專(zhuān)利名稱：一種嵌源型耐輻照電離室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于輻射探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種嵌源型耐輻照電離室。
背景技術(shù)：
電離室是一種探測(cè)電離輻射的氣體探測(cè)器。電離室由兩個(gè)基本電極組成，一個(gè)是高壓極，另一個(gè)是收集極，室內(nèi)充有工作氣體，外面是一個(gè)密封外殼。當(dāng)外加電壓時(shí)，在兩電極間產(chǎn)生電場(chǎng)。當(dāng)X射線、Y射線照射電離室，光子與電離室材料發(fā)生相互作用，主要在電離室室壁產(chǎn)生次級(jí)電子，次級(jí)電子使電離室內(nèi)的氣體電離，產(chǎn)生離子對(duì)，在電場(chǎng)作用下正負(fù)離子向相應(yīng)的電極漂移，在外電路中形成電流。外電路收集到的電流就是電離電流。由于電離室的電離電流是弱電流或更小，這就要求電離室的收集極和高壓極之間有很高的絕緣性，以保證這些電流被電流收集，而不是在兩級(jí)之間泄露掉。通常的電離室輻射探測(cè)裝置采用單個(gè)的收集極和高壓極，并且信號(hào)處理電路也設(shè)在電離室中，若收集電極的絕緣性能不佳，可能會(huì)有漏電流被加到被測(cè)的電離電流上去，給信號(hào)帶來(lái)附加成分，使測(cè)量誤差加大。有的電離室的絕緣性能雖好，但是由于主體結(jié)構(gòu)密封不好，絕緣子的表面由于沾污或吸附了濕氣，總的電阻會(huì)較低，也會(huì)使測(cè)量誤差加大。此外，同樣由于Y射線照射引起的電離電流很小，為了提高電離室的靈敏度，在電離室內(nèi)充有一定氣壓的工作氣體，這就要求電離室的絕緣子及其他密封部件具有很高的密封性。另外，在一些極端情況下，輻射探測(cè)裝置工作的環(huán)境條件極為苛刻，如高溫、高濕、高環(huán)境氣壓以及強(qiáng)沖擊振動(dòng)等，而通常的電離室輻射探測(cè)裝置根本不具備在極端環(huán)境下正常工作的能力。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種嵌源型耐輻照電離室，該嵌源型耐輻照電離室具備耐高溫、耐高濕、耐高環(huán)境氣壓、耐輻照、抗沖擊振動(dòng)、寬Y能量范圍、寬量程以及內(nèi)嵌源自檢等性能，能夠用于惡劣環(huán)境的強(qiáng)Y輻射場(chǎng)劑量的測(cè)量。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種嵌源型耐輻照電離室，該電離室包括屏蔽外殼和置于屏蔽外殼內(nèi)的腔室，腔室的前端設(shè)有底座和前端蓋，后端設(shè)有后端蓋，其特征在于，腔室包括設(shè)有兩個(gè)收集極的收集極筒和設(shè)有兩個(gè)高壓極的高壓極筒，并且收集極筒和高壓極筒相互嵌套；電離室內(nèi)還設(shè)有放射源。進(jìn)一步，腔室的后端蓋設(shè)有與其套接的接線盒，接線盒的端口處密封連接有連接板，連接板中設(shè)有信號(hào)電纜和極化電壓電纜，信號(hào)電纜和極化電壓電纜外均設(shè)有電纜密封頭；腔室的后端蓋上設(shè)有絕緣子和若干絕緣體組件，收集極筒通過(guò)絕緣子與信號(hào)電纜連接，高壓極筒通過(guò)設(shè)在某一絕緣體組件外側(cè)的導(dǎo)電片與極化電壓電纜連接；信號(hào)電纜和極化電壓電纜與設(shè)在電離室外的信號(hào)處理電路連接。進(jìn)一步，絕緣子的中心處設(shè)有中心螺桿，中心螺桿的一端與收集極筒連接，另一端穿過(guò)腔室的后端蓋伸入接線盒中并通過(guò)導(dǎo)線與信號(hào)電纜連接，且收集極筒通過(guò)絕緣子的中心螺桿懸掛支撐并與高壓極筒相互絕緣；高壓極筒由絕緣體組件和安裝在絕緣體組件中的螺母固定支撐。進(jìn)一步，絕緣子和絕緣體組件與腔室的后端蓋之間、電纜密封頭與連接板之間以及連接板與電離室主體結(jié)構(gòu)之間均整體密封連接。進(jìn)一步，絕緣子、信號(hào)電纜和極化電壓電纜的核心部分均采用耐高溫的陶瓷材料制成。進(jìn)一步，收集極的軸向長(zhǎng)度約為180毫米。進(jìn)一步，屏蔽外殼與高壓極筒之間設(shè)有絕緣層。進(jìn)一步，放射源為長(zhǎng)半衰期α放射源。本實(shí)用新型的有益效果在于1、本實(shí)用新型的電離室采用嵌套式收集極，由于在相同的極化電壓下，嵌套式收集極可以在不減小靈敏體積的前提下產(chǎn)生比單一收集極更強(qiáng)的電場(chǎng)，減少靈敏體積內(nèi)正負(fù)離子的復(fù)合現(xiàn)象，從而可以在提高本實(shí)用新型探測(cè)系統(tǒng)的量程上限的同時(shí)而不至于影響其靈敏度；本實(shí)用新型還通過(guò)增大圓柱形收集極軸向長(zhǎng)度的方式來(lái)提高電離室的靈敏度。2、由于本實(shí)用新型的電離室探頭與后續(xù)電路部分相分離，信號(hào)通過(guò)引線電纜進(jìn)行傳輸；絕緣子和引線電纜的核心部分都選用耐高溫的陶瓷材料，并采用焊接方式進(jìn)行固定，從而使本實(shí)用新型的裝置最高可以在207°C高溫下正常工作，并且提升了抗輻照性能。3、本實(shí)用新型提供的電離室中，由于絕緣子、支撐絕緣子以及設(shè)有引線電纜的連接板與電離室主體結(jié)構(gòu)之間均采用整體密封焊接的方式連接，使得電離室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部環(huán)境相隔離，從而使裝置具備耐高濕(最高RH100% )、抗鹽堿的性能。4、本實(shí)用新型提供的電離室采用收集極筒和高壓極筒的雙端支撐的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而使裝置能具備抗IOG加速度沖擊的能力。對(duì)于無(wú)法避免的懸臂梁結(jié)構(gòu)，例如收集極筒的懸掛支撐結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型選取輕材料并優(yōu)化設(shè)計(jì)電極壁厚，從而保證其抗沖擊振動(dòng)的能力。5、本實(shí)用新型的電離室內(nèi)部嵌置一個(gè)穩(wěn)定的、活度適宜的長(zhǎng)壽命放射源(半衰期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電離室的使用壽命)，即使不存在外部輻射場(chǎng)時(shí)，探測(cè)裝置也有穩(wěn)定的讀數(shù)響應(yīng)，從而具備自校驗(yàn)功能?，F(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，工作人員可以在不借助外部已知輻射場(chǎng)的情況下，檢查探測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常。內(nèi)置源通常采用α放射源，因此可不需要對(duì)其采取相關(guān)的防護(hù)措施。

圖1是本實(shí)用新型提供的嵌源型耐輻照電離室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的嵌源型耐輻照電離室，包括屏蔽外殼3以及置于屏蔽外殼3內(nèi)的腔室，腔室的前端設(shè)有底座2和前端蓋1，后端設(shè)有后端蓋8 ；腔室包括設(shè)有兩個(gè)收集極5的收集極筒和設(shè)有兩個(gè)高壓極6的高壓極筒，并且收集極筒嵌套在高壓極筒
4內(nèi)；電離室內(nèi)還設(shè)有放射源16。本實(shí)用新型采用上述嵌套式收集極，能夠在提高探測(cè)系統(tǒng)的量程上限的同時(shí)而不至于影響其靈敏度。為進(jìn)一步提高電流室的靈敏度，本實(shí)用新型加長(zhǎng)了收集極5的軸向長(zhǎng)度，優(yōu)選情況下，收集極5的軸向長(zhǎng)度約為180毫米。通常，電離室內(nèi)所設(shè)放射源16為α放射源，并且放射源16的半衰期大于電離室的使用壽命，從而使本裝置具備自校驗(yàn)功能。安裝內(nèi)置放射源16時(shí)，要保證緊湊和牢固。此外，腔室的后端蓋8設(shè)有與其套接的接線盒10，接線盒10的端口處密封連接有連接板11，連接板11中設(shè)有信號(hào)電纜13和極化電壓電纜14，信號(hào)電纜13和極化電壓電纜14外均設(shè)有電纜密封頭12 ；腔室的后端蓋8上設(shè)有絕緣子4和絕緣體組件9，收集極筒通過(guò)絕緣子4與信號(hào)電纜13連接，高壓極筒通過(guò)設(shè)在某一絕緣體組件外側(cè)的導(dǎo)電片15與極化電壓電纜14連接；信號(hào)電纜13和極化電壓電纜14與設(shè)在電離室外的信號(hào)處理電路連接。本實(shí)用新型中采用的絕緣子4的結(jié)構(gòu)包括設(shè)在其中心處的中心螺桿，自中心螺桿向外依次設(shè)有內(nèi)瓷套、⑶環(huán)、外瓷套和H外環(huán)(詳見(jiàn)采用中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2007201卯496. 8)。絕緣子4的中心螺桿的一端與收集極筒連接，另一端穿過(guò)腔室的后端蓋8伸入接線盒10中并通過(guò)導(dǎo)線與信號(hào)電纜13連接。絕緣子4的H外環(huán)為與高壓極筒焊接的環(huán)狀焊接件。本實(shí)用新型采用具有上述結(jié)構(gòu)的絕緣子4，能夠使收集極筒通過(guò)絕緣子4的中心螺桿實(shí)現(xiàn)懸掛支撐并通過(guò)外瓷套使其與高壓極筒相互絕緣。本實(shí)用新型中，高壓極筒通過(guò)設(shè)在腔室后端蓋8上的多個(gè)絕緣體組件9固定支撐。絕緣體組件9分內(nèi)外兩層，內(nèi)層與高壓極筒接觸，外層為側(cè)倒的T型結(jié)構(gòu)(卡在腔室后端蓋8的缺口處)，安裝在絕緣體組件9中的螺母旋進(jìn)高壓極筒的筒壁中，從而將高壓極筒固定并支撐。此外，在某一絕緣體組件的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)電片15，導(dǎo)電片15也通過(guò)安裝在該絕緣體組件中的螺母進(jìn)行固定，并且導(dǎo)電片15通過(guò)導(dǎo)線與直接穿過(guò)接線盒10的極化電壓電纜14連接。本實(shí)用新型提供的電離室在安裝時(shí)，絕緣子4、絕緣體組件9與腔室的后端蓋8之間均采用整體密封焊接的方式連接；電纜密封頭12與連接板11之間以及連接板11與電離室主體結(jié)構(gòu)之間也采用整體密封焊接的方式連接，從而使電離室內(nèi)部結(jié)構(gòu)(即腔室)與外部環(huán)境相隔離，使裝置具備耐高濕、抗鹽堿的性能。此外，連接板11中還設(shè)有長(zhǎng)螺母以起到加固作用。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型中，絕緣子4、信號(hào)電纜13和極化電壓電纜14的核心部分均采用耐高溫的陶瓷材料制成，并且絕緣體組件9也采用耐高溫的陶瓷材料制成。本實(shí)用新型中，屏蔽外殼3與高壓極筒之間設(shè)有絕緣層7。另外，腔室的前端蓋1上設(shè)有絕緣墊，絕緣墊內(nèi)側(cè)與底座2接觸，設(shè)在絕緣墊中的螺母旋進(jìn)底座2中，從而將底座2固定在前端蓋1上。絕緣墊與前端蓋1之間也采用密封焊接的方式連接。本實(shí)用新型提供的嵌源型耐輻照電離室，具備耐高溫(最高207°C )、耐高濕(最高RH100 % )、耐高環(huán)境氣壓(2. OMPa)、耐輻照、抗沖擊振動(dòng)(最高IOG加速度)、寬Y能量范圍(80keV-7. OMeV)、寬量程(I(T4-IO3GyA)以及內(nèi)嵌源自檢等性能，能夠?qū)⑵溆糜趷毫迎h(huán)境的強(qiáng)Y輻射場(chǎng)劑量的測(cè)量。[0035] 本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
權(quán)利要求1.一種嵌源型耐輻照電離室，該電離室包括屏蔽外殼(3)和置于屏蔽外殼(3)內(nèi)的腔室，腔室的前端設(shè)有底座( 和前端蓋(1)，后端設(shè)有后端蓋(8)，其特征在于，腔室包括設(shè)有兩個(gè)收集極(5)的收集極筒和設(shè)有兩個(gè)高壓極(6)的高壓極筒，并且收集極筒和高壓極筒相互嵌套；電離室內(nèi)還設(shè)有放射源(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌源型耐輻照電離室，其特征在于，腔室的后端蓋(8)設(shè)有與其套接的接線盒(10)，接線盒(10)的端口處密封連接有連接板(11)，連接板(11)中設(shè)有信號(hào)電纜(13)和極化電壓電纜(14)，信號(hào)電纜(13)和極化電壓電纜(14)外均設(shè)有電纜密封頭(12)；腔室的后端蓋(8)上設(shè)有絕緣子(4)和絕緣體組件(9)，收集極筒通過(guò)絕緣子(4)與信號(hào)電纜(1 連接，高壓極筒通過(guò)設(shè)在某一絕緣體組件外側(cè)的導(dǎo)電片(1 與極化電壓電纜(14)連接； 信號(hào)電纜(13)和極化電壓電纜(14)與設(shè)在電離室外的信號(hào)處理電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌源型耐輻照電離室，其特征在于，絕緣子的中心處設(shè)有中心螺桿，中心螺桿的一端與收集極筒連接，另一端穿過(guò)腔室的后端蓋(8)伸入接線盒(10)中并通過(guò)導(dǎo)線與信號(hào)電纜(13)連接，且收集極筒通過(guò)絕緣子的中心螺桿懸掛支撐并與高壓極筒相互絕緣；高壓極筒由絕緣體組件(9)和安裝在絕緣體組件(9)中的螺母固定支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌源型耐輻照電離室，其特征在于，絕緣子(4)和絕緣體組件(9)與腔室的后端蓋⑶之間、電纜密封頭(12)與連接板(11)之間以及連接板(11)與電離室主體結(jié)構(gòu)之間均整體密封連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌源型耐輻照電離室，其特征在于，絕緣子(12)、信號(hào)電纜(13)和極化電壓電纜(14)的核心部分均采用耐高溫的陶瓷材料制成。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌源型耐輻照電離室，其特征在于，收集極(5)的軸向長(zhǎng)度為180毫米。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌源型耐輻照電離室，其特征在于，屏蔽外殼(3)與高壓極筒之間設(shè)有絕緣層(7)。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌源型耐輻照電離室，其特征在于，放射源(16)為長(zhǎng)半衰期α放射源。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種嵌源型耐輻照電離室，該電離室包括屏蔽外殼(3)和置于屏蔽外殼(3)內(nèi)的腔室，腔室的前端設(shè)有底座(2)和前端蓋(1)，后端設(shè)有后端蓋(8)，其特征在于，腔室包括設(shè)有兩個(gè)收集極(5)的收集極筒和設(shè)有兩個(gè)高壓極(6)的高壓極筒，并且收集極筒和高壓極筒相互嵌套；電離室內(nèi)還設(shè)有放射源(16)。本實(shí)用新型提供的電離室具備耐高溫、耐高濕、耐高環(huán)境氣壓、耐輻照、抗沖擊振動(dòng)、寬γ能量范圍、寬量程以及內(nèi)嵌源自檢等性能，能用于惡劣環(huán)境的強(qiáng)γ輻射場(chǎng)劑量的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01T1/185GK202339411SQ201120395218
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者劉倍, 徐園, 楊亞鵬, 王希濤, 錢(qián)仲敏, 陳法國(guó), 靳根 申請(qǐng)人:中國(guó)輻射防護(hù)研究院