烁体中子探测器产生的电信号进行增益调整；并将中子信号甄别出来和剔除γ信号并输出方波信号；以及对方波信号进行并串转换从而输出串行数字信号。
在一实施例中，MAPMT 33的一个阳极对应ASIC的一个通道，各通道独立处理信号，各通道可以独立增益调整，与MAPMT 33实现整体的增益一致性，进行增益调整可通过慢控制的方法实现各通道的增益调节；在ASIC芯片中实现模拟多通道集成和模数混合设计，最终输出串行数字信号，串行信号包含时间信息和位置信息；模拟单通道内包括电流前放电路、积分成形电路、比较器等，电流前放电路实现增益调整，在积分电路设计中兼顾考虑了计数率和n/γ抑制比，比较器用于甄别中子和剔除γ。具体甄别方法是在通过高速比较器时，中子信号有过阈输出，γ没有过阈输出，由此可以甄别中子和剔除γ。MAPMT和ASIC都是多通道集成的结构。由于多通道的集成度高，串扰通过通道间的寄生电容相互影响。集成度越高，串扰影响越大。通过减少输入阻抗可以减少串扰的影响。
处理模块35对数字化读出***34输出的串行数字信号进行同步和串并转换，以及按时间顺序记录各模拟通道的中子过阈情况。处理模块35还可进行数据压缩，去除所有通道都没有中子过阈的记录，以及将数据传输到数据库中。
图6为本发明一实施例的闪烁体中子探测器的数字化读出***的示意图。如图6所示，在本实施例中，闪烁体中子探测器的数字化读出***14包括3个模拟通道LA1、LA2、LA3，以及2个数字通道LD1、LD2。模拟通道LA1、LA2为一组，数字通道LD1接收该组模拟通道中的模拟通道LA1、LA2输出的方波信号，并进行并串转换从而输出串行数字信号。模拟通道LA3构成另一组模拟通道，数字通道LD2接收该组模拟通道中的模拟通道LA3输出的方波信号，并进行并串转换从而输出串行数字信号。
如图6所述，各模拟通道LA1、LA2、LA3包括电流前放电路11和甄别电路12。各数字通道LD1、LD2包括时钟电路21、同步电路22和并串转换电路23。
电流前放电路31用于对所述闪烁体中子探测器产生的电信号进行增益调整，包括共栅极输入单元和与共栅极输入单元相连的电流传输器。
图7为本发明一实施例的电流前放电路的示意图；图8为本发明另一实施例的电流前放电路的示意图。
如图7所示，电流前放电路31包括共栅极输入单元NM0和电流传输器。在本实施例中，电流传输器包括共源共栅的电流镜阵列，该共源共栅的电流镜阵列例如包括共源共栅晶体管PM0～PM6以及分别与共源共栅晶体管PM0～PM6相连的多个开关。该多个开关的另一端均与电流传输器的输出端相连。
在一实施例中，共栅极输入管NM0的栅压由一个运算放大器A提供，该运算放大器A的输出又通过共栅极输入管NM0的源极反馈到运算放大器A的输入端。运算放大器A的增益为B，电流前放电路11的输入阻抗则可降低到其中gm是共栅极输入管NM0的跨导。在本实施例中，共栅极输入管NM0的静态工作电流为μA量级，整个电流前放电路11具有很低的静态功耗。
电流传输器由电流镜阵列构成，电流镜具有良好的匹配性，能够使得电流传输器在增益调整时具有很好的线性和一致性。通过开关控制各共源共栅MOS管PM0～PM6的导通，即选通不同比例电流放大的支路，实现了增益调整。在ASIC芯片内部通过电流镜实现电流的比例放大比跨阻放大器有更多的优势。前者匹配性和一致性好，还可以在低静态工作电流下获得不错的带宽；后者需要一个高带宽高增益的放大器，增加了功耗，而且电阻比例的匹配性和一致性远不如电流镜。在本实施例中，为了进一步提高电流镜的匹配度，采用了共源共栅电流镜，但本发明不以此为限。
如图8所示，电流前放电路11包括共栅极输入单元NM0和电流传输器。所述电流传输器包括共源共栅电流镜阵列。在本实施例中，共源共栅电流镜阵列例如包括镜像管PM1～PM6、级联管PM11～PM16、控制电流镜选通的开关管PM21～PM26。在一实施例中，镜像管PM1～PM6、级联管PM11～PM16均为由共源共栅的MOS管组成。镜像管PM1～PM6、级联管PM11～PM16和开关管PM21～PM26具有相同的宽长比，并由相同栅宽、相同栅长的多个MOS管并联而成。这样就最大限度的保证了这些镜像管的匹配性。电流传输器级联数目视增益调节精度而定。开关的控制由扫描链提供，各个通道的扫描链串起来，实现慢控制。
在一实施例中，电流前放电路11的共栅极静态工作电流例如为5μA，输入阻抗例如小于300Ω。通过开关选通，电流前放电路11中可以实现电流2:1:0.5:0.25:0.125:0.0625倍的放大和通道增益一致性调整。
甄别电路12用于对所述电流前放电路输出的电流信号进行积分成形，通过幅度甄别将中子信号甄别出来和剔除γ信号并输出方波信号。在一实施例中，甄别电路12包括RC积分电路、与所述RC积分电路相连的CR-RC积分成形电路和比较器。
电流前放电路11输出的电流信号具有输入信号的全部信息，根据光纤输出的中子信号和γ信号特征，经过积分能将中子和γ能量的区别转换成幅度的区别，进而可以经过比较器通过幅度甄别方式而甄别出来。
RC积分会导致输出脉冲展宽，积分时间常数越大，脉宽越长；脉冲展宽会导致高计数率情况下堆积。CR微分可以缩短脉宽底宽；CR-RC输出双极性波形，即有积分效果又缩短波形底宽，减少堆积。在本实施例中，电流前放电路11输出的是电流信号，但本发明不以此为限。该电流信号先经过一次RC积分并转成电压信号，再经过一次CR-RC积分成形，才能将光纤输出的中子和γ信号有效的区分开来。时间常数的选取需要兼顾计数率和n/γ抑制比，具体值需要根据探测器在中子源实际采集的数据来确定。
在一具体实施方式中，RC积分电路和CR-RC积分成形电路都采用有源结构。RC积分电路和CR-RC积分成形电路的时间常数均为200ns，最后成形输出脉宽小于2μs，模拟单通道的计数率大于500KHz。高速比较器甄别中子和剔除γ，采用中子源采集到数据进行仿真，使用示波器等方式测量到中子源在探测器输出的电压信号，然后换算成光电倍增管输出的电流信号，以进行仿真。仿真的作用一是确定电路能够实现预定的功能和性能；二是确定时间常数，使得芯片能够被运用在实际情况中。本发明实施例的γ的抑制率接近100％，具有很好的n/γ抑制比。
比较器包括预放大器和锁存器。在一实施例中，比较器还包括自偏置差分放大器、反相器，比单一的放大器或锁存器具有更快的比较速度。自偏置差分放大器具有零静态功耗，反相器进一步脉冲整形和驱动输出。
模拟各通道输出甄别后脉冲方波，输入到数字通道中。
在本实施例中，数字通道LD1、LD2例如包括时钟电路21、同步电路22、并串转换电路23。
时钟电路21用于将时钟信号多倍分频为时间轴信号。
同步电路22用于将来自模拟通道的方波信号与时钟信号进行同步。
并串转换电路23用于将来自于所述同步电路的并行信号转换为串行数字信号，其中所述串行数字信号包括位置信息和时间信息。
在各数字通道中中，首先对各甄别电路12输出的脉冲方波进行时钟同步。由于模拟通道输出的脉冲方波的宽度随着输入幅度而变化，所以利用数字通道记录的是脉冲前沿。而ASIC芯片的最终输出结果应当含有时间信息和位置信息。时间信息由脉冲前沿给出，此外还需要一个用于参考的时间轴，该时间轴由时钟电路21给出。脉冲前沿对应在时间轴上不同的位置，通过同步电路22根据时间轴信号就得到来自模拟通道的方波信号的相对时间。最终的结果是串行输出，因此在数字通道中应该包含有并串转换电路22。在转换的过程中，各个并行信号的信息是按顺序排列在串行信号中。因此位置信息可以由串行信号中所在的序号给出。
ASIC芯片最后输出串行数字信号，串行信号在数据采集板的FPGA中解串成并行信号，将串行信号解串成并行信号，能够得到中子入射到探测器的时间信息和位置信息。以及时间信息和位置信息形成何种形式的数字信号。一次中子信号的数据记录包括有时间信息和位置信息，时间信息是和位置信息都是并行信号，是二进制的数码，通过总线记录在数据库中。
在一实施例中，闪烁体中子位置探测器的读出ASIC芯片为MPR2芯片，集成了64通道模拟电路和数字电路。
模拟输出分成4组进行并串转换，每组含16个通道。由ASIC芯片外输入时钟信号clk，在时钟电路21中进行32倍分频成时间轴信号tst。每组模拟通道中的某个通道输出的方波信号，输入到数字通道中与时钟信号clk进行同步。同步后的方波信号DI上升沿与时钟信号clk上升沿对齐，且宽度为一个时钟周期，然后记录下方波信号DI前沿，并进行串并转换。记录方波信号DI前沿和串并转换，没有死时间，即所有的中子过阈情况都能够被记录下来。在设计时，为了避免电路因为竞争而出现冒险现象，时间轴信号tst的上升沿与时钟信号clk的下降沿对齐，串行输出的数字信号的起始位跨在时间轴信号tst的半周期的前沿上。
图9为数字电路逻辑示意图。如图9所示，如果第N个模拟通道有方信号输出，则在接下来的时间轴信号的半周期内的第N个时钟信号位置有脉冲。在一实施例中，例如模拟通道5输出的方波信号，数字通道中的电路检测到该方波信号的前沿，串行输出在接下来的时间轴信号tst半周期内的第5个时钟位置有脉冲。在再一实施例中，如果模拟第0通道有方波信号输出，则第0个时钟的位置有脉冲。第0个时钟的位置上的脉冲是横跨在时间轴信号tst的跳变沿上。实测时钟电路21最大时钟工作频率在100MHz。因此，包含一个MAPMT的***计数率大于32MHz。
根据本发明一具体实施方式，ASIC芯片输出的串行数字信号，在处理模块35中进行处理。在本实施例中，该处理模块35为FPGA。一个FPGA可对应两个ASIC芯片，即对应两个MAPMT，共计128个通道。则一个FPGA内部需要处理8路串行信号。首先对ASIC芯片输出的串行数字信号进行同步和并串转换；然后按时间顺序记录各通道的中子过阈情况，即中子信号过阈时的位置信息；再进行数据压缩，去掉那些所有通道都没有中子过阈的记录；最后经过FIFO(First Input First Output，先入先出队列)转换成16位数据，通过USB控制芯片和USB总线传输到数据库中。
综上所述，本发明的主要关键点如下：
1、基于ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)技术，对MAPMT各阳极进行单路读出，各模拟通道独立处理信号，数字通道串行输出数字信号。
2、中子和γ(光子)采用幅度甄别方式，即模拟通道内经过积分成形和比较器后甄别出中子。
3、采用电流前放电路等读出MAPMT的信号，且电流前放电路通过电流镜方式实现了增益调整，与MAPMT实现了整体的增益一致性。
4、模拟通道输出的方波信号，与时间轴信号对照可以得到中子入射的时间信息和位置信息。
本发明的有益效果如下：
ASIC技术的应用使得探测器的前端电子学对空间资源和功耗的需求降低到最低限度，易于大面积扩展；单路读出通过对各个通道独立读出，与现有技术中的DPC和SCDC电路的读出方式相比，实现了高定位精度和高计数率。电流灵敏型前置放大器共栅极的低输入阻抗降低了高集成度带来的串扰影响。电流镜阵列的一致性较好，其实现的增益取决于其中MOS管的尺寸，MOS管尺寸比电阻等其他受工艺梯度影响小，因而具有好的一致性，将电流镜阵列用于增益一致性调整，解决了MAPMT增益不一致的问题，同时具有很低的功耗。RC积分和CR-RC积分成形电路，兼顾了高计数率和高n/γ抑制比。高速比较器甄别出中子和剔除γ，甄别脉冲经数字电路处理后串行输出，而串行输出有利于进一步增加集成度。
综上所述，本发明的数字化读出***，通过进行单路甄别，使得与中子探测器构成的整个***具有计数率高、定位精度高、n/γ抑制比高、大面积制作容易、空间资源消耗低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明专利，本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种闪烁体中子探测器的数字化读出***，其特征在于，包括多个模拟通道和多个数字通道，其中每个模拟通道包括：
电流前放电路，用于对所述闪烁体中子探测器产生的电信号进行增益调整；
甄别电路，用于对所述电流前放电路输出的电流信号进行积分成形，通过幅度甄别将中子信号甄别出来和剔除γ信号并输出方波信号；
其中所述多个模拟通道分为至少一组，每组包括至少一个模拟通道，每个数字通道接收一组模拟通道中所述至少一个模拟通道输出的方波信号并进行并串转换从而输出串行数字信号。
2.如权利要求1所述的数字化读出***，其特征在于，所述电流前放电路包括共栅极输入单元和与所述共栅极输入单元相连的电流传输器。
3.如权利要求2所述的数字化读出***，其特征在于，所述电流传输器包括共源共栅电流镜阵列。
4.如权利要求1所述的数字化读出***，其特征在于，所述甄别电路包括RC积分电路、与所述RC积分电路相连的CR-RC积分成形电路和比较器。
5.如权利要求3所述的数字化读出***，其特征在于，所述共源共栅电流镜阵列包括多组镜像管、级联管和控制电流镜选通的开关管，所述镜像管、级联管和开关管具有相同的宽长比，并由相同栅宽、相同栅长的多个MOS管并联而成。
6.如权利要求4所述的数字化读出***，其特征在于，所述比较器包括预放大器、锁存器、自偏置差分放大器、反相器。
7.如权利要求1所述的数字化读出***，其中每个数字通道包括：
时钟电路，用于将时钟信号多倍分频为时间轴信号；
同步电路，用于将来自模拟通道的方波信号与时钟信号进行同步；
并串转换电路，用于将来自于所述同步电路的并行信号转换为串行数字信号，其中所述串行数字信号包括位置信息和时间信息。
8.如权利要求7所述的数字化读出***，其特征在于，同步后的方波信号的上升沿与时钟信号的上升沿对齐。
9.如权利要求7所述的数字化读出***，其特征在于，所述时间轴信号的上升沿与时钟信号的下降沿对齐。
10.如权利要求7所述的数字化读出***，其特征在于，所述串行数字信号的起始位跨在所述时间轴信号的半周期的跳变沿上。
11.如权利要求7所述的数字化读出***，其特征在于，如果第N个模拟通道有方信号输出，则在接下来的时间轴信号的半周期内的第N个时钟信号位置有脉冲。
12.一种闪烁体中子探测器***，其特征在于，包括：
中子敏感闪烁体；
波移光纤阵列，包括两组相互垂直排布的波移光纤，贴近所述中子敏感闪烁体表面设置；
MAPMT，与波移光纤连接；以及
如权利要求1-11中任一项所述的数字化读出***，所述MAPMT的每个阳极对应所述数字化读出***的一个模拟通道。
13.如权利要求12所述的闪烁体中子探测器***，其特征在于，还包括：处理模块，配置为对数字化读出***输出的串行数字信号进行同步和串并转换，以及按时间顺序记录各模拟通道的中子过阈情况。
14.如权利要求13所述的闪烁体中子探测器***，其特征在于，所述处理模块还配置为：进行数据压缩，去除所有通道都没有中子过阈的记录。
15.如权利要求13所述的闪烁体中子探测器***，其特征在于，所述处理模块还配置为：将数据传输到数据库中。
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