CN104934285A - 电离室测量体积调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种电离室测量体积调节装置，包括：滑动导向杆，平行电离室箱体的轴向方向设置于所述电离室箱体之内；活塞，通过所述滑动导向杆的传动结构架设在所述滑动导向杆上；通过传动结构调整所述活塞在所述电离室箱体中的位置，改变所述电离室中收集区的有效测量体积；位移调节器，与所述滑动导向杆相连接，通过所述位移调节器调节所述滑动导向杆的传动结构，从而带动所述活塞沿所述滑动导向杆移动；位移检测器，与所述活塞相连接，检测所述活塞的移动位置，并向用户显示所述活塞的位置信息。

Description

电离室测量体积调节装置

技术领域

本发明涉及一种辐射监测技术领域，尤其涉及一种电离室测量体积调节装置。

背景技术

电离室是利用电离辐射的电离效应测量电离辐射的探测器。为了规范X射线的计量，国际上采用自由空气电离室来实现空气比释动能来作为计量X射线的基准。

在通常情况下，电离室采用一般商品化的电离室，这是一种独立设备，内部具有电离气体，但是，直接使用一般商品化的电离室进行光强检测存在一定的问题：电离室中的电离气体的体积无法根据实验需要调节，因此不能方便的实现全部所需的实验条件。为了得到不同体积的电离气体，还需要进行电离室的更换，给实验操作带来了极大不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电离室测量体积调节装置，能够根据需要方便的对电离室中电离气体的体积进行调节，增加了实验装置的可操控性。

为实现上述目的，本发明提供了一种电离室测量体积调节装置，所述装置包括：

滑动导向杆，平行电离室箱体的轴向方向设置于所述电离室箱体之内；

活塞，通过所述滑动导向杆的传动结构架设在所述滑动导向杆上；通过传动结构调整所述活塞在所述电离室箱体中的位置，改变所述电离室中收集区的有效测量体积；

位移调节器，与所述滑动导向杆相连接，通过所述位移调节器调节所述滑动导向杆的传动结构，从而带动所述活塞沿所述滑动导向杆移动；

位移检测器，与所述活塞相连接，检测所述活塞的移动位置，并向用户显示所述活塞的位置信息。

优选的，所述装置还包括：

限位装置，装设于所述电离室箱体内，当所述活塞与所述限位装置相接触时，产生限位信号，以通过所述限位信号提示用户所述活塞的移动位移已经到达最大/最小允许移动位置。

进一步优选的，所述位移调节器具体为控制电机，通过所述控制电机产生的位移控制信号控制所述滑动导向杆的传动结构运动，从而带动活塞移动产生位移；

所述限位装置与所述控制电机电连接，当产生限位信号时，将所述限位信号发送给所述控制电机，使所述控制电机产生停止运动的控制信号，从而使活塞停止在已到达的最大/最小允许移动位置。

优选的，所述活塞为两个，沿所述收集区中心对称设置，通过所述位移调节器调整两个活塞对称运动；每个活塞具有两个端面，均垂直所述电离室箱体的轴向方向；

其中，第一端面的两侧与所述滑动导向杆相接，第二端面的两侧与电离室中高压极相接，形成收集区，从而通过调整所述活塞在所述电离室箱体中的位置，改变所述收集区的有效体积。

进一步优选的，所述高压极的长度不小于所述两个活塞之间能拉开的最大距离。

进一步优选的，所述活塞的两个端面的几何中心分别具有开孔，使所述X射线束经所述开孔进入/射出所述收集区。

进一步优选的，所述电离室还包括沿所述收集区中心轴向设置的收集极；所述收集极与所述活塞相接位置为绝缘隔离。

优选的，所述位置检测装置具体为螺旋测微仪；

所述螺旋测微仪与所述传动结构相接，预先设定位移零点；所述螺旋测微仪实时显示所述活塞的位置信息。

优选的，所述位置检测装置具体为光学位移检测系统；

所述光学位移检测系统安装在所述活塞上，预先设定位移零点；所述光学位移检测系统实时测量所述活塞的位置，并生成位置信息，通过所述光学位移检测系统中的显示器显示所述位置信息。

本发明实施例提供的电离室测量体积调节装置，能够根据需要方便的对电离室中电离气体的体积进行调节，增加了实验装置的可操控性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电离室测量体积调节装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电离室测量体积调节装置的俯视剖面图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的电离室测量体积调节装置的结构示意图。如图所示，本发明实施例的电离室测量体积调节装置包括：滑动导向杆1、活塞2、位移调节器(图中未示出)、位移检测器(图中未示出)和限位装置3。

滑动导向杆1，平行电离室箱体10的轴向方向设置于电离室箱体10之内；

活塞2，通过滑动导向杆1的传动结构架设在滑动导向杆1上；

具体的，能够通过传动结构调整活塞2在电离室箱体10中的位置，从而改变电离室中电离气体的收集区的有效测量体积；

如图所示，活塞2为两个，分别为活塞21和活塞22，两个活塞沿收集区中心对称设置，通过位移调节器调整两个活塞对称运动，即活塞21靠近收集区中心移动时，活塞22也靠近收集区中心移动，且移动位移相等；每个活塞具有两个端面，分别为第一端面23和第二端面24，均垂直所述电离室箱体的轴向方向；

其中，第一端面23的两侧与滑动导向杆1相接，第二端面24的两侧与电离室中的高压极20相接，形成收集区，从而通过调整活塞21和22在电离室箱体中的位置，改变收集区的有效体积。

优选的，活塞21和活塞22主体采用采用高绝缘材料制成，具体可以为纯聚醚醚酮(PEEK)。第二端面24的两侧与圆筒形的高压极20的滑动运行部分采用硬铝碗结构。第一端面23和第二端面24的端面厚度为2mm，以保证端面平面性好于0.01mm，第二端面24两侧与高压极20连接形成活塞运动的部分厚度以能保证活塞运动平稳重复性为好，同时活塞21和活塞22的第二端面24各贴2mm铝片，滑动中保证高压极20与铝片两个部分的电信号的连接畅通。

因为在整个收集区内都需要在高压极20和收集极30上施加直流电压对气体进行电离，所以高压极20的长度不能小于活塞21和活塞22之间所能拉开的最大距离，即不小于活塞21的第二端面24到活塞22的第二端面24之间的距离。

活塞21和活塞22的可移动位置，由限位装置3所确定。限位装置3装设于电离室箱体10内，当活塞21、活塞22与所对应的限位装置3相接触时，产生限位信号，通过限位信号提示用户活塞21、活塞22的移动位移已经到达最大/最小允许移动位置。

在本例中，通过限位装置3设定两活塞间的最小距离为80mm，最大距离为160mm，移动和定位精度小于等于0.01mm。

活塞21和活塞22的两个端面23、24的几何中心分别具有开孔231和241，使X射线束经开孔进入/射出所述收集区。

电离室中还包括沿收集区中心轴向设置的收集极30；收集极30与活塞21和活塞22的相接位置为绝缘隔离。

位移调节器，与滑动导向杆1相连接，通过位移调节器调节滑动导向杆1的传动结构，从而带动活塞21和22沿滑动导向杆1移动；

具体的，位移调节器可以是滑动导向杆1两端的手动粗调旋钮和微调旋钮，也可以是具有电动调节功能的装置，如控制电机。

当位移调节器为控制电机时，通过控制电机产生位移控制信号控制滑动导向杆1的传动结构运动，从而带动活塞21和活塞22移动产生位移；此时，可以将限位装置3与控制电机进行电连接，当活塞21和活塞22之间到达设定的最大距离或最小距离时，会触碰到限位装置3产生限位信号，限位装置3将限位信号发送给控制电机，使控制电机产生停止运动的控制信号，从而使活塞21和22停止在已到达的最大/最小允许移动位置。

位移检测器，与活塞21和22分别相连接，检测活塞21和22的移动位置，并向用户显示位置信息。具体的，这个位置信息可以是两活塞间的距离信息。

位移检测器本实施例中可以包括两种具体的实现方式。

第一种是采用与滑动导向杆的传动结构相连接的螺旋测微仪，根据实际需要预先设定位移零点，从而在活塞位置调整过程中通过螺旋测微仪实时显示活塞的位置信息。由此可以使用户快速的读出距离，有助于提高效率。

第二种是在活塞上安装光学位移检测系统，比如激光测距仪等，同样要根据实际需要预先设定好位移零点，从而在活塞运动过程中，能够实时测量到活塞的位置，并生成位置信息，通过所述光学位移检测系统中的显示器显示所述位置信息。

在采用具有电动调节功能的位移调节器进行活塞位置调整时，位移检测器能够帮助进行位置精确定位的二次确认，方便快捷。

本实施例提供的电离室测量体积调节装置，可以应用于电离室系统中。在电离室系统进行工作时，通过本发明的电离室测量体积调节装置能够根据需要方便的对电离室中电离气体的体积进行调节，增加了实验装置的可操控性。

为了更好的理解本发明的电离室测量体积调节装置的工作方式，下面对电离室系统的工作过程进行简述。

首先，选取需要的光阑，嵌入到电离室入射端口处，用于限束X射线。在控制室设置滤波盘转到需要的辐射质规范。

采用手动粗调配有螺旋测微仪的滑动导向杆，将活塞运动到需要的大致位置，再采用细调旋钮微调；或者直接采用电控功能，通过软件设置，控制活塞运动到设定位置；通过位置检测装置显示的位置信息计算出收集区中的空气体积和质量。

将高压极接通，打开光机，通过小电流测量系统测量该辐射质规范下的空气比释动能。

随后，调节活塞位置以改变电离室测量体积(收集区的体积)，重复以上工作，直至完成测量工作。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述装置包括：

滑动导向杆，平行电离室箱体的轴向方向设置于所述电离室箱体之内；

活塞，通过所述滑动导向杆的传动结构架设在所述滑动导向杆上；通过传动结构调整所述活塞在所述电离室箱体中的位置，改变电离室中收集区的有效测量体积；

位移调节器，与所述滑动导向杆相连接，通过所述位移调节器调节所述滑动导向杆的传动结构，从而带动所述活塞沿所述滑动导向杆移动；

位移检测器，与所述活塞相连接，检测所述活塞的移动位置，并向用户显示所述活塞的位置信息。

2.根据权利要求1所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述装置还包括：

限位装置，装设于所述电离室箱体内，当所述活塞与所述限位装置相接触时，产生限位信号，以通过所述限位信号提示用户所述活塞的移动位移已经到达最大/最小允许移动位置。

3.根据权利要求2所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述位移调节器具体为控制电机，通过所述控制电机产生的位移控制信号控制所述滑动导向杆的传动结构运动，从而带动活塞移动产生位移；

所述限位装置与所述控制电机电连接，当产生限位信号时，将所述限位信号发送给所述控制电机，使所述控制电机产生停止运动的控制信号，从而使活塞停止在已到达的最大/最小允许移动位置。

4.根据权利要求1所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述活塞为两个，沿所述收集区中心对称设置，通过所述位移调节器调整两个活塞对称运动；每个活塞具有两个端面，均垂直所述电离室箱体的轴向方向；

其中，第一端面的两侧与所述滑动导向杆相接，第二端面的两侧与电离室中高压极相接，形成收集区，从而通过调整所述活塞在所述电离室箱体中的位置，改变所述收集区的有效体积。

5.根据权利要求4所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述高压极的长度不小于所述两个活塞之间能拉开的最大距离。

6.根据权利要求4所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述活塞的两个端面的几何中心分别具有开孔，使所述X射线束经所述开孔进入/射出所述收集区。

7.根据权利要求4所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述电离室还包括沿所述收集区中心轴向设置的收集极；所述收集极与所述活塞相接位置为绝缘隔离。

8.根据权利要求1所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述位置检测装置具体为螺旋测微仪；

所述螺旋测微仪与所述传动结构相接，预先设定位移零点；所述螺旋测微仪实时显示所述活塞的位置信息。

9.根据权利要求1所述的电离室测量体积调节装置，其特征在于，所述位置检测装置具体为光学位移检测系统；

所述光学位移检测系统安装在所述活塞上，预先设定位移零点；所述光学位移检测系统实时测量所述活塞的位置，并生成位置信息，通过所述光学位移检测系统中的显示器显示所述位置信息。