CN104919338A - 高压离子室封罩支撑架 - Google Patents

Abstract

一种辐射探测组件包括用于探测辐射的电离室。外部封罩将电离室容纳在内部体积内。一对支撑结构关于外部封罩支撑电离室。支撑结构在电离室的表面彼此相反布置，使得电离室关于在支撑结构之间延伸的轴线对称。还提供了一种支撑辐射探测组件的方法。

Description

高压离子室封罩支撑架

技术领域

本发明大体涉及辐射探测组件，并具体地涉及通过至少一个支撑结构支撑的辐射探测组件。

背景技术

环境辐射监控器是公知的并被用来探测在一个位置的辐射量。辐射监控器可以被配置在接近于例如原子能发电站的辐射源的区域以监控辐射能级。

在一种类型的辐射监控器中，利用了电离室。电离室被容纳在封罩内。过去，电离室被泡沫材料包围。相对密集的泡沫材料通过阻碍伽马辐射来降低电离室的灵敏性。此外，电离室包括电子设备或其他伽马阻碍材料，其相反地布置在关于竖直成一角度定向的电离室。该成角度的定向趋向于进一步阻碍伽马辐射并降低电离室的灵敏性。因此，需要并将会有益的是，不采用泡沫材料而支撑电离室并改善电离室的定向来增加伽马辐射灵敏性。

发明内容

下面呈现本发明的简化概要以便提供本发明的一些示例方面的基本的理解。该概要不是本发明的广泛综述。此外，该概要未意图确定本发明的关键要素，也不描写本发明的范围。概要的单独目的是以简化形式呈现本发明的一些概念来作为对后面呈现的更详细的描述的序言。

按照一方面，本发明提供了一种辐射探测组件，其包括用于探测辐射的电离室。外部封罩将电离室容纳在内部体积内。一对支撑结构关于外部封罩支撑电离室。支撑结构在电离室的表面彼此相反布置，使得电离室关于在支撑结构之间延伸的轴线对称。

按照另一方面，本发明提供了一种辐射探测组件，其包括用于探测辐射的电离室。外部封罩将电离室容纳在内部体积内。一对支撑结构支撑电离室远离外部封罩一段距离。支撑结构在电离室的表面彼此相反布置，使得电离室关于在支撑结构之间延伸的轴线对称。电离室沿着在相反的支撑结构之间延伸的表面是非接触的。

按照另一方面，本发明提供了一种支撑辐射探测组件的方法。该方法包括提供具有内部体积的外部封罩的步骤。该方法进一步包括将电离室定位在内部体积内。该方法还包括采用在电离室的表面彼此相反布置的一对支撑结构来关于外部封罩支撑电离室。

附图说明

在参考附图阅读下面的描述后，本发明的前述和其他的方面将变得对本发明所涉及领域的技术人员是显而易见的，其中：

图1是按照本发明的一方面的包括通过一个或更多支撑结构支撑的示例电离室的示例辐射探测组件的部分剖视图；

图2是图1的辐射探测组件的部分分解图；以及

图3是描绘支撑图1的辐射探测组件的方法的流程图。

具体实施方式

在附图中描述并示出了并入本发明的一个或更多方面的示例实施例。这些示出的示例未意图是对本发明的限制。例如，可在其他的实施例以及甚至其他类型的设备中利用本发明的一个或更多的方面。此外，本文仅为了方便使用某些术语，其不应被视为对本发明的限制。更进一步，在附图中，采用相同的参考数字以用于指出相同的元件。

图1描绘按照本发明的一方面的部分剖开的辐射探测组件10的示例实施例。应了解，图1仅仅显示可能的结构/构造的一个示例，并且其他的示例可考虑在本发明的范围内。一般地，辐射探测组件10被放置在外部位置以执行监控在局部地区大气的低能级的伽马辐射的功能。伽马辐射可来自已知和未知的源。

辐射探测组件10包括外部封罩12。外部封罩12包括界定内部体积16的外部壁14。在该示例中，外部封罩12具有大体椭圆体/卵形体形状，但是可预想其他的形状。例如，在其他的示例中，外部封罩12包括立方体形状或各种大小的其他多面的三维形状。应了解，外部封罩12在图1中描绘成部分撕开的以用于说明性的目的并且来更清楚地显示内部体积16。然而，在操作中，外部封罩12是充分地封闭的，使得内部体积16通常地不可见。外壁14由刚性的、大体柔性的材料形成，其给内部体积16提供保护免受环境影响(例如，湿气、碎屑等)。外部封罩12包括任意量的不同材料，包括聚合材料(例如，塑料等)、金属、材料的组合物等。

外部封罩12包括第一封罩部分20。第一封罩部分20形成外部封罩12的一部分。第一封罩部分20在所示的示例中形成外部封罩12的上部或顶部部分。第一封罩部分20在一端(例如，顶端)是关闭的，并且在相反的第二端(例如，底端)是通常打开的。在一个可能的示例中，第一封罩部分20形成超过外部封罩12的长度的一半。然而，在其他的示例中，第一封罩部分20可在长度上长于或短于所示的。

第一封罩部分20包括布置在第一封罩部分20内的保持结构22。保持结构22从外部壁14延伸进入内部体积16。在所示的示例中，保持结构22与外部壁14一体地形成/模制。当然，在进一步的示例中，保持结构22不限于此，而代之可关于外部壁14分离地附接。在一个示例中，保持结构22从外壁14朝着保持结构22的端24延伸。保持结构22可包括大体圆周的横截面形状。然而，在其他的示例中，保持结构22不限于具有圆形的横截面，而代之可具有方形、矩形、卵形等的横截面。同样地，保持结构22可比所示的延伸更长或更短的距离进入内部体积16。保持结构22通常是中空的，限定腔26。

外部封罩12包括第二封罩部分30。第二封罩部分30形成外部封罩12的一部分。第二封罩部分30在所示的示例中形成外部封罩12的下部或底部部分。第二封罩部分30在一端(例如，底端)是关闭的并且在相反的第二端(例如，顶端)是通常打开的。在一个可能的示例中，第一封罩部分20形成超过外部封罩12的长度的一半。然而，在其他的示例中，第一封罩部分20可在长度上长于或短于所示的。

如所示的，第二封罩部分30可附接至第一封罩部分20。例如，第一封罩部分20和第二封罩部分30中的每一个的打开端可被带到一起并彼此附接。在一个示例中，第一封罩部分20和第二封罩部分30可各自包括螺纹结构(例如，相应的阳和阴螺纹)以便螺纹附接至彼此。在其他的实施例中，机械紧固件、搭扣配合机构等可代替来用于将第一封罩部分20附接至第二封罩部分30。

第二封罩部分30包括布置在第二封罩部分30内的基底部分32。基底部分32从外部壁14延伸进入内部体积16。在所示的示例中，基底部分32与外部壁14一体地形成或模制。当然，在其他的示例中，基底部分32不限于此，而代之可关于外部壁14分离地附接。在一个示例中，基底部分32从外壁14朝着基底部分32的端34延伸。基底部分32可包括大体圆周的横截面形状。然而，在其他的示例中，基底部分32不限于具有圆形的横截面，而代之可具有方形、矩形、卵形等的横截面。同样地，基底部分32可比所示的延伸更长或更短的距离进入内部体积16。

辐射探测组件10进一步包括用于探测辐射的电离室40。电离室40被包含/容纳在外部封罩12的内部体积16内。电离室40界定体积42，其提供空间以用于电离室40的单独的构件。应了解，在图1中电离室40被切断以便更清楚地显示体积42。然而，在操作中，电离室40将被充分地封闭使得体积42是不可见的。应理解，电离室40包括许多可能的布置。在一个示例中，电离室40可包括高压电离室(HPIC)。电离室40具有大体球形的形状，但是可预想其他的形状。

电离室40包括一对电极，其包括阴极44和阳极46。阴极44界定体积42。在一个示例中，阴极44是密封的并用例如氮气、氩气、其他气体的混合物等的压缩气体填充。如此，体积42内的该压缩气体相对地受限制以免泄漏出电离室40。阴极44可由诸如金属的各种材料构成，包括不锈钢、铝等。

电离室40还包括阳极46，其延伸进入阴极44的体积42。阳极46可包括支撑部件、线等。如此，阳极46不限于显示的示例的大小或形状。在该示例中，阳极46具有比阴极44更小的横截面大小，使得阳极46径向地向内隔开并远离阴极44。

一般地，阴极44和阳极46各自维持在一电压。伽马交互作用产生的离子和电子在体积42中形成。这些离子和电子被拉向阴极44和阳极46，于是它们聚集来生成电流。放大器48(和/或包括静电计、电线等的其他相关联的电子设备)电力地连接至阴极44和阳极46。放大器48将接纳并分析电流以确定例如伽马放射剂量率等的属于辐射的若干可测量。放大器48可被容纳在放大器壳体等内。

电离室40进一步包括释放组件50。释放组件50附接至电离室40的表面52。释放组件50将允许阴极44内的压缩气体安全地排出至电离室40的外部。释放组件50能以任意量的方式附接至表面52，诸如通过焊接、机械紧固件等。

辐射探测组件10进一步包括一个或更多支撑结构以用于关于外部封罩12支撑电离室40。特别地，一个或更多支撑结构包括第一支撑结构60。第一支撑结构60可支撑电离室40远离外部封罩12的第一封罩部分20一段距离。

第一支撑结构60是细长的、基本中空的结构，其从电离室40朝着第一封罩部分20延伸。第一支撑结构60可包括许多不同的材料，诸如弹性体材料(例如，橡胶等)等。在一个示例中，第一支撑结构60能够响应于力或压力而至少部分地弹性地变形。因此，第一支撑结构60可通过将振动、冲击、或其他无意识的移动传播穿过外部封罩12至电离室40来减少它们。

第一支撑结构60包括基本中空的内腔62。内腔62至少部分地沿着第一支撑结构60的长度纵向地延伸。内腔62被确定大小并成形为在其内接纳电离室40的一部分。在所示的示例中，内腔62接纳释放组件50。内腔62具有基本匹配释放组件50的横截面大小和形状的横截面大小和形状，但是轻微地更大以便接纳释放组件50。在其他的示例中，内腔62包括任意量的横截面形状，诸如四边形形状(例如，正方形、矩形等)、圆形形状、卵形形状等。

在第一支撑结构60的一端布置有支撑壁64。在所示的示例中，支撑壁64被定位在相反于第一支撑结构60至电离室40的接合的位置处。支撑壁64延伸越过内腔62并限定内腔62的纵向端。支撑壁64可邻接/接合释放组件50以比在图1中所示关于支撑结构60限制释放组件50的进一步的轴向移动。

第一支撑结构60进一步包括肩部66。肩部66周向地围绕第一支撑结构60的外周长/表面延伸。在一个示例中，肩部66具有比第一支撑结构60的邻近部分更大的横截面大小(例如，直径、宽度等)。在所示的示例中，肩部66可接合保持结构22的端24。特别地，肩部66基本匹配保持结构22的形状，使得在肩部66和保持结构22之间的接合将形成密封。在肩部66和保持结构22之间的该接合将限制和/或防止第一支撑结构60关于第一封罩部分20的移动。

应了解，第一支撑结构60被显示为在大小上轻微地小于图1中的保持结构22。实际上，在第一支撑结构60的外侧面和保持件22的内表面之间显示缝隙、空间等。然而，在操作中，缝隙、空间等可小于所示的，或可以是不存在的。实际上，第一支撑结构60可接触并接合保持结构22，以便限制第一支撑结构60和保持结构22的移动(例如，旋转、轴向移动、侧向移动)。同样地，由于第一支撑结构60和电离室40的接合，电离室40也被限制移动(例如，旋转、轴向移动、侧向移动)。

辐射探测组件10的一个或更多支撑结构进一步包括第二支撑结构70。第二支撑结构70支撑电离室40远离外部封罩12的第二封罩部分30一段距离。在一个示例中，关于电离室40与第一支撑结构60相反地布置第二支撑结构70。实际上，为了示出第二支撑结构70关于第一支撑结构60的分别的位置，轴线71显示为在第二支撑结构70和第一支撑结构60之间延伸。如所示的，第一支撑结构60和第二支撑结构70大体直径方面彼此相对(例如，限定对映点)，轴线71在它们之间延伸。

第二支撑结构70具有接合电离室40的大体圆形形状。应了解，第二支撑结构70不限于本文描述的圆形形状，并且在其他示例中可具有其他成圆形的形状、椭圆形状、方形形状等。第二支撑结构70可包括弹性体材料(例如，橡胶等)等。第二支撑结构70具有在其中穿过延伸的大体中空的中心72以用于接纳电离室40的一部分。因此，第二支撑结构70可通过将振动、冲击、或其他无意识的移动传播穿过外部封罩12至电离室40来减少它们。

第二支撑结构70包括接合电离室40的第一侧73。在所示的示例中，第一侧73是大体成圆形的并接触/接合阴极44的表面52。由于第二支撑结构70由弹性体材料形成，所以第二支撑结构70可限制电离室40关于第二支撑结构70的移动。第二支撑结构70不限于在所示示例中的横截面大小(例如，直径)，并且在其他的示例中可具有比所示的更大或更小的横截面大小。

第二支撑结构70进一步包括与第一侧73相反布置的第二侧74。第二侧74可接合第二封罩部分30的基底部分32。特别地，第二侧74包括接合结构(例如，通道76)以用于接合并接触基底部分32，来限制第二支撑结构70关于基底部分32的移动。通道76限定至少部分地延伸进入第二支撑结构70的基本中空的槽、开口、缺口等。在所示的示例中，通道76部分地从第二侧74延伸至第一侧73，使得通道76不完全地延伸穿过第二支撑结构70。在其他的示例中，通道76可比所示的延伸更长或更短的距离进入第二支撑结构70，和/或可以是更宽的或更窄的。

通道76将接纳基底部分32。特别地，基底部分32的端34被定位为延伸进入通道76。通道76的尺寸可轻微地大于(例如，在宽度上)基底部分32的尺寸，使得通道76接纳基底部分32。在通道76和基底部分32之间的接合将限制第二支撑结构70关于第二封罩部分30的基底部分32的移动。

现在转向图2，现在将描述在辐射探测组件10内提供支撑的操作。应了解，图2为了示出的目的以部分分解的状态描绘辐射探测组件10。实际上，能在图2中清楚地看见辐射探测组件10的部分的相对附接位置。然而，在操作中，辐射探测组件10将类似于在图1中所示的处于充分组装的状态。

第一封罩部分20可初始地处于从第二封罩部分30拆卸的状态。第一封罩部分20的保持结构22确定大小并成形为接纳第一支撑结构60。特别地，保持结构22的腔26将在其内接纳第一支撑结构60。第一支撑结构60的横截面大小和形状可大体匹配腔26的横截面大小和形状，使得在第一支撑结构60和保持结构22之间的移动被限制/减少。该移动包括例如轴向、侧向(例如，一侧到一侧)、以及旋转的移动。保持结构22的端24将邻接第一支撑结构60的肩部66，限制第一支撑结构60朝着第一封罩部分20的进一步的轴向移动。

离开第一封罩部分20，第一支撑结构60可接纳电离室40的释放组件50。释放组件50确定大小并成形为配合在第一支撑结构60的内腔62内。内腔62的横截面大小和形状可大体匹配释放组件50的横截面大小和形状，使得在第一支撑结构60和电离室40的释放组件50之间的移动被限制。该移动包括例如轴向、侧向(例如，一侧到一侧)、以及旋转的移动。

离开第一支撑结构60，电离室40的放大器48可被定位为经过第二支撑结构70的中空中心72。放大器48被放置/容纳在基底部分32内。

随着放大器48位于基底部分32内，第二支撑结构70夹入基底部分32和电离室40之间。特别地，第二支撑结构70的第一侧73接触电离室40，同时第二侧74接触基底部分32。第二支撑结构70的通道76确定大小并成形为以相对紧的配合来接纳第二封罩部分30的端。因此，由于第二支撑结构70包括弹性体或其他类似的柔性材料，所以第二支撑结构70将限制电离室40关于第二封罩部分30的基底部分32的移动。该移动包括例如轴向、侧向(例如，一侧到一侧)、以及旋转的移动。

为了保证前述的结构保持彼此接触，第一封罩部分20和第二封罩部分30可彼此附接。该附接提供对电离室40、第一支撑结构60、以及第二支撑结构70起作用的压缩力。该压缩力足以维持在带有第一支撑结构60和第二支撑结构70的电离室40之上的力，同时限制移动。第一封罩部分20和第二封罩部分30能以任意量的方式彼此附接，诸如通过螺纹附接、机械紧固件(例如，螺母、螺栓、螺钉等)、搭扣配合或锁定机构等。

在操作中，第一支撑结构60和第二支撑结构70被布置在电离室40的大体相反侧。特别地，电离室40关于在第一支撑结构60和第二支撑结构70之间延伸的轴线71是大体对称的。该对称的定位将限制电离室40的侧面的干涉/阻碍。例如，在第一支撑结构60和第二支撑结构70之间延伸的电离室40的表面52是大体非接触的和非支撑的。实际上，如可在图1和2中看见的，内部体积16是基本中空的，不带有材料接触和/或阻碍电离室40的表面52。因此，减少了伽马辐射沿着电离室40的侧面的阻碍。

另外，第一支撑结构60和第二支撑结构70是各自大体对准的/接近于可展示伽马辐射的阻碍的一些程度的结构定位的。例如，第一支撑结构60定位邻近并接触释放组件50。在一些示例中，释放组件50是金属并可阻碍至少一些伽马辐射。通过靠近释放组件50定位第一支撑结构60，降低了辐射阻碍的一个潜在地点(即，在释放组件50/第一支撑结构60地点处)。同样地，第二支撑结构70被定位接近于放大器48。在一些示例中，放大器48是金属并可阻碍至少一些伽马辐射。通过靠近放大器48定位第二支撑结构70，降低了辐射阻碍的另一个潜在地点(即，在释放组件50/第二支撑结构70地点处)。因此，改善了电离室40的周向的灵敏性(例如，沿着表面52)。

通过被对称地支撑(例如，支撑结构关于轴线71对称)，电离室40实现在沿着表面52的周向灵敏性上的进一步的改善。特别地，过去的电离室是关于竖直成角度定向的，因此沿着电离室的侧面阻碍伽马辐射。在现在的示例中，由于电离室40的大体竖直的定向，电离室40的侧面是无阻碍的。如此，不阻碍表面52的最大量。

转向图3，显示支撑辐射探测组件10的示例方法200。可与图1和2中显示的包括外部封罩12、电离室40等的辐射探测组件10相关联来执行方法200。

方法200包括提供具有内部体积16的外部封罩12的步骤210。特别地，如在图1和2中所示，外部封罩12包括界定内部体积16的外部壁14。内部体积16是大体中空的。

方法200包括将电离室40定位在内部体积16内的步骤220。特别地，如在图2中所示，当第一封罩部分20和第二封罩部分30被压缩并带到一起附接时，电离室40被接纳在内部体积16内。

方法200进一步包括采用在电离室40的表面52彼此相反布置的一对支撑结构来关于外部封罩12支撑电离室40的步骤230。特别地，如在图1和2中所示，第一封罩部分20和第二封罩部分30布置在电离室40的大体相反侧。第一封罩部分20和第二封罩部分30被压缩为接触电离室40。该压缩力是足够的，使得第一封罩部分20和第二封罩部分30将限制电离室40关于外部封罩12的(例如，旋转的、轴向的、侧向的)移动。

已经参考上面描述的示例实施例描述了本发明。在该说明书的阅读和理解后，将会想到修改和变更。并入本发明的一个或更多方面的示例实施例意图包括所有这样的修改和变更，只要它们在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1. 一种辐射探测组件，包括：

电离室，其用于探测辐射；

外部封罩，其将所述电离室容纳在内部体积内；以及

一对支撑结构，其关于所述外部封罩支撑所述电离室，所述支撑结构在所述电离室的表面彼此相反布置，使得所述电离室关于在所述支撑结构之间延伸的轴线对称。

2. 根据权利要求1所述的辐射探测组件，其特征在于，所述外部封罩包括第一封罩部分和第二封罩部分。

3. 根据权利要求2所述的辐射探测组件，其特征在于，所述一对支撑结构包括第一支撑结构和第二支撑结构。

4. 根据权利要求3所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第一封罩部分包括用于接合所述第一支撑结构并限制所述电离室关于所述第一封罩部分的移动的保持结构。

5. 根据权利要求4所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第一支撑结构包括肩部，所述第一支撑结构被接纳在所述保持结构内，使得所述保持结构的一端接合所述肩部。

6. 根据权利要求3所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第一支撑结构包括确定大小并成形为接纳所述电离室的一部分的基本中空的内腔。

7. 根据权利要求3所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第一支撑结构附接至所述电离室。

8. 根据权利要求3所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第二封罩部分包括用于接合所述第二支撑结构并限制所述电离室关于所述第二封罩部分的移动的基底部分。

9. 根据权利要求8所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第二支撑结构包括带有中空中心的圆形形状，所述第二支撑结构被确定大小为在所述中空中心内接纳所述电离室的一部分。

10. 根据权利要求9所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第二支撑结构包括弹性体材料，使得在所述电离室和所述第二支撑结构之间的移动被限制。

11. 一种辐射探测组件，包括：

电离室，其用于探测辐射；

外部封罩，其将所述电离室容纳在内部体积内；以及

一对支撑结构，其支撑所述电离室远离所述外部封罩一段距离，所述支撑结构在所述电离室的表面彼此相反布置，使得所述电离室关于在所述支撑结构之间延伸的轴线对称，所述电离室沿着在所述相反的支撑结构之间延伸的所述表面是非接触的。

12. 根据权利要求11所述的辐射探测组件，其特征在于，所述外部封罩包括第一封罩部分和第二封罩部分。

13. 根据权利要求12所述的辐射探测组件，其特征在于，所述一对支撑结构包括第一支撑结构和第二支撑结构。

14. 根据权利要求13所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第一支撑结构和所述第二支撑结构各自包括弹性体材料。

15. 根据权利要求14所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第一支撑结构和所述第二支撑结构各自接触所述电离室，使得在所述电离室和所述支撑结构之间的移动被限制。

16. 根据权利要求15所述的辐射探测组件，其特征在于，所述第一支撑结构和第二支撑结构提供压缩力至所述电离室。

17. 一种支撑辐射探测组件的方法，所述方法包括：

提供具有内部体积的外部封罩；

将电离室定位在所述内部体积内；以及

采用在所述电离室的表面彼此相反布置的一对支撑结构来关于所述外部封罩支撑所述电离室。

18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括用所述支撑结构压缩所述电离室的相反侧的步骤。

19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括防止所述电离室关于所述外部封罩的移动的步骤。

20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述支撑结构包括弹性体材料。