CN115346704A - 一种墙嵌式耐辐照电离室探测器及其测量方法 - Google Patents

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海建中
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刘朋波
杨中中
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Abstract

本发明公开了一种墙嵌式耐辐照电离室探测器及其测量方法，包括依次连接形成一体式结构的电子学电路装置、铅屏蔽体和电离室；铅屏蔽体为一实心柱状结构，在铅屏蔽体内部贯通设置两个S形弯道，每个S形弯道用于供导线通过，导线用于将电离室和电子学电路装置数据连接。本发明解决了现有电子学电路装置的寿命短、电离室探测器抗干扰能力差、电离室存在部分灵敏体积浪费的问题。

Description

一种墙嵌式耐辐照电离室探测器及其测量方法
技术领域
本发明属于电离室技术领域，具体涉及一种墙嵌式耐辐照电离室探测器及其测量方法。
背景技术
现有电离室探测器的电子学电路通常都暴露在辐照环境下，容易影响其寿命，使得探测器的稳定性差。常规方法是通过硬电缆，将弱电流信号输送至电子学电路，让电子学电路远离辐照，但是这样会使得信号的抗干扰能力变差，而且硬电缆的连接工艺复杂，成本高。同时，常规的电离室包括一高压极，并在高压极内设置一个收集极，测量的时候，收集极内部的气体是无法使用的，浪费了电离室内部分灵敏体积，使得整体电离室的检测灵敏度较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种墙嵌式耐辐照电离室探测器及其测量方法，以解决现有电子学电路装置的寿命短、电离室探测器抗干扰能力差、电离室存在部分灵敏体积浪费的问题。
本发明采用以下技术方案：一种墙嵌式耐辐照电离室探测器，包括依次连接形成一体式结构的电子学电路装置、铅屏蔽体和电离室；
电离室包括一筒状外壳，外壳内设置有一外高压极，其为空心桶体；外高压极的顶部贯穿设置一收集极，收集极包括同轴连接的筒体和中心轴，筒体位于外高压极的内部，中心轴贯穿设置于外高压极的顶部，中心轴外、且与外高压极相交的位置处套设有绝缘子；外高压极的底部向筒体的内部延伸设置一内高压极，内高压极为一空心桶体；收集极，用于与外高压极配合，收集低量程电离信号；还用于与内高压极配合，收集高量程电离信号；
铅屏蔽体为一实心柱状结构，在铅屏蔽体内部贯通设置两个S形弯道，每个S形弯道用于供导线通过，导线用于将电离室和电子学电路装置数据连接。
进一步的，外壳的底部为敞口，且敞口处密封设置有一缓冲底座，缓冲底座向电离室内部设置有弹簧，外高压极和弹簧之间设置有环状的绝缘件。
进一步的，电离室和铅屏蔽体之间同轴设置环形绝缘件，环形绝缘件外侧同轴设置密封圈。
进一步的，中心轴外、且位于筒体与外高压极之间同轴套设有两个绝缘件，两个绝缘件之间同轴设置有保护环。
进一步的，电子学电路装置包括一壳体，其内部设置有PCB组件，壳体顶部设置有插座。
本发明采用的第二种技术方案是，一种墙嵌式耐辐照电离室探测器的测量方法，包括以下内容：
将连接在收集极和高压极的导线分别通过两个S形弯道延伸至电子学电路装置中；
将电子学电路装置和铅屏蔽体嵌入待测环境的墙体中，将电离室暴露于待测环境中；
电离室通过外高压极与收集极的配合，收集低剂量电离信号，通过内高压极与收集极配合，收集高剂量电离信号；
将收集到的电离信号通过穿设于S形弯道内的导线，传输至电子电路学装置中进行数据处理，以完成待测环境的电离辐射值的测量。
本发明的有益效果是：本发明在电离室和电子学电路之间增设铅屏蔽体，经铅屏蔽体完成剂量衰减，可以保护后端的电子学电路装置，提升了电子学电路装置的寿命；采用电子学电路装置、铅屏蔽体和电离室一体式的设计，使得探测器现场安装方便，同时减少了硬电缆的使用长度，增强了抗干扰能力；电离室在收集极内部增设内高压极，增加了对内高压极和收集极之间的气体检测，提高了气体灵敏体积。
附图说明
图1为本发明一种墙嵌式耐辐照电离室探测器的剖面结构示意图；
图2为本发明一种墙嵌式耐辐照电离室探测器的立体结构示意图；
图3为本发明一种墙嵌式耐辐照电离室探测器的电离室剖面结构示意图。
其中，1.外高压极，2.收集极，21.筒体，22.中心轴，3.内高压极，4.绝缘子，5.绝缘件，6.保护环，7.弹簧，8.缓冲底座，9.外壳，10.S形弯道，11.插座，12.铅屏蔽体，13.电子学电路装置，14.环形绝缘件，15.密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种墙嵌式耐辐照电离室探测器及其测量方法，如图1和图2所示，包括依次连接形成一体式结构的电子学电路装置13、铅屏蔽体12和电离室。通常在使用时，将电子学电路装置13和铅屏蔽体12嵌入待测环境的墙体中，将电离室暴露于待测环境中，这样可以通过铅屏蔽体12完成辐射剂量衰减，可以保护后端的电子学电路装置13，提升了电子学电路装置的寿命。
其中，如图3所示，电离室包括一筒状外壳9，外壳9内设置有一外高压极1，其为空心桶体；外高压极1的顶部贯穿设置一收集极2，收集极2包括同轴连接的筒体21和中心轴22，筒体21位于外高压极1的内部，中心轴22贯穿设置于外高压极1的顶部，中心轴22外、且与外高压极1相交的位置处套设有绝缘子4；外高压极1的底部向筒体21的内部延伸设置一内高压极3，内高压极3为一空心桶体；收集极2，用于与外高压极1配合，收集低量程电离信号；还用于与内高压极3配合，收集高量程电离信号。在收集极2的筒体21内部增设内高压极3，不仅可以对外高压极1与中心极2之间的气体进行检测，还增加了对内高压极3和收集极2之间的气体检测，提高了气体灵敏体积。
铅屏蔽体12为一实心柱状结构，在铅屏蔽体12内部贯通设置两个S形弯道10，每个S形弯道10用于供导线通过，导线用于将电离室和电子学电路装置13数据连接。图1中为一种墙嵌式耐辐照电离室探测器的剖面图，所以只能看到S形弯道10的一部分，其实际是贯穿整个铅屏蔽体12，并呈现为立体的S形。具体的，两根导线分别是从收集极2和高压极引出。设置S形弯道10的作用是防止辐射透过，使得电子学电路装置13不再受到辐照的影响。
在一些实施例中，外壳9的底部为敞口，且敞口处密封设置有一缓冲底座8，缓冲底座8向电离室内部设置有弹簧7，外高压极1和弹簧7之间设置有环状的绝缘件5。通过底部设置的缓冲底座8、弹簧7和绝缘件5可以起到对电离室部分减震的作用。
在一些实施例中，电离室和铅屏蔽体12之间同轴设置环形绝缘件14，环形绝缘件14外侧同轴设置密封圈15。绝缘件14和密封圈15共同起到对电离室部分减震的作用。
在一些实施例中，中心轴22外、且位于筒体21与外高压极1之间同轴套设有两个绝缘件5，两个绝缘件5之间同轴设置有保护环6。保护环6用于将弱电流导出，其两侧设置绝缘件5的作用是用于隔离高压极和收集极2，并对外高压极1和筒体21之间起支撑作用，可以增强整体结构的稳定性，应对使用环境的震动。
在一些实施例中，电子学电路装置13包括一壳体，其内部设置有PCB组件，壳体顶部设置有插座11。电子学电路装置用于收集和处理电离室传送来的电离信号。
本发明还提供了一种墙嵌式耐辐照电离室探测器的测量方法，包括以下内容：将连接在收集极2和高压极的导线分别通过两个S形弯道10延伸至电子学电路装置13中；将电子学电路装置13和铅屏蔽体12嵌入待测环境的墙体中，将电离室暴露于待测环境中；电离室通过外高压极1与收集极2的配合，收集低剂量电离信号，通过内高压极3与收集极2配合，收集高剂量电离信号；将收集到的电离信号通过穿设于S形弯道10内的导线，传输至电子电路学装置13中进行数据处理，以完成待测环境的电离辐射值的测量。
本发明在电离室和电子学电路之间增设铅屏蔽体，将电离室探测器整体嵌入待测环境的墙体中，通过电离室测量电离信号，经铅屏蔽体12完成剂量衰减，可以保护后端的电子学电路装置13，使电子学电路装置13处于较低辐射剂量的环境中，提升了电子学电路装置的寿命；采用电子学电路装置13、铅屏蔽体12和电离室一体式的设计，使得探测器现场安装方便，更换方便，同时减少了硬电缆的使用长度，增强了抗干扰能力，降低了维护成本。同时，电离室在收集极内部增设内高压极，增加了对内高压极和收集极之间的气体检测，提高了气体灵敏体积。

Claims (6)

1.一种墙嵌式耐辐照电离室探测器，其特征在于，包括依次连接形成一体式结构的电子学电路装置(13)、铅屏蔽体(12)和电离室；
所述电离室包括一筒状外壳(9)，所述外壳(9)内设置有一外高压极(1)，其为空心桶体；所述外高压极(1)的顶部贯穿设置一收集极(2)，所述收集极(2)包括同轴连接的筒体(21)和中心轴(22)，所述筒体(21)位于所述外高压极(1)的内部，所述中心轴(22)贯穿设置于所述外高压极(1)的顶部，所述中心轴(22)外、且与所述外高压极(1)相交的位置处套设有绝缘子(4)；所述外高压极(1)的底部向所述筒体(21)的内部延伸设置一内高压极(3)，所述内高压极(3)为一空心桶体；所述收集极(2)，用于与外高压极(1)配合，收集低量程电离信号；还用于与内高压极(3)配合，收集高量程电离信号；
所述铅屏蔽体(12)为一实心柱状结构，在所述铅屏蔽体(12)内部贯通设置两个S形弯道(10)，每个所述S形弯道(10)用于供导线通过，所述导线用于将所述电离室和所述电子学电路装置(13)数据连接。
2.如权利要求1所述的一种墙嵌式耐辐照电离室探测器，其特征在于，所述外壳(9)的底部为敞口，且所述敞口处密封设置有一缓冲底座(8)，所述缓冲底座(8)向所述电离室内部设置有弹簧(7)，所述外高压极(1)和所述弹簧(7)之间设置有环状的绝缘件(5)。
3.如权利要求1或2所述的一种墙嵌式耐辐照电离室探测器，其特征在于，所述电离室和所述铅屏蔽体(12)之间同轴设置环形绝缘件(14)，所述环形绝缘件(14)外侧同轴设置密封圈(15)。
4.如权利要求3所述的一种墙嵌式耐辐照电离室探测器，其特征在于，所述中心轴(22)外、且位于所述筒体(21)与所述外高压极(1)之间同轴套设有两个绝缘件(5)，两个绝缘件(5)之间同轴设置有保护环(6)。
5.如权利要求4所述的一种墙嵌式耐辐照电离室探测器，其特征在于，所述电子学电路装置(13)包括一壳体，其内部设置有PCB组件，所述壳体顶部设置有插座(11)。
6.一种墙嵌式耐辐照电离室探测器的测量方法，其特征在于，基于如权利要求1-5中任意一项所述的一种墙嵌式耐辐照电离室探测器，包括以下内容：
将连接在收集极(2)和高压极的导线分别通过两个所述S形弯道(10)延伸至所述电子学电路装置(13)中；
将电子学电路装置(13)和铅屏蔽体(12)嵌入待测环境的墙体中，将电离室暴露于待测环境中；
电离室通过外高压极(1)与收集极(2)的配合，收集低剂量电离信号，通过内高压极(3)与所述收集极(2)配合，收集高剂量电离信号；
将收集到的电离信号通过穿设于S形弯道(10)内的导线，传输至所述电子电路学装置(13)中进行数据处理，以完成待测环境的电离辐射值的测量。
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