專利名稱：懸空微條氣體室X、γ射線探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微條氣體室探測器，特別是懸空微條氣體室探測器。
目前較為先進(jìn)的粒子探測器是微條氣體腔探測器。微條氣體腔探測器是將微條板封于氣體腔內(nèi)，陽極微條加400伏高壓，陰極微條加零壓接地。在陽極微條附近完成雪崩放大后，陽離子將在400伏高壓作用下向陰極微條方向運(yùn)動(dòng)，在這一運(yùn)動(dòng)過程中，不可避免地造成一些陽離子積聚在微條間的絕緣基座上，隨著探測時(shí)間的延長，這種積聚將增加，這一不必要的陽離子積聚造成了探測器的零點(diǎn)漂移和不穩(wěn)定性，嚴(yán)重的將使加高壓的陽極微條和接地的陰極微條導(dǎo)通，影響探測結(jié)果。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種懸空微條氣體室X、γ射線探測器，其懸空金屬微條處于懸空狀態(tài)，不需要支撐體來支撐，從而避免了正電荷在陰、陽極微條間的積聚，解決了探測器的零點(diǎn)漂移和不穩(wěn)定性，改善了金屬微條與氣體接觸環(huán)境。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為支撐板與電路板膠粘、緊固螺釘將蓋板與電路板和支撐板聯(lián)接起來，用膠將由Kapton、Mykar、Be、Al等其中的一種膜密封的薄膜窗與蓋板粘在一起，形成腔體，氣體通過進(jìn)氣孔進(jìn)入，出氣孔出來，采用半導(dǎo)體加工工藝在支撐金屬微條的玻璃、陶瓷、Sio2等基片上制成一定尺寸和陣列的懸空金屬微條，然后將基片開一窗口，形成懸空窗口，從而完成微條板的加工，將微條板封于腔體內(nèi)，電路板上的引線電極把懸空窗的金屬微條與探測裝置相聯(lián)，X、γ光子可以通過薄膜窗口進(jìn)入充氣的探測腔體內(nèi)。通過探測裝置將陽極懸空金屬微條加200-500伏高壓，陰極懸空金屬微條接地，在薄膜窗口加不低于100伏偏壓，薄膜窗口電壓與陽極微條和陰極微條的電壓形成漂移電場，陽極微條電壓和陰極微條電壓形成探測電場，光子經(jīng)過薄膜窗口進(jìn)入充氣的探測腔體內(nèi)，氣體在接受到X、γ光子的照射時(shí)發(fā)生電離，電離后的氣體陽離子和電子在負(fù)壓100伏偏壓形成的漂移電場作用下，氣體陽離子向薄膜窗口方向漂移，而電子則向懸空金屬微條方向漂移，在電子向陽極微條方向漂移的過程中，隨著電子與陽極微條距離的減少，由陽極微條200-500伏高壓形成的電場逐漸增強(qiáng)，電子漂移速度也越來越快，在某一個(gè)電場強(qiáng)度區(qū)域內(nèi)便可形成雪崩放大，這一雪崩放大便可在陽極微條電路中形成脈沖感應(yīng)電流，通過探測這一脈沖電流就可得到相應(yīng)的粒子能量。通過不同位置懸空金屬微條的探測結(jié)果，就可得到粒子在一個(gè)方向上的空間分布，通過在另外方向上的掃描，就可得到二維空間分布，依此進(jìn)行探測，就可獲得完整結(jié)果。人體心血管照影就是利用該探測器進(jìn)行探測的。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)介紹本實(shí)用新型。


圖1為懸空微條氣體室X、γ射線探測器結(jié)構(gòu)圖。
圖2為懸空微條板結(jié)構(gòu)圖。
圖3為懸空微條氣體腔電場分布。
懸空微條氣體室X、γ射線探測器是在由電路板、蓋板、通氣孔、薄膜窗、支撐板組成的腔體內(nèi)，將擁有懸空金屬微條和懸空窗口的微條板封于其中。金屬微條是在玻璃等基片上采用半導(dǎo)體加工工藝制成，擁有一定尺寸和陣列。通過將金屬微條所在的基片挖蝕一個(gè)窗口，就可將金屬微條懸空，這便制造出了懸空金屬微條6和懸空窗口11，電路板2上的引線電極1將微條板7上懸空金屬微條6與探測裝置相聯(lián)，支撐板10與電路板2膠粘，緊固螺釘8將蓋板3與電路板2和支撐板10聯(lián)接起來，用膠將Mylar薄膜窗5與蓋板3粘在一起，形成腔體，探測Fe55的X射線輻射。用18um厚的Mylar膜作薄膜窗口的材料，這可有效地透射X光，將氣體腔充入氙氣，以保證氣體與X光有較大的作用截面，懸空金屬微條分別為10μm和100μm寬，10μm細(xì)微條加正400伏高壓，100μm粗微條加零偏壓接地，Mylar膜加100伏負(fù)偏壓。Fe55的5.5-6.6KeV光子經(jīng)Mylar膜窗口進(jìn)入充氣腔體，氣體接受到照射后發(fā)生電離，電離后的電子和陽離子首先在負(fù)100伏偏壓產(chǎn)生的電場作用下得到加速，并在運(yùn)動(dòng)過程中撞擊其它分子而產(chǎn)生再次電離，由于運(yùn)動(dòng)的電子和離子撞擊分子而失去能量，從而停止了運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，再次電離后的電子和陽離子將在漂移電場的作用下得到加速，這樣電子就在漂移電場的作用下向陽極微條區(qū)漂移，最后電子就在陽極微條區(qū)附近形成雪崩放大，通過探測這一雪崩放大形成的脈沖電流，就可知道粒子的能量和分布。由于探測金屬微條處于懸空狀態(tài)，不需要支撐體，從而避免了正電荷在陰、陽極微條間的積聚，解決了探測零點(diǎn)漂移的嚴(yán)重問題。同時(shí)由于氣體不受支撐體的限制，使得探測微條與氣體的接觸面積加大，電場分布加大，從而提高了探測的靈敏度。
權(quán)利要求1.懸空微條氣體室X、γ射線探測器是由電路板、引線電極、蓋板、通氣孔、薄膜窗、懸空金屬微條、支撐板組成，其特征在于懸空微條室內(nèi)的金屬微條是在玻璃、陶瓷、Sio2等基片上采用半導(dǎo)體加工工藝制成一定尺寸和陣列的懸空微條(6)及相應(yīng)的懸空窗口(11)、電路板(2)上的引線電極(1)將微條板(7)上懸空金屬微條(6)與探測裝置相聯(lián)，支撐板(10)與電路板(2)膠粘，緊固螺釘(8)將蓋板(3)與電路板(2)和支撐板(10)聯(lián)接起來，用膠將Mylar、Kapton、Be、Al等其中的一種膜與蓋板(3)粘在一起，形成薄膜窗(5)及相應(yīng)腔體，氣體通過進(jìn)氣孔(9)進(jìn)入，出氣孔(4)出來，X、γ光子可以通過薄膜窗口(5)進(jìn)入充氣的探測腔體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的懸空微條氣體室X、γ射線探測器，其特征在于所述的懸空窗口是由粗細(xì)不等的懸空金屬微條組成，窗口為5×10cm2-8×100cm2的矩形或與此同面積的圓形、橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的懸空微條氣體室X、γ射線探測器，其特征在于所述的懸空金屬微條寬度為5μm-100μm。
專利摘要懸空微條氣體室X、γ射線探測器用于探測高能和低能X、γ射線，該探測器主要由懸空金屬微條、透射X、γ射線的薄膜窗口、探測腔體組成，采用半導(dǎo)體加工工藝在玻璃等基片上制成一定尺寸和陣列的懸空金屬微條及相應(yīng)的懸空窗口的微條板，將微條板封于探測腔體內(nèi)，引線電極將懸空金屬微條與探測裝置相聯(lián)，經(jīng)充氣后可進(jìn)行探測，因懸空金屬微條處于懸空狀態(tài)，之間沒有基片支撐，這樣就避免了正電荷在微條支撐基片上的積聚，從而解決了探測器的零點(diǎn)漂移和不穩(wěn)性，改善了金屬微條與氣體接觸環(huán)境。
文檔編號(hào)G01T1/00GK2256098SQ9522630
公開日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1995年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月17日
發(fā)明者伊福廷, 謝一岡, 晉明, 王孝良, 唐鄂生, 徐雨林 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院高能物理研究所