CN117518223A - 一种α粒子探测器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种α粒子探测器及其制备方法，属于探测技术领域；探测器包括：壳体和探测组件，壳体内设有容置腔，且壳体的工作面开设有探测开口，探测开口连通容置腔；探测组件的工作面设有防酸镀层，探测组件设于容置腔内，且探测组件的工作面通过耐酸粘结层粘接于壳体的探测开口周沿；通过在探测组件的工作面设置防酸镀层，防酸镀层的致密度比热拉形成的麦拉膜更高，能够有效的缓解酸向探测器的渗透。并且，防酸镀层和探测组件之间无空气存在，在外界气压发生变化时，不会出现膨胀和收缩，防酸镀层的致密度不会受膜层反复膨胀拉伸的影响，进而能够有效的缓解酸的渗透。由于能够缓解酸的渗透，故能够降低探测器被酸损坏的发生概率。

Description

一种α粒子探测器及其制备方法
技术领域
本申请涉及探测技术，具体而言，涉及一种α粒子探测器及其制备方法。
背景技术
核电站乏燃料后处理时需要用到浓硝酸溶解乏燃料，在处理过程中需要实时监控尾气的α、β、γ射线。尾气中含有N2O3等酸性气体，与水汽互溶后会产生硝酸酸雾。硝酸酸雾腐蚀性很强，一般的材料无法耐受酸雾腐蚀。
α粒子能谱探测器主要有PIPS、金硅面垒和碲锌镉探测器。PIPS、金硅面垒和碲锌镉探测材料本身都不耐受硝酸腐蚀，当前市面上的防酸α探测器主要是使用一层麦拉膜（厚度0.5~5μm聚酯薄膜）将PIPS探测器包裹起来实现防酸目的。
麦拉膜是通过加热挤压、拉伸等工序成型，膜层的致密度有限。在长时间使用过程中会出现渗酸问题导致α探测器失效。并且，麦拉膜和探测器之间无法做到紧密贴合，在实际使用时管道的压力变化会导致麦拉膜反复的膨胀和收缩，使得麦拉膜致密度变差，进而影响探测器的使用寿命。同时，麦拉膜很薄，使用麦拉膜包裹探测器在后续的装配过程中很容易出现破损，即使出现微小的破损对探测器也是致命的，在高浓度硝酸酸雾中探测器极易在很短的时间内失效。
发明内容
本申请的目的是提供一种α粒子探测器及其制备方法，以改善探测器防酸效果差的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种α粒子探测器，探测器包括：
壳体，壳体内设有容置腔，且壳体的工作面开设有探测开口，探测开口连通容置腔；
探测组件，探测组件的工作面设有防酸镀层，探测组件设于容置腔内，且探测组件的工作面通过耐酸粘结层粘接于壳体的探测开口周沿。
在上述实施过程中，通过在探测组件的工作面设置防酸镀层，防酸镀层的致密度比热拉形成的麦拉膜更高，能够有效的缓解酸的渗透。并且，防酸镀层和探测组件之间无空气存在，在外界气压发生变化时，不会出现膨胀和收缩，防酸镀层的致密度不会受影响，进而能够有效的缓解酸的渗透。由于能够缓解酸的渗透，故能够降低探测器被酸损坏的发生概率。
作为一种可选的实施方式，探测组件包覆有防酸镀层。
在上述实施过程中，通过采用防酸镀层包覆探测组件，即便有少量酸液渗入容置腔内进入探测组件的后侧，防酸镀层也能对探测组件起到较好的保护作用。
作为一种可选的实施方式，防酸镀层的厚度为0.5~10μm。
在上述实施过程中，防酸镀层越厚，越有利于防酸效果，而防酸镀层越薄，越有利于探测组件的探测效率和能谱分辨率。控制防酸镀层的厚度为0.5~10μm，能够兼顾防酸效果和探测效率。
作为一种可选的实施方式，防酸镀层包括有机层；和/或
有机层的材料包括含氟聚合物和聚乙烯醇中的至少一种；和/或
所述含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物和聚三氟氯乙烯中的至少一种。
在上述实施过程中，有机层的致密度远远优于热拉形成的麦拉膜，而致密度越高，越有利于防酸镀层的防酸效果。
作为一种可选的实施方式，防酸镀层包括交替设置的第一防酸层和第二防酸层，第一防酸层包括有机层，第二防酸层包括陶瓷层；和/或
有机层的材料包括含氟聚合物和聚乙烯醇中的至少一种；和/或
所述含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物和聚三氟氯乙烯中的至少一种；和/或
所述陶瓷层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氧化铬中的至少一种；和/或
第二防酸层的厚度为0.5~2μm。
在上述实施过程中，陶瓷层具有较高的致密度，通过采用陶瓷层作为第二防酸层与有机层配合使用，能够显著提高防酸镀层的防酸效果。同时，控制第二防酸层的厚度为0.5~2μm，可有效的减小第二防酸层发生龟裂的可能性，进而降低酸的渗透。
作为一种可选的实施方式，容置腔内填充有防酸材料。
在上述实施过程中，通过在容置腔内填充防酸材料，可进一步的阻止酸的渗透，进而降低酸损坏探测器的可能。
作为一种可选的实施方式，壳体包括前盖和后盖，探测开口开设于前盖，后盖正对探测开口，探测组件和后盖间设有弹性支撑件。
作为一种可选的实施方式，探测组件包括基板和设于基板靠近探测开口表面的探测层。
第二方面，本申请实施例提供了一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
得到壳体和探测组件，壳体内设有容置腔，且壳体的工作面开设有探测开口，探测开口连通容置腔；
在探测组件的工作面制备防酸镀层；
将设有防酸镀层的探测组件安装于容置腔内，并通过耐酸粘结层粘接于壳体的探测开口周沿。
在上述实施过程中，通过在探测组件的工作面设置防酸镀层，防酸镀层的致密度比热拉形成的麦拉膜更高，能够有效的缓解酸的渗透。并且由于防酸镀层是附着在探测组件的工作面的，防酸镀层和探测组件间存在附着力，防酸镀层和探测组件之间不会有空气存在，在外界气压发生变化时，不会出现膨胀和收缩，防酸镀层的致密度不会受影响，进而能够有效的缓解酸的渗透。同时，防酸镀层在壳体探测开口的内侧，并未和壳体同一水平面，能够有效的降低后续装配和使用过程中的防酸镀层破损而造成的探测器失效的风险。
由于能够缓解酸的渗透，故能够降低探测器被酸损坏的发生概率。
作为一种可选的实施方式，防酸镀层的制备采用浸渍提拉法、旋转涂覆法、喷涂法或真空气相沉积技术。
在上述实施过程中，通过采用浸渍提拉法、旋转涂覆法、喷涂法或真空气相沉积技术制得的防酸镀层的致密度大于热拉形成的麦拉膜的致密度，能够有效的减缓酸的渗透。
本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的探测器的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的防酸镀层的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的方法的流程图。
图标：1-壳体；11-容置腔；12-探测开口；13-前盖；14-后盖；2-探测组件；21-基板；22-探测层；3-防酸镀层；31-第一防酸层；32-第二防酸层；4-耐酸粘结层；5-弹性支撑件。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
α粒子能谱探测器主要有PIPS、金硅面垒和碲锌镉探测器。PIPS、金硅面垒和碲锌镉探测材料本身都不耐受硝酸腐蚀，当前市面上的防酸Alpha探测器主要是使用一层麦拉膜（厚度0.5~5μm聚酯薄膜 ）将PIPS探测器包裹起来实现防酸目的。而麦拉膜是热拉形成的，其致密度不高，酸渗透发生的概率依然较高。
故发明人意图通过在探测器表面镀膜的方式来降低酸渗透的发生概率，具体是在将探测组件2安装于壳体1后，在整个探测器的外表面镀防酸的有机膜或者陶瓷膜。但这种镀膜方式无法在壳体1和探测组件2连接的直角处沉积足够厚度的防酸层（由于膜层会吸收α射线，为了保证足够的分辨率和效率，α探测器表面的膜厚一般要小于10μm，由于壳体1的遮挡，连接直角位置镀膜速率很低），故酸会通过该处渗入探测器内，造成探测器的损伤。
为解决壳体1和探测组件2连接的直角处沉积的防酸镀层3较薄的难问题，发明人提供了一种全新的制备方式，通过在探测组件表面先制备防酸镀层后，再与壳体进行装配，能够较好的解决直角镀膜和装配时壳体表面膜容易损坏的问题。
图1为本申请实施例提供的探测器的结构示意图，如图1所示，本申请实施例提供了一种α粒子探测器，探测器包括：壳体1和探测组件2。
关于壳体1，壳体1内设有容置腔11，且壳体1的工作面开设有探测开口12，探测开口12连通容置腔11。通常，壳体1材料也选择耐酸材料制备，例如316不锈钢等材料。需要说明的是本申请并不对壳体1的材料做出限定，在其他的实施例中，也可以采用其他的材料进行壳体1的制备。
为了便于组装，在一些实施例中，壳体1包括前盖13和后盖14，探测开口12开设于前盖13，后盖14正对探测开口12，探测组件2和后盖14间设有弹性支撑件5。需要说明的是，前盖13和后盖14的连接使用锁边、粘接、焊接等方式形成密封连接。
关于探测组件2，探测组件2的工作面设有防酸镀层3，探测组件2设于容置腔11内，且探测组件2的工作面通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。
在一些实施例中，探测组件2包括基板21和设于基板21靠近探测开口12表面的探测层22。基板21和探测层22间通过硅胶垫、橡胶垫等材质粘接或者吸附在一起。并且采用引线的方式将探测层22的信号引出到基板21或位于壳体1后盖14的信号连接器上。
为进一步强化防酸性能，在一些实施例中，探测组件2包覆有防酸镀层3。通过采用防酸镀层3包覆探测组件2，即便有少量酸液渗入容置腔11内进入探测组件2的后侧，防酸镀层3也能对探测组件2起到较好的保护作用。
在一些实施例中，防酸镀层3的厚度为0.5~10μm。防酸镀层3越厚，越有利于防酸效果，而防酸镀层3越薄，越有利于探测组件2的探测效率。控制防酸镀层3的厚度为0.5~10μm，能够兼顾防酸效果和探测效率。
示例性的，防酸镀层3的厚度可以为0.5μm、0.7μm、0.9μm、1.1μm、1.3μm、1.5μm、1.7μm、1.9μm、2.1μm、2.3μm、2.5μm、2.7μm、2.9μm、3.1μm、3.3μm、3.5μm、3.7μm、3.9μm、4.1μm、4.3μm、4.5μm、4.7μm、4.9μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等，其也可以为0.5~10μm范围内的任意值。
在一些实施例中，防酸镀层3包括有机层，进一步的，有机层的材料包括含氟聚合物和聚乙烯醇中的至少一种。在实际操作中，含氟聚合物可以采用真空镀膜制备成有机层，聚乙烯醇可以采用浸渍提拉法制备成有机层。含氟聚合物可以选自氟树脂、氟橡胶和其他氟制品等，具体的，可以为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(又称聚全氟乙丙烯，FEP)、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物(THV)和聚三氟氯乙烯(PCTFE)等。需要说明的是，本申请并不对有机层的制备方法进行限定，在其他实施例中，本领域技术人员可以选择合适的方法对合适的材料进行有机层的制备。同时，以上对于材料和方法的列举仅是为了证明本方法能够实施，并不用以限定本申请，在其他实施例中，只要是能够形成致密度较高的有机层的材料即可。采用浸渍提拉法、旋转涂覆法、喷涂法或真空气相沉积技术制备的有机层的致密度优于热拉形成的麦拉膜，而致密度越高，越有利于防酸镀层3的防酸效果。
图2为本申请实施例提供的防酸镀层3的结构示意图，如图2所示，为进一步的增加防酸镀层3的致密度，在一些实施例中，防酸镀层3包括交替设置的第一防酸层31和第二防酸层32，第一防酸层31包括有机层，第二防酸层32包括陶瓷层。进一步的，有机层的材料包括含氟聚合物和聚乙烯醇中的至少一种，陶瓷层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氧化铬中的至少一种。陶瓷层具有较高的致密度，通过采用陶瓷层作为第二防酸层32与有机层配合使用，能够显著提高防酸镀层3的防酸效果。
同时，由于探测器的表面面积是较大的，在其表面制备越厚的陶瓷层，产生的应力越大，则越容易出现龟裂影响防酸效果；而太薄的陶瓷层无法起到更好的防酸的效果。在一些实施例中，第二防酸层32的厚度不超过2μm；控制第二防酸层32的厚度为0.5~2μm，可有效的减小第二防酸层32发生龟裂的可能性，进而降低酸的渗透。
示例性的，第二防酸层32的厚度可以为0.5μm、1.0μm、1.5μm或2.0μm等，其也可以为0.5~2μm范围内的任意值。
在探测器长时间处于酸的环境中时，酸仍有可能通过耐酸粘结层4、壳体1的前盖13和后盖14的连接处渗入探测器内，对探测器进行腐蚀，造成探测器的损坏，为进一步的降低探测器的损坏，在一些实施例中，容置腔11内填充有防酸材料，具体的，防酸材料可以为防酸硅胶、氟橡胶等。通过在容置腔11内填充防酸材料，可进一步的阻止酸的渗透，进而降低酸损坏探测器的可能。
该探测器通过在探测组件2的工作面设置防酸镀层3，防酸镀层3的致密度比热拉形成的麦拉膜更高，能够有效的缓解酸的渗透。并且，防酸镀层3和探测组件2之间无空气存在，在外界气压发生变化时，不会出现膨胀和收缩，防酸镀层3的致密度不会受影响，进而能够有效的缓解酸的渗透。由于能够缓解酸的渗透，故能够降低探测器被酸损坏的发生概率。同时，防酸镀层3在壳体1探测开口12的内侧，并未和壳体1同一水平面，能够有效的降低后续装配和使用过程中的防酸镀层3破损而造成的探测器失效的风险。
图3为本申请实施例提供的方法的流程图，如图3所示，本申请实施例还提供了一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1.得到壳体1和探测组件2，壳体1内设有容置腔11，且壳体1的工作面开设有探测开口12，探测开口12连通容置腔11；
在一些实施例中，探测组件2的制备包括：利用胶水或者硅胶垫、橡胶垫等材质将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上，本领域技术人员可以理解的是，使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上是为了将信号引出，为达到该目的，在其他实施例中，也可以使用引线方式将探测层22的信号引出到安装在壳体1上的连接器上。
壳体1包括前盖13和后盖14，可在探测组件2安装后，将前盖13和后盖14进行连接形成壳体1。通常，上述的连接器安装在壳体1的后盖14上。
S2.在探测组件2的工作面制备防酸镀层3；
在一些实施例中，使用浸渍提拉法、旋转涂覆法、喷涂法或者真空气相沉积技术，在探测层22的工作面（朝向探测开口12一侧）或者整个探测组件2四周沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3可以只是有机层，有机层的材料包括含氟聚合物和聚乙烯醇中的至少一种。防酸镀层3也可以是交替设置的第一防酸层31和第二防酸层32，第一防酸层31包括有机层，第二防酸层32包括陶瓷层，有机层的材料包括含氟聚合物，陶瓷层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氧化铬中的至少一种。者陶瓷的致密度和防酸效果都优于有机层，但是陶瓷在制备厚膜时应力比较大，容易出现龟裂影响防酸效果，而太薄的陶瓷层无法起到更好的防酸的效果。故需控制第二防酸层32的厚度为0.5~2μm之间。
S3.将设有防酸镀层3的探测组件2安装于容置腔11内，并通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。
在一些实施例中，将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。耐酸粘结层4的材料包括但不限于耐酸硅胶、氟橡胶等。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧、硅胶垫、氟橡胶垫等弹性物质作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上（包括但不限于导线、SMA、BNC等连接器）。然后将后盖14使用锁边、粘接、焊接等方式与前盖13密封，完成探测器封装。
S4.向容置腔11填充防酸材料，防酸材料包括但不限于防酸硅胶、氟橡胶等。
该方法通过在探测组件2的工作面设置防酸镀层3，防酸镀层3的致密度比热拉形成的麦拉膜更高，能够有效的缓解酸的渗透。并且由于防酸镀层3是附着在探测组件2的工作面的，防酸镀层3和探测组件2间存在附着力，防酸镀层3和探测组件2之间不会有空气存在，在外界气压发生变化时，不会出现膨胀和收缩，防酸镀层3的致密度不会受影响，进而能够有效的缓解酸的渗透，降低探测器被酸损坏的发生概率。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用浸渍提拉法在整个探测组件2的所有表面沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3是有机层，有机层的材料包括聚乙烯醇。防酸镀层3的厚度为5μm。
S3. 将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
实施例2
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用真空镀膜法在整个探测组件2的所有表面沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3是有机层，有机层的材料包括聚四氟乙烯。防酸镀层3的厚度为5μm。
S3. 将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
实施例3
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用真空镀膜法在整个探测组件2的所有表面沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3是交替设置的第一防酸层31和第二防酸层32，第一防酸层31为有机层，第二防酸层32为陶瓷层，有机层的材料包括聚四氟乙烯，金属层的材料包括二氧化硅。第一防酸层31的厚度为2μm，第二防酸层32的厚度为0.5μm。且防酸镀层3的厚度为5μm。
S3. 将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
实施例4
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用真空镀膜法在整个探测组件2的所有表面沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3是交替设置的第一防酸层31和第二防酸层32，第一防酸层31为有机层，第二防酸层32为陶瓷层，有机层的材料包括聚四氟乙烯，金属层的材料包括二氧化硅。第一防酸层31的厚度为1.5μm，第二防酸层32的厚度为1μm。且防酸镀层3的厚度为5μm。
S3. 将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
实施例5
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用真空镀膜法在探测层22的工作面（朝向探测开口12一侧）沉积防酸镀层3。其中，防酸镀层3是交替设置的第一防酸层31和第二防酸层32，第一防酸层31为有机层，第二防酸层32为陶瓷层，有机层的材料包括聚四氟乙烯，金属层的材料包括二氧化硅。第一防酸层31的厚度为0.5μm，第二防酸层32的厚度为1.0μm。且防酸镀层3的厚度为5μm。
S3. 将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
实施例6
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用真空镀膜法在整个探测组件2的所有表面沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3是交替设置的第一防酸层31和第二防酸层32，第一防酸层31为有机层，第二防酸层32为陶瓷层，有机层的材料包括聚四氟乙烯，金属层的材料包括二氧化硅。第一防酸层31的厚度为0.5μm，第二防酸层32的厚度为1.0μm。且防酸镀层3的厚度为5μm。
S3. 将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
实施例7
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用真空镀膜法在整个探测组件2的所有表面沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3是交替设置的第一防酸层31和第二防酸层32，第一防酸层31为有机层，第二防酸层32为陶瓷层，有机层的材料包括聚四氟乙烯，金属层的材料包括二氧化硅。第一防酸层31的厚度为0.5μm，第二防酸层32的厚度为1.0μm。且防酸镀层3的厚度为5μm。
S3. 将制备防酸镀层3的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
S4. 向容置腔11填充防酸材料。
对比例1
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 将探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
S3. 在封装好的探测器表面包裹5μm的麦拉膜。
对比例2
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 使用5μm的麦拉膜在整个探测组件2进行包裹。
S3. 将包裹好的探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
对比例3
一种α粒子探测器的制备方法，方法包括：
S1. 利用胶水将探测层22和基板21进行粘接或者吸附在一起。并使用引线方式将探测层22的信号引出到基板21上。
S2. 将探测组件2通过耐酸粘结层4粘接于壳体1的探测开口12周沿。在探测组件2的基板21和壳体1的后盖14之间，使用弹簧作为弹性支撑件5，以对做探测组件2起到支撑效果。并将信号从基板21上引出到壳体1后盖14的连接器上。然后将后盖14使用焊接的方式与前盖13密封，完成探测器封装。
S3. 使用真空镀膜法在封装好的探测器四周沉积防酸镀层3（即形成包覆状）。其中，防酸镀层3是有机层，有机层的材料包括聚四氟乙烯。且防酸镀层3的厚度为5μm。
将实施例1至7和对比例1至3提供的探测器进行探测器分辨率和效率的测试，结果如下表所示：
合格标准为效率>30%，分辨率<15%@5.48Mev
由上表可得，采用本申请实施例提供的方法制备的防酸探测器具有较好的探测效率和分辨率。
将实施例1至7和对比例1至3提供的探测器进行防酸测试，测试过程如下：
加速恶化实验，直接使用浓硝酸滴在探测器表面来测试不同工艺制备的探测器防酸效果。从大量的实验和实际对应测算，浓硝酸滴表面恶化实验耐受1小时相当于在酸雾环境中使用大于20天。
将制备好的防酸层的探测器依次摆放在培养皿中，开口面向上放置。培养皿放置在有尾气处理的通风橱中。
使用胶头滴管吸68%浓度的浓硝酸，每个探测器表面滴10滴浓硝酸。滴完后使用膜密封培养皿，在通风橱中静止放置。
分别在放置1分钟、5分钟、10分钟、30分钟、1小时、2小时、4小时、8小时、12小时、24小时、36小时、48小时、60小时、72小时、84小时、96小时打开密封膜观察并记录探测器表面形貌。每次记录形貌后立即密封培养皿。
测试结果如下表所示：
由上表可得，采用本申请实施例提供的方法制备的防酸探测器可以有效阻挡酸向探测器的渗透，能够有效提升探测器使用寿命。最佳的条件下测算使用寿命超过5年。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种α粒子探测器，其特征在于，所述探测器包括：
壳体，所述壳体内设有容置腔，且所述壳体的工作面开设有探测开口，所述探测开口连通所述容置腔；
探测组件，所述探测组件的工作面设有防酸镀层，所述探测组件设于所述容置腔内，且所述探测组件的工作面通过耐酸粘结层粘接于所述壳体的所述探测开口周沿。
2.根据权利要求1所述的α粒子探测器，其特征在于，所述探测组件包覆有防酸镀层。
3. 根据权利要求1或2所述的α粒子探测器，其特征在于，所述防酸镀层的厚度为0.5~10μm。
4. 根据权利要求1所述的α粒子探测器，其特征在于，所述防酸镀层包括有机层；和/或
所述有机层的材料包括含氟聚合物和聚乙烯醇中的至少一种；和/或
所述含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物和聚三氟氯乙烯中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的α粒子探测器，其特征在于，所述防酸镀层包括交替设置的第一防酸层和第二防酸层，所述第一防酸层包括有机层，所述第二防酸层包括陶瓷层；和/或
所述有机层的材料包括含氟聚合物和聚乙烯醇中的至少一种；和/或
所述含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物和聚三氟氯乙烯中的至少一种；和/或
所述陶瓷层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氧化铬中的至少一种；和/或
所述第二防酸层的厚度为0.5~2μm。
6.根据权利要求1所述的α粒子探测器，其特征在于，所述容置腔内填充有防酸材料。
7.根据权利要求1所述的α粒子探测器，其特征在于，所述壳体包括前盖和后盖，所述探测开口开设于所述前盖，所述后盖正对所述探测开口，所述探测组件和所述后盖间设有弹性支撑件。
8.根据权利要求1所述的α粒子探测器，其特征在于，所述探测组件包括基板和设于所述基板靠近所述探测开口表面的探测层。
9.一种α粒子探测器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
得到壳体和探测组件，所述壳体内设有容置腔，且所述壳体的工作面开设有探测开口，所述探测开口连通所述容置腔；
在探测组件的工作面制备防酸镀层；
将设有防酸镀层的所述探测组件安装于所述容置腔内，并通过耐酸粘结层粘接于所述壳体的所述探测开口周沿。
10.根据权利要求9所述的α粒子探测器的制备方法，其特征在于，所述防酸镀层的制备采用浸渍提拉法、旋转涂覆法、喷涂法或真空气相沉积技术。
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