專利名稱：一種新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)數(shù)管，具體設(shè)計(jì)一種新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前蓋革-米勒計(jì)數(shù)管都采用圓柱型陰極結(jié)構(gòu)，隨著核輻射探測(cè)小型化的趨勢(shì)， 要求計(jì)數(shù)管體積越來(lái)越小，但計(jì)數(shù)管體積減小，靈敏度也會(huì)降低，單位時(shí)間計(jì)數(shù)率降低，由于核裂變的隨機(jī)性，計(jì)數(shù)管的計(jì)數(shù)率有一定的誤差范圍，要求計(jì)數(shù)管的靈敏度要高，單位時(shí)間計(jì)數(shù)率越大越好，這樣核裂變的隨機(jī)誤差造成計(jì)數(shù)管的計(jì)量誤差將會(huì)減小，而靈敏度降低，單位時(shí)間計(jì)數(shù)率降低，會(huì)造成計(jì)數(shù)管的計(jì)量誤差將會(huì)增加。所以，很有必要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種體積小，靈敏度高，計(jì)數(shù)率大的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對(duì)目前核輻射探測(cè)小型化對(duì)于計(jì)數(shù)管小型化的要求，提供一種長(zhǎng)度短、體積小、計(jì)數(shù)管靈敏度高，計(jì)數(shù)率大，計(jì)量誤差小，可以有效提高核輻射探測(cè)計(jì)量準(zhǔn)確性的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，它包括陰極、分別封接在陰極兩端的左密封材料和右密封材料、陽(yáng)極和填充在陰極內(nèi)腔的工作氣體，所述的陽(yáng)極為兩根，其中一端安裝在陰極內(nèi)腔內(nèi)， 另外一端穿過(guò)陰極一端的右密封材料，并于右密封材料相封接。作為優(yōu)選方案，以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的陰極由膨脹合金材料制成的兩端未封口的橢圓柱型腔體，本發(fā)明采用橢圓柱型腔體的陰極和圓柱形腔體陰極相比， 具有更高的靈敏度和計(jì)數(shù)率，膨脹合金是一種反常熱膨脹特性的一種精密合金，具有良好的封接性、可焊性、耐蝕性、可加工性和易切削性，本發(fā)明采用的膨脹合金可以為鐵鎳鈷玻封合金。作為優(yōu)選方案，以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的陽(yáng)極為直徑0. 5 2mm的膨脹合金絲。本發(fā)明采用雙陽(yáng)極，縮短了計(jì)數(shù)管長(zhǎng)度，增加了計(jì)數(shù)管陰極的橫截面面積，有效增加計(jì)數(shù)管的有效體積，提高計(jì)數(shù)管靈敏度，減小計(jì)數(shù)管的計(jì)量誤差，和現(xiàn)有技術(shù)相比，可有效提高核輻射探測(cè)計(jì)量準(zhǔn)確性。作為優(yōu)選方案，以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的陰極左密封材料和右密封材料均為鉬組玻璃制成，作為更優(yōu)選方案，所述的左密封材料和右密封材料均為DM308 DM320型的鉬組玻璃制成，具有與金屬鉬或可伐合金相近的膨脹系數(shù)，能有效的封接密封計(jì)數(shù)管陰極。作為優(yōu)選方案，以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的工作氣體為溴氖混合氣體。
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本發(fā)明提供的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管實(shí)際工作時(shí)，在陽(yáng)極上分別加上兩組同樣大小的正電壓，陰極加負(fù)電壓，當(dāng)有放射源輻射粒子進(jìn)入計(jì)數(shù)管空間時(shí)，雙陽(yáng)極周圍惰性氣體分子可以同時(shí)碰撞電離，生成電子---離子對(duì)，每根陽(yáng)極絲都能吸收產(chǎn)生的電子，留下大量地正離子，包圍著陽(yáng)極，形成一個(gè)“離子層”(稱為正離子鞘)，使陽(yáng)極附近電場(chǎng)強(qiáng)度下降不能產(chǎn)生電子增值，氣體放電也就終止了。放電終止后在電場(chǎng)作用下，質(zhì)量大的正離子鞘慢慢向陰極移動(dòng)，達(dá)到陰極，使放電終止，分別完成了一次記數(shù)，然后通過(guò)取樣電路記錄下來(lái)，實(shí)驗(yàn)表明具有優(yōu)異的靈敏度和計(jì)數(shù)率。本發(fā)明提供的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，其包括以下步驟
a、首先取圓柱型鋼筒加工成橢圓柱型陰極，清洗陰極，備用；用左密封材料燒接在陰極左端，左密封材料未封口，用右密封材料封接在陰極右端，然后將兩根陽(yáng)極的一端安裝在陰極內(nèi)腔內(nèi)，陽(yáng)極另外一端穿出陰極內(nèi)腔并用右密封材料封接，備用；
b、取步驟a制備得到的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，將左密封材料開(kāi)口連接在烘箱的排氣系統(tǒng)上，開(kāi)啟排氣系統(tǒng)，關(guān)閉烘箱升溫到350 450°C，保溫，當(dāng)新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的真空度小于等于9X 時(shí)，開(kāi)始降溫，當(dāng)溫度降至200 220°C時(shí)，給雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管充入3000 IOOOOPa氯氣，然后溫度升至230 250°C，保持池；開(kāi)啟排氣系統(tǒng)抽走雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)的氯氣，降溫至室溫；當(dāng)雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)真空度小于等于9X 時(shí)，充入12000 34000 溴氣，進(jìn)行火花放電，放電結(jié)束后抽走雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)的溴氣；烘箱升溫到120 150°C，再充入3000 10000 溴，保持30s后，降溫讓其自然冷卻至室溫，開(kāi)啟排氣系統(tǒng)，使雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的真空度小于等于2. 6X 時(shí)，給雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)充入13000 36000 溴氖混合氣體，備用；
c、取步驟b制備得到的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，用煤氧火焰封離左密封材料；
d、取步驟c制備得到的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管放入鈷60放射源源室5R/h處，然后加50(T550V 電壓老化l(Tl2h，即得。作為優(yōu)選方案，以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，步驟d中雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管放入鈷60放射源源室5R/h處，然后加500V電壓老化12h。作為優(yōu)選方案，以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，所述的左密封材料和右密封材料為鉬組玻璃制成。本發(fā)明所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，其中步驟b中首先充入氯氣可以使雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管陰極及其陽(yáng)極表面鈍化；然后又充入溴氣，并電火花放電，可以去除陰極內(nèi)表面和陽(yáng)極外表面的毛刺并起到激活管子的作用，提高雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的性能。有益效果本發(fā)明提供的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管與現(xiàn)有技術(shù)的記數(shù)管相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，采用雙陽(yáng)極，可縮短計(jì)數(shù)管長(zhǎng)度，增加計(jì)數(shù)管陰極的橫截面面積，增加計(jì)數(shù)管的有效體積，計(jì)數(shù)管靈敏度高，與同樣長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)管相比，單位時(shí)間計(jì)數(shù)率可提高200 %以上，計(jì)數(shù)管的計(jì)量誤差可下降10 %，可解決現(xiàn)有技術(shù)核輻射探測(cè)小型化計(jì)量誤差大的技術(shù)難題，適用范圍廣泛。
本發(fā)明提供的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，經(jīng)過(guò)大量工藝篩選，確定最佳的工藝路線和工藝參數(shù)，工藝可操作性強(qiáng)，工作效率高，所制備得到的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管精密度高，穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。


圖1為本發(fā)明所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管縱剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1所示，一種新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，它包括橢圓柱型陰極(1)、分別封接在陰極 (1)兩端的左密封材料(2)和右密封材料(3)、陽(yáng)極(4)和填充在陰極(1)內(nèi)腔的工作氣體 (5)，所述的陽(yáng)極(4)為兩根，其中一端安裝在陰極(1)內(nèi)腔內(nèi)，另外一端穿過(guò)陰極(1) 一端的右密封材料(3 )，并與右密封材料(3 )相封接。以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的陰極(1)由膨脹合金材料制成的兩端未封口的橢圓柱型腔體。以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的陽(yáng)極(4)為直徑0. 5 2mm的膨脹合金絲。以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的左密封材料(2)和右密封材料(3)均為鉬組玻璃制成。本發(fā)明所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，所述的工作氣體(5)為溴氖混合氣體。經(jīng)功能檢測(cè)，本發(fā)明制備得到的以上新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管與同樣長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)管相比，單位時(shí)間計(jì)數(shù)率提高了 2. 3倍，計(jì)數(shù)管的計(jì)量誤差下降了 10%。本發(fā)明提供的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，具體包括以下步驟
a、首先取圓柱型鋼筒加工成橢圓柱型陰極(1)，清洗陰極(1)，備用；用左密封材料(2) 燒接在陰極(1)左端，左密封材料(2 )未封口，用右密封材料(3 )封接在陰極(1)右端，然后將兩根陽(yáng)極(2)的一端安裝在陰極(1)內(nèi)腔內(nèi)，陽(yáng)極(2)另外一端穿出陰極(1)內(nèi)腔并用右密封材料(3)封接，備用；
b、取步驟a制備得到的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，將左密封材料(2)開(kāi)口連接在烘箱的排氣系統(tǒng)上，開(kāi)啟排氣系統(tǒng)，關(guān)閉烘箱升溫到350 450°C，保溫，當(dāng)新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的真空度小于等于9 X IO-2Pa時(shí)，開(kāi)始降溫，當(dāng)溫度降至200 220°C時(shí)，給雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管充入3000 10000 氯氣，然后溫度升至230 250°C，保持池；開(kāi)啟排氣系統(tǒng)抽走雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)的氯氣，降溫至室溫；當(dāng)雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)真空度小于等于9 X 時(shí)，充入12000 34000 溴氣，進(jìn)行火花放電，放電結(jié)束后抽走雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)的溴氣；烘箱升溫到120 150°C，再充入3000 10000 溴，保持30s后，降溫讓其自然冷卻至室溫，開(kāi)啟排氣系統(tǒng)，使雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的真空度小于等于2. 6X 時(shí)，給雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)充入13000 36000 溴氖混合氣體，備用；
c、取步驟b制備得到的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，用煤氧火焰封離左密封材料(2);
d、取步驟c制備得到的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管放入鈷60放射源源室5R/h處，然后加50(T550V 電壓老化l(Tl2h，即得。以上所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，所述的左密封材料(2)和右密封材料 (3)為鉬組玻璃制成。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，其特征在于它包括陰極(1)、分別封接在陰極(1)兩端的左密封材料(2)和右密封材料(3)、陽(yáng)極(4)和填充在陰極(1)內(nèi)腔的工作氣體(5)，所述的陽(yáng)極(4)為兩根，其中一端安裝在陰極(1)內(nèi)腔內(nèi)，另外一端穿過(guò)陰極(1) 一端的右密封材料(3 )，并于右密封材料(3 )相封接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，其特征在于所述的陰極(1)由膨脹合金材料制成的兩端未封口的橢圓柱型腔體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，其特征在于所述的陽(yáng)極(4)為直徑 0. 5 2_的膨脹合金絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，其特征在于所述的左密封材料(2)和右密封材料(3)為鉬組玻璃制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，其特征在于所述的工作氣體(5)為溴氖混合氣體。
6.一種制備權(quán)利要求5所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的方法，其特征在于包括以下步驟a、首先取圓柱型鋼筒加工成橢圓柱型陰極(1)，清洗陰極(1)，備用；用左密封材料(2) 燒接在陰極(1)左端，左密封材料(2 )未封口，用右密封材料(3 )封接在陰極(1)右端，然后將兩根陽(yáng)極(2)的一端安裝在陰極(1)內(nèi)腔內(nèi)，陽(yáng)極(2)另外一端穿出陰極(1)內(nèi)腔并用右密封材料(3)封接，備用；b、取步驟a制備得到的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，將左密封材料(2)開(kāi)口連接在烘箱的排氣系統(tǒng)上，開(kāi)啟排氣系統(tǒng)，關(guān)閉烘箱升溫到350 450°C，保溫，當(dāng)新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的真空度小于等于9 X IO-2Pa時(shí)，開(kāi)始降溫，當(dāng)溫度降至200 220°C時(shí)，給雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管充入3000 10000 氯氣，然后溫度升至230 250°C，保持池；開(kāi)啟排氣系統(tǒng)抽走雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)的氯氣，降溫至室溫；當(dāng)雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)真空度小于等于9 X 時(shí)，充入12000 34000 溴氣，進(jìn)行火花放電，放電結(jié)束后抽走雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)的溴氣；烘箱升溫到120 150°C，再充入3000 10000 溴，保持30s后，降溫讓其自然冷卻至室溫，開(kāi)啟排氣系統(tǒng)，使雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的真空度小于等于2. 6X 時(shí)，給雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管內(nèi)充入13000 36000 溴氖混合氣體，備用；c、取步驟b制備得到的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管，用煤氧火焰封離左密封材料(2);d、取步驟c制備得到的雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管放入鈷60放射源源室5R/h處，然后加50(T550V 電壓老化l(Tl2h，即得。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，其特征在于，步驟d中雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管放入鈷60放射源源室5R/h處，然后加500V電壓老化12h。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管的制備方法，其特征在于，所述的左密封材料(2)和右密封材料(3)為鉬組玻璃制成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型雙陽(yáng)極計(jì)數(shù)管及其制備方法，它包括陰極(1)、分別封接在陰極(1)兩端的左密封材料(2)和右密封材料(3)、陽(yáng)極(4)和填充在陰極(1)內(nèi)腔的工作氣體(5)，所述的陽(yáng)極(4)為兩根，其中一端安裝在陰極(1)內(nèi)腔內(nèi)，另外一端穿過(guò)陰極(1)一端的右密封材料(3)，并于右密封材料(3)相封接。本發(fā)明提供的計(jì)數(shù)管采用雙陽(yáng)極，可縮短計(jì)數(shù)管長(zhǎng)度，增加計(jì)數(shù)管陰極的橫截面面積，增加計(jì)數(shù)管的有效體積，計(jì)數(shù)管靈敏度高，與同樣長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)管相比，單位時(shí)間計(jì)數(shù)率可提高200％以上，計(jì)數(shù)管的計(jì)量誤差可下降10％，可解決現(xiàn)有技術(shù)核輻射探測(cè)小型化計(jì)量誤差大的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)G01T1/18GK102354648SQ201110286669
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者劉斌, 吳勇強(qiáng), 陳昀 申請(qǐng)人:南京三樂(lè)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司, 南京華東電子光電科技有限責(zé)任公司