CN104934087A - 闪烁体非探测面的铅屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

一种闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，所述闪烁体具有探测面、与探测面相对的底面、四个侧面，所述铅屏蔽结构包括：一个底面铅板部，构造成布置在闪烁体的底面上；四个侧面铅板部，构造成分别布置在闪烁体的四个侧面上，其中：上述五个铅板部中的至少一个铅板部为边缘具有L形的台阶面的带阶面铅板部；所述带阶面铅板部的台阶面与相邻接的铅板部之间的配合面包括直角平面。本发明还涉及一种闪烁体探测器的壳体组件、一种闪烁体探测器和一种放射线探测设备。

Description

闪烁体非探测面的铅屏蔽结构

技术领域

本发明属于放射性测量技术领域，尤其涉及闪烁体非探测面的铅屏蔽结构、闪烁体探测器的壳体组件和闪烁体探测器。

背景技术

闪烁体探测器中的闪烁体非探测面必须进行铅屏蔽处理，通常是在闪烁体外使用一定厚度的铅板进行屏蔽。

目前，闪烁体的一种屏蔽方式是通过使用厚度相同的铅板100贴在闪烁体1的每个非探测面，然后通过金属壳体2拧螺钉3固定，这样的闪烁体屏蔽方式导致每两个非探测面之间的连接处存在缝隙，参见图1-4，在图2、4中，横向铅板与竖向铅板之间存在减震垫4，明显，该减震垫4就构成该缝隙，该缝隙构成从闪烁体到外界的直线通道。

另一种闪烁体屏蔽方式是闪烁体非探侧面放置铅板时，将闪烁体拐角处的铅板折起来，这样做虽然避免了每两个非探测面之间的连接处是存在缝隙的问题，但是又无法保证闪烁体拐角处的铅板的厚度与平面处的铅板的厚度相同，这样的方式与前一种方式都会影响探测器的性能。

此外，使用金属壳体2固定闪烁体1的螺钉安装方式一般为金属螺钉3与探测面是垂直关系，如图5所示，这种金属螺钉3安装方式需要考虑金属螺钉3会破坏铅板与闪烁体直接接触的可能，在安装时就需要铅板规避金属螺钉，这样又可能出现的一个问题是金属螺钉3附近的铅板厚度要比其它区域的铅板厚度小，这也会影响探测器性能。

发明内容

为解决现有技术中技术问题的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，所述闪烁体具有探测面、与探测面相对的底面、四个侧面，所述铅屏蔽结构包括：一个底面铅板部，构造成布置在闪烁体的底面上；四个侧面铅板部，构造成分别布置在闪烁体的四个侧面上，其中：上述五个铅板部中的至少一个铅板部为边缘具有L形的台阶面的带阶面铅板部；所述带阶面铅板部的台阶面与相邻接的铅板部之间的配合面包括直角平面。

可选地，所述带阶面铅板部为由两个独立的铅板组成是双层铅板，双层铅板中一个铅板的面积大于另一个铅板的面积。

可选地，所述带阶面铅板部为一体件。

可选地，形成的台阶面的厚度为该带阶面铅板部的厚度的一半。

可选地，所述底面铅板部的侧面具有至少一个台阶面。

可选地，所述底面铅板部的四个侧面形成四个台阶面，每一个台阶面具有水平面和竖直面，每一个水平面在垂直于竖直面的方向上的尺寸相同。

可选地，四个侧面铅板部分别具有与底面铅板部的四个台阶面型面配合的台阶面。

可选地，相邻的两个侧面铅板部之间的配合面形成为直角平面。

可选地，至少一个侧面铅板部具有与相邻侧面铅板部配合的台阶面。可选地，相邻两个侧面铅板部之间以两个台阶面相配合而形成所述直角平面。可选地，所述底面铅板部为由两个独立的铅板组成是双层铅板，面积较小的底面铅板的面积等于闪烁体的对应侧面的面积。

可选地，相邻两个侧面铅板部之间以一个侧面铅板部的台阶面和另一个侧面铅板部的两个垂直相接的表面相配合而形成所述直角平面。

根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种闪烁体探测器的壳体组件，包括：金属壳体，围合成矩形结构，金属壳体具有侧框和底部；减震垫；上述的闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，其中：减震垫设置在对应的侧面铅板部与闪烁体的对应侧面之间，侧面铅板部设置在减震垫与侧框的内侧之间，底面铅板部设置在金属壳体的底部上。

可选地，壳体组件还包括设置在金属壳体的侧框与侧面铅板部之间的金属弹片。

可选地，所述金属壳体的一个侧框处设置有遮光罩，所述壳体组件还包括光密封件，所述光密封件设置在所述侧框与对应的侧面铅板部之间；对应的侧框、侧面铅板部、减震垫、光密封件设置有供遮光罩穿过的开孔。

可选地，所述侧框包括两个矩形直板件和两个矩形槽件，两个矩形槽件被夹持在两个矩形直板件之间，两个矩形槽件的槽面向外，每一个矩形直板件的两端分别贴合两个矩形槽件的侧壁，矩形槽件的槽底面垂直于每一个矩形直板件；两个矩形槽件的所述侧壁上设置有多个第一固定孔，两个矩形直板件的两端设置有多个第二固定孔，多个第一固定孔分别与多个第二固定孔对齐，且框体固定螺钉平行于探测面穿过对应的第一和第二固定孔以将矩形直板件固定到矩形槽件上。

可选地，所述壳体组件还包括至少两个顶部固定条，每一个顶部固定条具有L形横截面；每一个顶部固定条的竖直壁具有多个第三固定孔，每一个矩形直板件或矩形槽件的上部具有多个第四固定孔，多个第三固定孔分别与多个第四固定孔对齐，且顶部固定条固定螺钉平行于探测面穿过对应的第三和第四固定孔以将顶部固定条固定在矩形直板件或矩形槽件上，每一个顶部固定条的水平部位于所述矩形结构内部。

根据本发明的实施例的再一方面，提出了一种闪烁体探测器，包括上述的闪烁体非探测面的铅屏蔽结构。

根据本发明的实施例的又一方面，提出了一种闪烁体探测器，包括上述的闪烁体探测器的壳体组件。

根据本发明的实施例的还一方面，提出了一种放射线探测设备，具有上述的闪烁体探测器。

利用本发明的技术方案的闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，结构设计简单有效，安装方便，节约材料和成本，同时可以改进屏蔽效果。

附图说明

图1为现有技术中的闪烁体探测器的侧面示意图；

图2为图1中的部分I的放大示意图；

图3为图1中的闪烁体探测器的另一个视角的示意图；

图4为图3中的部分II的放大示意图；

图5为显示现有技术中闪烁体探测器的框架如何连接固定的示意图；

图6为根据本发明的一个示例性实施例的闪烁体探测器的俯视图；

图7为图6中的闪烁体探测器的底视图，其中另外示出了光电倍增管安装结构；

图8为图7中的闪烁体探测器的剖视图；

图9为根据本发明的一个示例性实施例的闪烁体探测器的结构分解示意图；

图10为图9中的闪烁体探测器的左侧示意图；

图11为图10中的部分I的放大示意图；

图12为图9中的闪烁体探测器的C侧视图，其中F侧朝上；

图13为图12中的部分III的放大示意图；

图14为根据本发明的一个示例性实施例的闪烁体探测器的铅板屏蔽结构的安装示意图，其为朝向探测面观看的示意图；

图15为根据本发明的一个示例性实施例的闪烁体探测器的壳体的固定的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实例性的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

参见图6，闪烁体探测器近似看成一个长方体，对闪烁体探测器的6个侧面进行命名，如图6所示，四个侧面分别是A面、B面、C面、D面，探测面是E面，底面是F面，其中，A面、B面、C面、D面和F面为非探测面，需要利用铅板屏蔽。C/D两面为对称结构。

如图7-9所示，闪烁体1保持在金属壳体30(基于后面的描述，金属壳体包括侧框31、32、33和底部34)中。可选地，如图8所示，闪烁体1上连接有光电倍增管5。

参见图9-13，本发明的示例性实施例提出了一种闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，所述铅屏蔽结构包括：一个底面铅板部10，构造成布置在闪烁体1的底面上；四个侧面铅板部20，构造成分别布置在闪烁体1的四个侧面上，其中：上述五个铅板部中的至少一个铅板部为边缘具有L形的台阶面的带阶面铅板部；所述带阶面铅板部的台阶面与相邻接的铅板部之间的配合面为直角平面。

在本发明中，直角平面表示两个面彼此相接而形成了直角。配合面除了直角平面之外，还可以包括其他的配合面结构。

可选地，所述带阶面铅板部为由两个独立的铅板组成是双层铅板，双层铅板中一个铅板的面积大于另一个铅板的面积，例如图11和图13中示出的底面铅板部。在本发明中，采用将闪烁体部分非探测面的铅板一分为二、长短不同的方式达到闪烁体屏蔽的良好效果，本发明中2块铅板厚度可相同但是长度是不一样的，放置方式不一样，从而形成台阶面和直角平面的配合面。

或者可选地，所述带阶面铅板部为一体件，换言之，该带阶面铅板部可以是一体模制而成，也可以是在一块矩形板上加工台阶面而成。

需要指出的是，本文中的台阶面最好延伸过该台阶面所在的一侧的整个长度。不过，台阶面也可以不延伸过该台阶面所在的一侧的整个长度，此方案也在本发明所附权利要求书限定的保护范围之内。

为便于简化制造成本和便于安装，形成的台阶面的厚度可以为该带阶面铅板部的厚度的一半。具体地，例如，对于由两层铅板组成的带阶面铅板部，可该两层铅板的厚度相同。

在一个可选的实施例中，所述底面铅板部的侧面具有至少一个台阶面。

如图10-11中所示，F侧的底部铅板部10的边缘具有L形的台阶面，F侧的底部铅板部10与D侧的侧面铅板部20之间形成了直角平面P。

如图12-13所示，F侧的底部铅板部10的边缘具有L形的台阶面，F侧的底部铅板部10与B侧的侧面铅板部20之间形成了直角平面P。

进一步可选地，所述底面铅板部10的四个侧面形成四个台阶面，每一个台阶面具有水平面和竖直面，每一个水平面在垂直于竖直面的方向上的尺寸相同。相应地，四个侧面铅板部20分别具有与底面铅板部10的四个台阶面型面配合的台阶面。进一步地，相邻的两个侧面铅板部之间的配合面也形成为直角平面。如此，侧面铅板部20也可以采用双层铅板结构，例如如图11中所示。

可选地，所述底面铅板部为由两个独立的铅板组成是双层铅板，面积较小的底面铅板的面积等于闪烁体的对应侧面的面积，而面积较大的底面铅板的面积和形状对应于后面提及的侧框围成的矩形结构的面积和形状。

不过，如图13中所示，有的侧面铅板部20也可以不具有台阶面，换言之，其可以是一个长方体件。

可选地，至少一个侧面铅板部具有与相邻侧面铅板部配合的台阶面。如图14所示，相邻两个侧面铅板部20之间以一个侧面铅板部的台阶面和另一个侧面铅板部的两个垂直相接的表面相配合而形成所述直角平面P。或者可选地，相邻两个侧面铅板部之间以两个台阶面相配合而形成所述直角平面。

在图14所示的示例中，假定每一个侧面铅板部均为双层结构，则最中间的方块a1可以对应于底面铅板部10的上底面铅板，最中间方块a1与中间方块a2之间的部分可以对应于下底面铅板从上底面铅板露出的部分，也对应于形成的台阶面的水平面部分，最外侧的方块a3由侧面铅板部的外侧铅板限定。明显地，在图14所示的示例中，底面铅板部10的四个侧面均设置有台阶面。

如图6-9所示，根据本发明的示例性实施例的闪烁体探测器的壳体组件包括：金属壳体30，围合成矩形结构，金属壳体30具有侧框31、32、33和底部34；减震垫4；上述的闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，其中：减震垫4设置在对应的侧面铅板部20与闪烁体1的对应侧面之间，侧面铅板部20设置在减震垫4与侧框的内侧之间，底面铅板部10设置在金属壳体30的底部上。

可选地，如图9所示，壳体组件还包括设置在金属壳体30的侧框31、32、33与侧面铅板部20之间的金属弹片50。金属弹片50可以向侧面铅板部施加朝向闪烁体1的压力。

可选地，如图9所示，所述金属壳体的一个侧框33处设置有遮光罩60，所述壳体组件还包括光密封件70，所述光密封件70设置在所述侧框33与对应的侧面铅板部20之间；对应的侧框33、侧面铅板部20、减震垫4、光密封件70设置有供遮光罩穿过的开孔。

参见图9和15，可选地，所述侧框包括两个矩形直板件32(C面和D面)和两个矩形槽件31和33，两个矩形槽件31、33被夹持在两个矩形直板件32之间，两个矩形槽件31、33的槽面向外，每一个矩形直板件32的两端分别贴合两个矩形槽件31、33的侧壁，矩形槽件31、33的槽底面垂直于每一个矩形直板件32；两个矩形槽件31、33的所述侧壁上设置有多个第一固定孔，两个矩形直板件32的两端设置有多个第二固定孔，多个第一固定孔分别与多个第二固定孔对齐，且框体固定螺钉3穿过对应的第一和第二固定孔以将矩形直板件32固定到矩形槽件31、33上。

进一步可选地，如图15所示，所述壳体组件还包括两个顶部固定条35，所述两个顶部固定条35具有L形横截面；每一个顶部固定条35的竖直壁具有多个第三固定孔，每一个矩形直板件32的上部具有多个第四固定孔，多个第三固定孔分别与多个第四固定孔对齐，且顶部固定条固定螺钉7穿过对应的第三和第四固定孔以将两个顶部固定条35分别固定在两个矩形直板件32上，每一个顶部固定条35的水平部位于所述矩形结构内部。

需要指出的是，可以设置三个或四个顶部固定条35。顶部固定条35还可以固定到矩形槽件31、33的上部。

可以看出，螺钉3、7安装方式变为平行于探测面E的方式，从而不需要考虑规避铅板。从而螺钉与闪烁体避开，探测器性能不受螺钉的影响。

本发明的实施例还涉及一种闪烁体探测器，包括上述的闪烁体非探测面的铅屏蔽结构。

本发明的实施例也涉及一种闪烁体探测器，包括上述的闪烁体探测器的壳体组件。

本发明的实施例又涉及一种放射线探测设备，具有上述的闪烁体探测器。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，所述闪烁体具有探测面、与探测面相对的底面、四个侧面，所述铅屏蔽结构包括：

一个底面铅板部，构造成布置在闪烁体的底面上；

四个侧面铅板部，构造成分别布置在闪烁体的四个侧面上，

其中：

上述五个铅板部中的至少一个铅板部为边缘具有L形的台阶面的带阶面铅板部；

所述带阶面铅板部的台阶面与相邻接的铅板部之间的配合面包括直角平面。

2.根据权利要求1所述的铅屏蔽结构，其中：

所述带阶面铅板部为由两个独立的铅板组成是双层铅板，双层铅板中一个铅板的面积大于另一个铅板的面积。

3.根据权利要求1所述的铅屏蔽结构，其中：

所述带阶面铅板部为一体件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的铅屏蔽结构，其中：

形成的台阶面的厚度为该带阶面铅板部的厚度的一半。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的铅屏蔽结构，其中：

所述底面铅板部的侧面具有至少一个台阶面。

6.根据权利要求5所述的铅屏蔽结构，其中：

所述底面铅板部的四个侧面形成四个台阶面，每一个台阶面具有水平面和竖直面，每一个水平面在垂直于竖直面的方向上的尺寸相同。

7.根据权利要求6所述的铅屏蔽结构，其中：

四个侧面铅板部分别具有与底面铅板部的四个台阶面型面配合的台阶面。

8.根据权利要求7所述的铅屏蔽结构，其中：

相邻的两个侧面铅板部之间的配合面形成为直角平面。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的铅屏蔽结构，其中：

所述底面铅板部为由两个独立的铅板组成是双层铅板，面积较小的底面铅板的面积等于闪烁体的对应侧面的面积。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的铅屏蔽结构，其中：

至少一个侧面铅板部具有与相邻侧面铅板部配合的台阶面。

11.根据权利要求10所述的铅屏蔽结构，其中：

相邻两个侧面铅板部之间以两个台阶面相配合而形成所述直角平面。

12.根据权利要求10所述的铅屏蔽结构，其中：

相邻两个侧面铅板部之间以一个侧面铅板部的台阶面和另一个侧面铅板部的两个垂直相接的表面相配合而形成所述直角平面。

13.一种闪烁体探测器的壳体组件，包括：

金属壳体，围合成矩形结构，金属壳体具有侧框和底部；

减震垫；

根据权利要求1-12中任一项所述的闪烁体非探测面的铅屏蔽结构，

其中：

减震垫设置在对应的侧面铅板部与闪烁体的对应侧面之间，侧面铅板部设置在减震垫与侧框的内侧之间，底面铅板部设置在金属壳体的底部上。

14.根据权利要求13所述的壳体组件，还包括：

设置在金属壳体的侧框与侧面铅板部之间的金属弹片。

15.根据权利要求13或14所述的壳体组件，其中：

所述金属壳体的一个侧框处设置有遮光罩，所述壳体组件还包括光密封件，所述光密封件设置在所述侧框与对应的侧面铅板部之间；

对应的侧框、侧面铅板部、减震垫、光密封件设置有供遮光罩穿过的开孔。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的壳体组件，其中：

所述侧框包括两个矩形直板件和两个矩形槽件，两个矩形槽件被夹持在两个矩形直板件之间，两个矩形槽件的槽面向外，每一个矩形直板件的两端分别贴合两个矩形槽件的侧壁，矩形槽件的槽底面垂直于每一个矩形直板件；

两个矩形槽件的所述侧壁上设置有多个第一固定孔，两个矩形直板件的两端设置有多个第二固定孔，多个第一固定孔分别与多个第二固定孔对齐，且框体固定螺钉平行于探测面穿过对应的第一和第二固定孔以将矩形直板件固定到矩形槽件上。

17.根据权利要求16所述的壳体组件，其中：

所述壳体组件还包括至少两个顶部固定条，每一个顶部固定条具有L形横截面；

每一个顶部固定条的竖直壁具有多个第三固定孔，每一个矩形直板件或矩形槽件的上部具有多个第四固定孔，多个第三固定孔分别与多个第四固定孔对齐，且顶部固定条固定螺钉平行于探测面穿过对应的第三和第四固定孔以将顶部固定条固定在矩形直板件或矩形槽件上，每一个顶部固定条的水平部位于所述矩形结构内部。

18.一种闪烁体探测器，包括根据权利要求1-12中任一项所述的闪烁体非探测面的铅屏蔽结构。

19.一种闪烁体探测器，包括根据权利要求13-17中任一项所述的闪烁体探测器的壳体组件。

20.一种放射线探测设备，具有根据权利要求18或19所述的闪烁体探测器。