CN102016638B - 具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 - Google Patents
具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102016638B CN102016638B CN2009801148249A CN200980114824A CN102016638B CN 102016638 B CN102016638 B CN 102016638B CN 2009801148249 A CN2009801148249 A CN 2009801148249A CN 200980114824 A CN200980114824 A CN 200980114824A CN 102016638 B CN102016638 B CN 102016638B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiation detector
- optical interface
- detector device
- optical sensor
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31652—Of asbestos
- Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane
Abstract
在此披露了一种辐射检测器装置并且它包括具有一个闪烁体晶体的一个闪烁装置。该辐射检测器装置还包括一个光传感器。此外,该辐射检测器装置包括在该闪烁装置与该光传感器之间连接的一个光学界面。这个光学界面是导电性的。
Description
技术领域
本披露是针对辐射检测器装置,具体是用于工业应用的闪烁装置。
背景技术
辐射检测器装置被用于各种工业应用中。例如,闪烁检测器被用于石油和天然气工业的测井。典型地,闪烁检测器具有闪烁体晶体,这些闪烁体晶体由对检测γ射线有效的一种活化了的碘化钠或其他材料制成。总体上,这些闪烁体晶体是被封闭在壳体或套管中的,这些壳体或套管包括允许辐射诱导的闪烁光从该晶体包装件中穿过的一个窗口。光穿过一个光敏装置如一个光电倍增管,并且该光电倍增管将从该晶体发射的光子转换为电脉冲。这些电脉冲被所连接的电子装置整形并且将其数字化,并且可以作为传输至分析设备上的计数进行记录。
闪烁检测器对于测井是有用的,因为辐射(如γ射线和中子)的测量允许用户分析围绕一个钻孔的岩层。闪烁检测器可以用在钻探装置本身中,从而引起了随钻探的测量(MWD)(或随钻探测井)的通常做法。尽管如此,MWD应用经常发生在以大量的热、振动、以及冲击为特征的恶劣环境中。振动和冲击可以引起闪烁体晶体、壳体材料、窗口、该闪烁装置的其他多个元件、或它们的任一组合失效或者其他方式的故障。
因此,工业界继续需要对闪烁装置,具体地是耐用的、强固化的闪烁装置的改进,这些闪烁装置可以经受工业应用的严酷环境。
发明内容
在一个具体实施方案中,披露了一种辐射检测器装置并且它包括具有一个闪烁体晶体的一个闪烁装置。该辐射检测器装置还包括一个光传感器。此外,该辐射检测器装置包括在该闪烁装置与该光传感器之间连接的一个光学界面。该光学界面是导电性的。
在另一个实施方案中,披露了一种辐射检测器装置并且它包括一个闪烁装置,该闪烁装置包括一个闪烁体晶体以及至少一个稳定机构,该稳定机构被适配为将小于约100psi的一个总的稳定化的压力施加在该闪烁体晶体上。该辐射检测器装置还包括一个光传感器。此外,该辐射检测器装置包括在该闪烁装置与该光传感器之间连接的一个光学界面。该辐射检测器装置还包括一个光子计数器装置,该光子计数器装置被适配为基于从该光传感器接收的电脉冲对由该闪烁体晶体发射的光子进行计数,其中这些电脉冲由该光传感器基于在该光传感器处接收的来自该闪烁装置的光子而输出。当从约50Hz至约1450Hz的振动频率施加在该辐射检测器装置上时,由该光子计数器记录的每秒钟计数是平均小于或等于一个平均背景值的116%。
在一个另外的实施方案中,披露了将一个导电性的涂层施加在硅橡胶上的一种方法。该方法包括用一种导电性的聚合物至少部分地涂覆一个抛光的基底的一个表面。该方法还包括将硅橡胶和固化剂的一种未固化的混合物施加在该至少部分涂覆的表面。此外,该方法包括固化该硅橡胶。该方法还包括将该固化的硅橡胶从该基底上分离开,其中该导电性的聚合物是沉积在该分离的、固化的硅橡胶的一个表面上的。
在一个另外的实施方案中,披露了包括固化的硅橡胶的一种物品并且它具有多个表面。一种导电性的聚合物材料至少部分地涂覆该多个表面中的至少一个,并且该物品特征在于小于1015ohm-cm的表面电阻率。
在另一个实施方案中,披露了适配为用在一个辐射检测器装置中的一个光学界面并且它包括多个表面。将一个导电性的涂层沉积在该多个表面中的至少一个上。该光学界面特征在于小于1015ohm-cm的表面电阻率。
附图说明
通过参见附图可以更好地理解本披露,并且使其许多特征和优点对于本领域技术人员变得清楚。
图1是一个辐射检测器装置的一个具体的实施方案的图;
图2A-2C是多个辐射检测器装置的多个方面的不同实施方案的图;
图3是一个辐射检测器装置的一个第二具体的实施方案的图;
图4A-4D是一个辐射检测器装置的一个第三具体的实施方案的图;
图5是一个流程图,它展示了将一个导电性的涂层施加在硅橡胶上的一种方法的一个具体实施方案;
图6是展示了随振动增加由一个辐射检测器装置所记录的计数数目的曲线图;并且
图7是展示了随振动增加由一个辐射检测器装置所记录的计数数目的第二曲线图。
在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。
具体实施方式
本披露的众多革新的传授内容将具体参照多个示例性实施方案进行说明。然而,应该理解的是这类的实施方案在此仅提供了这些革新的传授内容的许多有利的使用的少数几个实例。总体上,在本披露中做的陈述不对任何这些不同的权利要求的物品、系统或方法进行必要地限制。此外,某些陈述可能适用于某些本发明的特征但不适用于其他的特征。
图1示出了辐射检测器装置100的一个具体的实施方案。该辐射检测器装置100包括一个光传感器101、一个光学界面103、以及一个闪烁装置105。尽管光传感器101、光学界面103、以及闪烁装置105彼此分开地示出,但是应理解的是光传感器101和闪烁装置105适配为将其各自连接至光学界面103上,其中该光学界面103被布置在光传感器101与闪烁装置105之间。在一个实施方案中,闪烁装置105和光传感器101可以使用偏置构件117连接至光学界面103上,该偏置构件提供了有助于吸收对检测器100的冲击的弹性。这些偏置构件117可以与其他已知的连接方法结合使用,如使用光学凝胶或粘合剂。
在一个实施方案中,光传感器101包括一个能够进行光谱检测和分辨的装置。例如,光传感器101可以包括一个常规的光电倍增管(PMT)或一个混合的光传感器。光传感器101被适配为通过一个输入窗口116接收由闪烁装置105、其他的多个源、或它们的一个组合发射的光子,并且光传感器101被适配为基于它接收的光子的数目产生电脉冲。这些电脉冲可以被所连接的电子装置130整形并且将其数字化以提供在光传感器101处接收的光子的计数。电子装置130可以包括一个或多个电子装置,如一个放大器、一个前置放大器、一个鉴别器、一个模数信号转换器、一个光子计数器、另一个电子装置、或它们的任一组合。光传感器101可以被收容在由一种材料制成的一个管或一个外壳之内,该外壳由能够保护光传感器101、电子装置130、或它们的一个组合,如一种金属、金属合金、其他材料、或它们的任一组合所制成。
闪烁装置105包括一个闪烁体晶体107。该闪烁体晶体107基本上是被一个反射体109包围的。在一个实施方案中,反射体109可以包括适合于反射由闪烁体晶体107发射的光的聚四氟乙烯(PTFE)、另一种材料、或它们的一个组合。在一个说明性实施方案中,反射体109可以是基本上被减震构件111包围的。闪烁体晶体107、反射体109、以及减震构件111可以被收容在一个壳体113之内。
闪烁装置105包括至少一个稳定化的机构,该稳定化的机构被适配为减少在闪烁体晶体107与该辐射检测器装置100的其他的多个元件(如光学界面103、壳体113、减震器111、反射体109、或它们的任一组合)之间的相对运动。该一个或多个稳定化的机构可以包括一个弹簧119、其他的一个或多个稳定机构、或它们的一个组合。该一个或多个稳定化的机构可以被适配为将多个横向力、多个水平力、或它们的一个组合施加在闪烁体晶体107上以稳定其相对于辐射检测器装置100的一个或多个其他元件的位置。优选地,施加在的闪烁体晶体107上的总压是小于约100psi,如从约20psi至约60psi的一个压力。
如展示的,光学界面103适配为将其连接在光传感器101与闪烁装置105之间。光学界面103还被适配为协助在光传感器101与闪烁装置105之间的光学连接。光学界面103可以包括一种聚合物,如一种硅橡胶,该聚合物是被极化的以调准闪烁体晶体107和输入窗口116的反射指数。在其他的多个实施方案中,光学界面103可以包括多种凝胶或多种胶体,它们包括聚合物类以及多种附加的元素。
当在光学界面103中包含硅橡胶时,该硅橡胶典型地包括长交联的分子,这些分子可以是极化的以将闪烁体晶体107与输入窗口116光学地连接。例如,光学界面116可以包括聚合的硅橡胶,该聚合的硅橡胶根据ASTM测试方法E595在真空焙烘下具有小于或等于1.0%的质量损失。更优选地,光学界面116可以包括聚合的硅橡胶,该聚合的硅橡胶根据ASTM测试方法E595在真空焙烘下具有小于或等于0.5%的质量损失。表征该硅橡胶的分子特征和对极化的敏感性还可以使该硅橡胶倾向于静电积聚,该静电积聚由光学界面103和闪烁装置105、光传感器101、或它们的一个组合的相对运动产生。
光学界面103被适配为通过导电性减少静电放电。例如,光学界面103可以特征在于小于约1015ohm-cm的表面电阻率,如小于或等于约109ohm-cm或小于或等于约103ohm-cm。光学界面103包括一种聚合物以及一种导体。该导体可以是一个导电性的涂层,一个导电性的连接的特征、或它们的一个组合。在一个实施方案中,该光学界面包括至少部分涂覆有一个导电性的涂层的硅橡胶,该涂层是透明的或半透明的。图3中展示了至少部分涂覆有一个导电性的涂层的光学界面的一个实例。该导电性的涂层可以包括一种聚合物。例如,该导电性的涂层可以包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)。该导电性的涂层可以被施加在如参照附图5描述的硅橡胶上。
在另一个实施方案中,一个导电性的连接的特征可以包括一种导体,该导体包括一种金属材料,如一种接线物品,该导体接触或与光学界面103整合在一起。例如,一种接线网可以接触或与光学界面103整合在一起。图4B-4D中展示了结合了一个接线网的光学界面的一个实例性实施方案。在一个实施方案中,该光学界面的一个表面至少部分地接触闪烁装置105。例如,光学界面103可以包括硅橡胶,该硅橡胶延伸通过该接线网中的缝隙以接触闪烁体晶体107或该闪烁装置105的一个输出窗口,该输出窗口被布置在闪烁体晶体107与光学界面103之间。在一个实施方案中,该接线网可以接触闪烁体晶体107,并且弹簧119的力可以促使闪烁体晶体107以将该接线网推进光学界面103中的一个足够的距离以在闪烁体晶体107与光学界面103之间产生一个光学连接。
在其他的多个实施方案中,光学界面103可以是由导电性的材料形成的,如特征为表面电阻率为小于约1015ohm-cm的一种导电性有机硅材料,或特征为表面电阻率为小于约1015ohm-cm的导电性环氧树脂材料。
在一个实施方案中,光学界面103被适配为将其保持在接地电位。例如,光学界面103可以被连接至壳体113上或是至壳体113的一条通路上。在另一个实施方案中,光学界面103可以是未接地的,这样导体通过降低电荷密度减少或防止了静电放电。
图2A-2C示出了一个辐射检测器装置的多个方面的不同的实施方案。图2A示出了通过一个光学界面203被界面连接至一个光传感器201上的一个闪烁装置205。在一个实例中,一个闪烁体晶体可以被界面连接至光传感器201的一个输入窗口上。在另一个实例中,闪烁装置205的一个输出窗口可以被界面连接至光传感器201的一个输入窗口上。闪烁装置205和光学界面203由于振动或冲击可以分离短的时间段,从而引起了一个临时缝隙220。如在图2B中示出的,光传感器201和光学界面203由于这种振动或冲击可以被暂时分离,从而引起了另一个缝隙222。
如在图2C中示出的,光学界面203与闪烁装置205之间(或在光学界面203与一个光传感器之间)的相对运动可以使一种材料从另一种材料中移开电荷。产生的电荷223和224的这些区域产生了一个电位。如果相对运动继续,则该电位可以变得足够大以产生一种静电放电。该静电放电可以产生由一个光传感器(如在图1中所示的光传感器101)检测到的光225,如可见光或紫外光。此外,紫外光可以刺激在该闪烁体中的不希望的闪烁光的产生。光225的检测导致了多个假的光子计数,这些假的光子计数难以从由闪烁装置205响应于γ射线或其他辐射而产生的闪烁光中辨别。
图3是一个辐射检测器装置300的一个第二具体的实施方案的图。该辐射检测器装置300包括一个光传感器301、一个光学界面303、以及一个闪烁体装置305。光学界面303被适配为将其连接在光传感器301与闪烁装置305之间。此外,光学界面303是导电性的。例如,光学界面303可以特征在于小于约1015ohm-cm的表面电阻率,如小于或等于约109ohm-cm或小于或等于约103ohm-cm。在图3展示的实施方案中,光学界面303包括一个透明的或半透明的基底315,如硅橡胶,将它适配为极化的以将(例如)闪烁装置305的一个闪烁体晶体与光传感器301的一个输入窗口光学连接。此外,光学界面303包括一个导电性的涂层316,该涂层至少部分地涂覆了基底315的一个或多个表面。导电性的涂层316是透明的或半透明的并且可以或可以不保持在接地电位。
在一个实施方案中,导电性的涂层316包括一种有机材料,如聚合物。例如,该导电性的涂层316可以包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)。在一个实施方案中,导电性的涂层316可以特征在于在基底315的各个表面上从约0.5μm至约4μm的平均厚度。在另一个实施方案中,导电性的涂层316可以特征在于在该基底的各个表面上基底的厚度的从约0.03%至约0.25%的平均厚度。
图4A-4D是一个辐射检测器装置400的一个第三具体的实施方案的图。参见图4A,辐射检测器装置400包括一个光传感器401、一个光学界面403、以及一个闪烁体装置405。光学界面403被适配为将其连接在光传感器401与闪烁装置405之间。此外,该光学界面403是导电性的。例如,光学界面303可以特征在于小于约1015ohm-cm的表面电阻率,如小于或等于约109ohm-cm或小于或等于约103ohm-cm。在图4A-4D中展示的这些实施方案中,光学界面403包括一种透明的或半透明的材料415,该材料被适配为将光传感器401与闪烁体装置405进行光学连接。此外,光学界面403包括一种金属材料418,该材料可以或可以不适配为将其保持在接地电势。
例如,光学界面403可以包括一种接线物品,如在图4B中示出的接线网。在一个实施方案中,透明的或半透明的材料415的一个表面至少部分地接触闪烁装置405,并且该接线网不接触闪烁装置405。例如,如在图4C-4D中示出的,透明的或半透明的材料415可以包括硅橡胶,该硅橡胶延伸穿过该接线网中的缝隙以接触闪烁装置405。优选地,该接线网是足够细的以允许光穿过光学界面403。例如,该接线网可以特征在于10μm-50μm的平均金属丝直径,如20μm-30μm。此外,在接线网中的每个缝隙可以特征在于从约250μm至约750μm的平均尺寸,如从约450μm至约550μm。在一个具体实施方案中,该接线网可以特征在于约25μm的平均金属丝直径,并且在该接线网中的每个缝隙可以特征在于约480μm的平均尺寸。
图5是一个流程图,它展示了将一个导电性涂层施加在硅橡胶上的一种方法的一个具体实施方案。该方法可以用于将一个导电性的涂层(如一个透明的或半透明的导电性的聚合物)施加在用在以下项中的硅橡胶上:辐射检测装置、有机发光二极管(LED)、有机视觉显示器、有机光电子装置(例如,一个或多个太阳电池或一个或多个波克尔斯盒)、其他有机装置、其他无机装置,或它们的任一组合。尽管该方法是参照至少部分涂覆有聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)的硅橡胶的一个表面进行描述的,但是其他的导电性的聚合物也是可以使用的。
在方框500处,将一个PEDOT的涂层施加在一个透明的抛光的基底的表面。例如,该基底表面可以被抛光至平均均方根粗糙度为小于约2μm rms。在另一个实例中,该基底表面可以被抛光至平均均方根粗糙度为小于约500nm。优选地,该基底包括玻璃,尽管其他的基底可以被使用,如包括一种塑料材料并且是对光学抛光易感的基底。
该PEDOT可以通过喷涂、旋压、擦刷、浸渍、印刷、轧制、另一种方法,或它们的任一组合施加在该基底的表面上。在一个实施方案中,将该涂层以涂覆硅橡胶的一个表面所希望的一个平均厚度施加在该基底的表面上。在另一个实施方案中,将该涂层以大于所希望的涂覆该硅橡胶的一个表面是一个平均厚度施加在该基底的表面上。在一个另外的实施方案中,将该导电性的聚合物以一种图案施加在该基底上,如一个或多个点,一条或多条线,或它们的一个组合。例如,可以将该聚合物通过一个图案的掩膜喷涂在该基底上。
移向方框502,将该基底加热以去除与PEDOT相关联的载体溶剂。该溶剂可以是一种无机溶剂,如水;一种有机溶剂,如异丙醇、聚乙烯醇,另一种有机溶剂、或它们的任一组合;或有机以及无机的溶剂的一个组合。向方框504行进,制备未固化的硅橡胶和固化剂(例如,一种硬化剂或交联剂)的一种混合物。在其他的多个实施方案中,可以制备使用湿度来固化的一种RTV(室温硬化)硅橡胶。
继续到方框506,将该硅橡胶混合物在该硅橡胶被固化之前施加在该基底的涂覆的表面上。在一个实施方案中,适配为不粘附到该未固化的或固化的硅橡胶上的一个塑料环或其他的物品可以用来将该混合物在该基底上保持在原位。
前进至方框508,当硅橡胶在基底上时将其固化。在方框510处,将固化的硅橡胶进行冷却并且从基底上分离开。该固化的硅橡胶包括该PEDOT的一个层并且可以包括初始施加到该基底上的PEDOT的全部或一个部分。在某些实施方案中,可以将该PEDOT的层抛光并且使其平滑至一个水平的表面。
在某些实施方案中,可以将PEDOT涂层施加在多个基底的多个表面上,并且可以将该未固化的硅橡胶混合物布置在这些涂覆的基底之间,这样使得该固化的硅橡胶的多个表面在从这些基底上分离开之后包括PEDOT。
实例
在一个实例中,将0.15mL的BaytronF CPP 105DM涂抹在抛光的玻璃毛坯的一个表面上,同时在一个lazy suzanne转盘上纺织。一经干燥,就将该涂覆的玻璃毛坯在一个烘箱中在约80℃下加热约30分钟。然后将该基底从该烘箱中取出并且冷却。将一个透明的硅橡胶(Wacker ElastosilRT601)与固化剂以10∶1的比例相混合。将该混合物真空抽至50mTorr的一个压力并且在那个压力下保持20分钟以去除吸收的气体。将该混合物施加在该玻璃毛坯的涂覆的表面上至1.5mm的一个厚度并且将其使用一个塑料环保持在原位。将该硅橡胶通过在约60℃下烘焙约150分钟来固化。然后冷却该固化的硅橡胶,并且将该光学界面从该玻璃毛坯中剥离。BaytronF PVA涂层剥去了该玻璃毛坯并且被粘附至该固化的硅橡胶的一个表面上。
图6-7示出了辐射检测器装置的振动测试的结果。使用一个闪烁检测器进行测试,该闪烁检测器具有直径为约4.5cm并且长度为约10cm的一个圆柱形的NaI(Tl)晶体。该晶体用一个PTFE反射体包裹并且将其插入一个带肋的硅橡胶套管中。这个晶体/PTFE/套管组件被插入一个铬镍铁合金外壳中,该外壳具有的内径为约4.9cm并且外径为约5cm。用一个0.2cm厚的透明的硅橡胶垫使该晶体湿润(wetted)到具有约0.3cm厚度的一个玻璃窗口上。使用2个同心弹簧使该晶体保持抵靠在硅橡胶上。此单元被抽至50mTorr的压力,并且然后用1个大气压的氩气进行填充。一个不锈钢端盖在该氩气气氛下被焊接上以使得该检测器密封。
然后将该检测器经受一个振动测试以检测由在该硅橡胶垫与该晶体之间、或在该硅橡胶垫与该窗口之间的静电放电造成的假的计数。将该检测器固定在一个振动台(Ling Dynamic Systems,model V810-240,由一个LDS Dactron Control控制)上。将一个光电倍增管(在1200V下的Hamamatsu R1288-32)光学地连接至该检测器的玻璃窗口上。来自该光电倍增管的信号通过一个前置放大器(Canberra model 2005)运行并且然后到达一个多通道的分析器(Aptec modelS5008)上,该分析器用于计算来自该闪烁体的大于由20keV的γ射线产生的光的等效的任何光脉冲。该振动台被程序设计为在6.47Hz/s的速率下,其中峰值加速度为约30g(905ft/s2)下产生振动频率约50至约1000Hz一个扫描。该测试的结果在图6中示出。
随后,将该端盖切掉,并且将该硅橡胶垫用一个导电的光学界面(包括具有一个PEDOT涂层的硅橡胶)代替。将该端盖焊接回在其上,并且除了将该振动台进行程序设计以产生振动频率从约50Hz至约1450Hz的一个扫描之外,用如上述的基本上相同的这些参数进行一个新的振动测试。结果在图7中示出。
图6是一条曲线图,展示了由与一个辐射检测器装置(包括在1atm下的氩气)中的光传感器连通的一个光子计数器随振动增加记录的光子计数。该曲线图示出了与施加在该辐射检测器装置上的振动频率相关的记录的光子每秒钟计数。该曲线图示出了随着振动频率的增加,特别是随着振动超过约720Hz,由该光子计数器记录的所有的每秒钟计数是大于该平均背景的。因此,随着振动频率超过约720Hz,可归因于该振动的多个假的计数导致了在计数测量中的更大的不准确度。值得注意地,当该振动频率是在该辐射检测器装置的共振频率一定范围内时(例如950Hz至1000Hz),每秒钟计数经受来自总体平均每秒钟计数和该平均背景两者的它们的最大的偏差。如示出的,在约1000Hz下的平均每秒钟计数是大于该平均背景的200%。
图7是一个第二曲线图,展示了一个辐射检测器装置(包括涂覆有PEDOT的一个硅橡胶光学界面)中由一个光子计数器随振动增加所记录的光子计数。该曲线图示出了一个平均背景为56.7cps以及在振动下的平均为55.7cps。该曲线图证明了当从50Hz至1,450Hz的振动频率施加在该辐射检测器装置上时,该平均每秒钟计数是小于该平均背景的约116.0%。例如,在图7中示出的曲线图展示了当该辐射检测器装置包括涂覆PEDOT的光学界面时,该平均每秒钟计数不因为振动从50Hz至1450Hz而增加。此外,平均振动诱导的每秒钟计数是在该平均背景的约2.0%之内。
此外,在振动频率大于约780Hz下的每秒钟计数不会依然高于该平均背景或从50Hz至1450Hz的平均每秒钟计数。相反地,该光子计数器记录了至少一个小于该平均背景值约116.0%的每秒钟计数。此外,当振动频率是在该辐射检测器装置的共振频率(如从900Hz至1000Hz)的一定的范围之内时,该每秒钟计数不会经受到在图6中示出的偏差。如示出的,在约1000Hz处的每秒钟计数是小于该平均背景的200%并且小于总体平均每秒钟计数的150%。事实上,当施加在该辐射检测器上的振动频率是在900Hz与1000Hz之间时,在图7中示出的曲线图证明了每秒钟计数是在该平均背景和该总体平均每秒钟计数的20%之内。
此外,当从约50Hz至约1450Hz的振动频率施加在该辐射检测器装置上时,由该光子计数器记录的一个每秒钟峰计数值是小于该平均背景值的200%。如示出的,每秒钟计数值的峰是小于该平均背景值的150%。事实上,每秒钟计数值的峰是小于该平均背景值的125%。
在闪烁装置领域中的现有技术认识到由于在闪烁体晶体与一个闪烁装置的其他的多个元件之间的相对运动,可以产生静电放电。静电放电的多种常规解决方案包括通过将更大的压缩应力放置在该晶体、这些其他元件、或它们的一个组合上试图使该闪烁体晶体相对于该闪烁装置的其他的多个元件更好地稳定。其他的多种途径通过将硅润滑脂或硅油放置在该闪烁体装置的多个元件之间试图防止静电放电。
使用导电性光学界面防止或减少静电放电具有允许更小的力施加给弹簧或其他的稳定机构(它们将该闪烁体晶体保持在原位)的附加的益处,如由于振动和冲击在该闪烁晶体与该闪烁装置的其他多个元件之间的相对运动不需要完全防止。例如,小于约100磅每平方英寸(psi)的一个压力,如从约20psi至约60psi的一个压力可以施加在该闪烁体晶体上以将它基本上保持在原位;然而,通过试图使该晶体固定可以要求大于150psi的一个压力,如200psi的一个压力以减少静电放电。将更小的力施加在该闪烁体晶体上可以减少闪烁体晶体变形和破坏,允许使用更大的闪烁体晶体,使得组装该闪烁装置更加容易,并且产生了其他的多个优点。此外,弹簧或其他的稳定机构可以随着G载荷增加而失效。例如,一旦G-载荷超过30G(如在40G至50G的范围内)弹簧可能开始失效。此外,导电性的光学界面不会出现在使用硅油或润滑脂(特别是在高温下)所看到的漏泄、限制(containment)、鼓泡或降解的问题。
在此的说明这些实施方案的这些图旨在提供对这些不同的实施方案的结构的一个总体上的理解。这些图示并非旨在作为在此描述的所有的元件和结构的特征或方法的一个完全的说明。对于本领域的普通技术人员许多的其他实施方案在阅读该披露时应该是清楚的。可以使用其他的多个实施方案并且从该披露中产生,这样使得在不背离本披露的范围的情况下可以做出多个结构的和逻辑的替换以及多种变化。此外,这些图示仅是代表性的并不是按比例绘制的。在这些图示内的某些比例可能是扩大的,而其他的比例可能是缩到最小的。因此,该披露内容和这些附图被认为是说明性的而不是限制性的。
披露的摘要是遵循37C.F.R.§1.72(b)而提供的,并且按以下理解而提交,即它将不被用于解释或者限制权利要求的范围或含义。另外,在以上附图的详细说明中,为了使披露精简而可能将不同的特征集合在一起或者在一个单独的实施方案中描述。本披露不得被解释为反映了一种意图,即提出权利要求的实施方案要求的特征多于在每一项权利要求中清楚引述的特征。相反,如以下的权利要求反映出,发明主题可以是针对少于任何披露的实施方案的全部特征。因此,以下的权利要求被结合在附图的详细说明之中,而每一项权利要求自身独立地限定了分别提出权利要求的主题。
以上披露的主题应被认为是解说性的、而非限制性的,并且所附权利要求是旨在覆盖落在本披露的主题的真实精神和范围内的所有此类变体、改进以及其他实施方案。因此,在法律所允许的最大程度上,本披露的主题的范围应由对以下权利要求和它们的等效物可容许的最宽解释来确定,并且不应受以上的详细的说明的约束或限制。
Claims (10)
1.一种辐射检测器装置,包括:
一个闪烁装置,该闪烁装置包括一个闪烁体晶体;
一个光传感器;以及
一个光学界面,该光学界面连接在该闪烁装置与该光传感器之间,其中,该光学界面是电导性的。
2.一种辐射检测器装置,包括:
一个闪烁装置,该闪烁装置包括一个闪烁体晶体以及至少一个稳定机构,其中该至少一个稳定机构被适配为将小于约100psi的一个总的稳定化的压力施加在该闪烁体晶体上;
一个光传感器;以及
一个光学界面,该光学界面连接在该闪烁装置与该光传感器之间,其中,该光学界面是电导性的;
一个光子计数器装置,该光子计数器装置被适配为基于从该光传感器接收的电脉冲对由该闪烁体晶体发射的光子进行计数,这些电脉冲由该光传感器基于在该光传感器处接收的来自该闪烁装置的光子而输出;
其中,当对于在小于或等于约30G的载荷下的辐射检测器装置施加从约50Hz至约1450Hz的振动频率时,由该光子计数器记录的每秒钟计数是平均小于或等于一个平均背景值的116%。
3.如权利要求1或权利要求2所述的辐射检测器装置,其中该光学界面特征在于小于约109ohm-cm的表面电阻率。
4.如权利要求1或权利要求2所述的辐射检测器装置,其中,该光学界面是电学接地的。
5.如权利要求1或权利要求2所述的辐射检测器装置,其中,该光学界面包括一种聚合物以及一种导体,该导体包括一个导电性的涂层或一个导电性的连接的特征中的至少一个。
6.如权利要求5所述的辐射检测器装置,其中,该光学界面包括一个透明的或半透明的基底并且其中该基底的至少一个表面是至少部分地涂覆有该导电性的涂层的,并且该导电性的涂层的特征在于小于约109ohm-cm的表面电阻率。
7.如权利要求5所述的辐射检测器装置,其中,该导电性的连接的特征包括一种金属材料。
8.如权利要求7所述的辐射检测器装置,其中,该金属材料包括与该光学界面整合的一种接线物品,并且该接线物品包括一种接线网。
9.如权利要求1或权利要求2所述的辐射检测器装置,其中该光学界面被适配为减少从该光学界面相对于该辐射检测器装置的至少一个其他的元件的运动产生的静电放电。
10.如权利要求2所述的辐射检测器装置,其中当从约50Hz至约1450Hz的振动频率施加在该辐射检测器装置上时,由该光子计数器记录的一个每秒钟峰计数值是小于该平均背景值的200%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310175486.8A CN103336294B (zh) | 2008-05-06 | 2009-05-06 | 具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/115,970 US8039806B2 (en) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Radiation detector device having an electrically conductive optical interface |
US12/115970 | 2008-05-06 | ||
PCT/US2009/042970 WO2009137570A2 (en) | 2008-05-06 | 2009-05-06 | Radiation detector device having an electrically conductive optical interface |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310175486.8A Division CN103336294B (zh) | 2008-05-06 | 2009-05-06 | 具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102016638A CN102016638A (zh) | 2011-04-13 |
CN102016638B true CN102016638B (zh) | 2013-06-12 |
Family
ID=41265369
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310175486.8A Expired - Fee Related CN103336294B (zh) | 2008-05-06 | 2009-05-06 | 具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 |
CN2009801148249A Expired - Fee Related CN102016638B (zh) | 2008-05-06 | 2009-05-06 | 具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310175486.8A Expired - Fee Related CN103336294B (zh) | 2008-05-06 | 2009-05-06 | 具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8039806B2 (zh) |
CN (2) | CN103336294B (zh) |
WO (1) | WO2009137570A2 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012058569A2 (en) | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Schlumberger Canada Limited | Integrated coupling of scintillation crystal with photomultiplier in a detector apparatus |
US8633444B2 (en) * | 2011-06-03 | 2014-01-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Efficient and serviceable light guide for PET detector |
EP2718398A4 (en) | 2011-06-06 | 2014-12-03 | Saint Gobain Ceramics | SCINTILLATION CRYSTAL COMPRISING RARE EARTH HALIDE AND RADIATION DETECTION SYSTEM COMPRISING SCINTILLATION CRYSTAL |
US20140117242A1 (en) | 2012-10-28 | 2014-05-01 | Pieter Dorenbos | Scintillation crystal including a rare earth halide, and a radiation detection apparatus including the scintillation crystal |
AU2015409097A1 (en) | 2015-09-14 | 2018-03-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Dark current correction in scintillator detectors for downhole nuclear applications |
IL260956B (en) * | 2018-08-02 | 2022-01-01 | Applied Materials Israel Ltd | Electron detection sensor |
CN109085640B (zh) * | 2018-08-21 | 2022-02-08 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种有机闪烁晶体的封装方法 |
CN111257230B (zh) * | 2020-02-13 | 2022-12-20 | 北京石墨烯研究院 | 光电检测探头 |
US11319613B2 (en) | 2020-08-18 | 2022-05-03 | Enviro Metals, LLC | Metal refinement |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6015974A (en) * | 1995-10-19 | 2000-01-18 | Digital Scintigraphics, Inc. | Scintillation camera with improved scintillation material segment interfaces |
US6315926B1 (en) * | 1997-01-15 | 2001-11-13 | Dsm N.V. | Radiation curable conductive coating dispersion, process for its preparation and coatings made of it |
US6459085B1 (en) * | 1999-10-26 | 2002-10-01 | Rush Presbyterian-St. Luke's Medical Center | Depth of interaction system in nuclear imaging |
US6881960B2 (en) * | 1999-03-12 | 2005-04-19 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Thick scintillation plate with internal light collimation |
CN101105533A (zh) * | 2006-07-11 | 2008-01-16 | 通用电气公司 | 闪烁器合成物,物品及相关方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9107798D0 (en) * | 1991-04-12 | 1991-05-29 | Gen Electric | Scintillation detection |
US5742057A (en) | 1996-05-03 | 1998-04-21 | Frederick Energy Products | Unitized scintillation detector assembly with axial and radial suspension systems |
US5796109A (en) | 1996-05-03 | 1998-08-18 | Frederick Energy Products | Unitized radiation detector assembly |
US5846513B1 (en) * | 1997-07-08 | 2000-11-28 | Carewise Medical Products Corp | Tumor localization and removal system using penetratable detection probe and removal instrument |
US6091795A (en) * | 1997-10-10 | 2000-07-18 | Analogic Corporation | Area detector array for computer tomography scanning system |
US6355932B1 (en) | 1998-02-25 | 2002-03-12 | General Electric Company | Maximum volume ruggedized nuclear detector |
US20020056809A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-05-16 | Frederick Larry D. | Armored rock detector |
AU2002338368A1 (en) * | 2001-04-03 | 2002-10-21 | Saint Gobain Ceramics And Plastics, Inc. | Method and system for determining the energy and position information from scintillation detector |
GB2402392A (en) | 2002-04-01 | 2004-12-08 | World Properties Inc | Electrically conductive polymeric foams and elastomers and methods of manufacture therof |
US7170061B2 (en) * | 2004-04-08 | 2007-01-30 | General Electric Company | Ruggedized scintillation detector with low energy detection capabilities |
US7420162B2 (en) * | 2004-06-30 | 2008-09-02 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Systems and methods for creating stable camera optics |
CN2736764Y (zh) * | 2004-09-14 | 2005-10-26 | 清华大学 | 辐射成像阵列固体探测器 |
US7667457B2 (en) * | 2006-12-22 | 2010-02-23 | General Electric Co. | System and apparatus for detecting gamma rays in a PET/MRI scanner |
-
2008
- 2008-05-06 US US12/115,970 patent/US8039806B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-05-06 WO PCT/US2009/042970 patent/WO2009137570A2/en active Application Filing
- 2009-05-06 CN CN201310175486.8A patent/CN103336294B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-05-06 CN CN2009801148249A patent/CN102016638B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6015974A (en) * | 1995-10-19 | 2000-01-18 | Digital Scintigraphics, Inc. | Scintillation camera with improved scintillation material segment interfaces |
US6315926B1 (en) * | 1997-01-15 | 2001-11-13 | Dsm N.V. | Radiation curable conductive coating dispersion, process for its preparation and coatings made of it |
US6881960B2 (en) * | 1999-03-12 | 2005-04-19 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Thick scintillation plate with internal light collimation |
US6459085B1 (en) * | 1999-10-26 | 2002-10-01 | Rush Presbyterian-St. Luke's Medical Center | Depth of interaction system in nuclear imaging |
CN101105533A (zh) * | 2006-07-11 | 2008-01-16 | 通用电气公司 | 闪烁器合成物,物品及相关方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8039806B2 (en) | 2011-10-18 |
US20090278052A1 (en) | 2009-11-12 |
WO2009137570A4 (en) | 2010-05-20 |
WO2009137570A3 (en) | 2010-04-01 |
WO2009137570A2 (en) | 2009-11-12 |
CN103336294A (zh) | 2013-10-02 |
CN103336294B (zh) | 2016-05-25 |
CN102016638A (zh) | 2011-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102016638B (zh) | 具有导电性的光学界面的辐射检测器装置 | |
CN101305474B (zh) | 受光或发光用半导体模块 | |
CN1946998B (zh) | 用于测量测试材料气体渗透率的传感器 | |
Katiyar et al. | Breaking the absorption limit of Si toward SWIR wavelength range via strain engineering | |
US20080178922A1 (en) | Method and system for manufacturing solar panels using an integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions | |
WO2009071858A2 (fr) | Detecteur de radiations ionisantes avec un materiau scintillateur | |
CN102007431B (zh) | 辐射检测器装置 | |
CN102202884A (zh) | 用于太阳能电池板部件的导热材料 | |
CN103033839A (zh) | 具有改善的量子效率的光电探测器 | |
CN101999085B (zh) | 辐射检测器装置 | |
CN107507879A (zh) | 具有改进的防潮层的光伏模块 | |
EP3093139A1 (en) | Method for producing glass base laminated body, method for manufacturing optical element, optical element and concentrator photovoltaic system | |
US9581702B2 (en) | Moisture seal for radiological image sensor | |
Wang et al. | Vertically Oriented Porous PET as Template to Integrated Metal Halide for High‐Performance Large‐Area and Ultra‐Flexible X‐Ray Detector | |
US20210278550A1 (en) | Radiation detector | |
Emery et al. | Photovoltaic spectral responsivity measurements | |
JP2019513237A (ja) | 一体型核センサ | |
CN106653778B (zh) | 辐射探测器组件及其制造方法 | |
CN2862022Y (zh) | 用于辐射成像系统中的固体探测器阵列结构 | |
WO2015004471A1 (en) | Radiation detectors | |
KR101216587B1 (ko) | 신틸레이터 패널 및 상기 패널을 포함하는 방사선 이미지 센서 | |
CN105068107A (zh) | 用于高灵敏检测辐射的闪烁性光纤传感器 | |
JP2012237562A (ja) | 放射線検出パネルおよび放射線画像検出器 | |
Hacke et al. | Effects of PV Module Soiling on Glass Surface Resistance and Potential-Induced Degradation | |
CN114297872A (zh) | 一种光学透明复合材料的设计方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130612 Termination date: 20190506 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |