CN1290858A - 阵列电离室探测装置及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明属核技术应用领域,其中每个阵列电离室单元由耐压密封外壳、高压气体、窗口、电极系统及熔封绝缘子引出端组成,所说的耐压密封外壳兼作高压极;壳内部分或全部高压电极片与密封外壳相焊接。本发明具有轻便耐震的优点,可应用于移动式、固定式或其它形式的辐射成象检测系统,更加适应车载式检测站的需要。
Description
本申请为一项分案申请，原申请案的申请号为98101501．8，申请日为980403，发明名称为“车载式γ射线数字辐射成像流动检测站及其阵列探测装置”。
本发明属核技术应用领域，特别涉及一种轻便耐震的充气阵列电离室探测装置的结构设计。
已有的阵列电离室型探测装置能够满足辐射成象检测要求，但也存在某些缺陷，如：①阵列电离室单元中，除电极系统外另有单独的厚重耐压密封壳，显著增大了探测单元的重量；②内部结构复杂，导致抗震性能的降低。这些缺陷不利于它在车载式检测装置中的应用。
本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，提供一种阵列电离室探测装置。具有轻便耐震的优点，可应用于移动式、固定式或其它形式的辐射成象检测系统，更加适应车载式检测站的需要。
本发明提出一种阵列电离室探测装置，其中每个阵列电离室单元由耐压密封外壳、高压气体、窗口、电极系统及熔封绝缘子引出端组成，所说的耐压密封外壳兼作高压极；壳内部分或全部高压电极片与密封外壳相焊接。所说的绝缘子可为双层金属-陶瓷熔封绝缘子，包括焊成一体的金属顶盖与中心金属丝，套封于金属丝外该顶盖下的陶瓷内管，该陶瓷内管适当处套封一陶瓷短管，该陶瓷短管上端由一金属保护环卡固，其下端外套封一金属短管。所说的绝缘子也可为单层一人造宝石熔封绝缘子。
本发明探测装置可应用于移动式、固定式或其它形式的辐射成象检测系统。更加适应车载式检测站的需要。
附图简要说明：
图1为本发明所述阵列电离室探测装置实施例结构示意图。
图2为图1中绝缘子结构示意图。
本发明提出了一种阵列电离室探测装置实施例，其阵列电离室单元结构的特征是取消了与电极系统分离的单独的耐压密封壳，而使密封壳本身也兼作为高压极的一部分。同时，为去除绝缘子漏电流的影响，采用了双层金属陶瓷熔封绝缘子来引出信号。
此种阵列电离室的主要结构如图1所示。这是一个包含多个象素电离室元的阵列电离室单元的外观正视图及断层剖面图。图中17是双层金属-陶瓷熔封绝缘子，18是高压电极片，19是收集极片，而20则是兼起高压极作用的密封壳。由图可见，各高压极片18与密封壳20是联通的，不存在防止它们间发生短路的问题，显著提高了可靠性。同时，可每隔一定距离便将高压极片18与密封外壳20相焊接，从而大大增强了外壳的耐压强度。这就可以显著减小外壳的厚度，使阵列电离室单元的重量大为减轻。收集极片19依靠高绝缘材料插件固定在高压电极18之间，并与之严格绝缘。收集极的信号则通过双层金属-陶瓷熔封绝缘子17引出。双层金属-陶瓷熔封绝缘子17的结构如图2所示。
本实施例双层金属-陶瓷熔封绝缘子共有三个金属件171、173、175与二个氧化铝陶瓷管172、174构成，如图2所示。图中可见顶盖与中心金属丝171连成一体，其中心金属丝与收集极片相联，用以输出信号。金属件172为“保护环”，在电离室工作时应当接地。金属件173为底座，须与电离室单元的密封外壳相焊接。各陶瓷管与金属件相接处，用金属-陶瓷容封工艺封接。各焊缝均应保证其泄漏率小于1×10-8帕斯卡·升／秒。在某些特殊情况下，陶瓷管172可换用人造宝石(氧化铝单晶)管，来提高其绝缘电阻及抗潮性能。在电离室工作时，密封壳及高压极上加的工作电压在陶瓷管174上产生的漏电流通过“保护环”173而流入“地”，不再会影响信号测量。中央金属丝171与保护环173间的电位差很小，因而在陶瓷管172上产生的漏电流可以忽略。由于人造宝石管的绝缘电阻可高达1016Ω，因而也可以直接用单层金属-宝石熔封绝缘子取代双层金属-陶瓷熔封绝缘子而达到同样降低漏电流影响的效果。
这种结构阵列电离室单元的耐压强度更好，故可充入更大压力的工作气体，获得更高的探测灵敏度。同时，由于省去单独的耐压密封壳、简化电极系统结构和减薄了密封壳的厚度，便显著减少了电离室单元的重量，提高了可靠性并增强了抗震能力。
本发明所述的阵列电离室将更适用于车载式集装箱检测装置。当然，它也可应用于其它无损探伤检测系统。
本实施例用于车载式钴-60集装箱检测系统中，探测器系统总共安装了32-64个阵列电离室单元，每单元含16个象素电离室元，共含512-1024个象素电离室元。该集装箱检测系统将能达到的检测性能指标是：对100毫米铁屏吸收体的密度反差灵敏度(CI值)为7‰；同样吸收体条件下的图象质量指标(IQI值)为2．5％；穿透本领(SP值)为220-240mm铁；最大检测剂量小于0．02mGy。
Claims (4)
1、一种阵列电离室探测装置，其中每个阵列电离室单元由耐压密封外壳、高压气体、窗口、电极系统及熔封绝缘子引出端组成，其特征在于，所说的耐压密封外壳兼作高压极；壳内部分或全部高压电极片与密封外壳相焊接。
2、如权利要求1所述的阵列电离室探测装置，其特征在于，所说的绝缘子为双层金属-陶瓷熔封绝缘子，包括焊成一体的金属顶盖与中心金属丝，套封于该金属丝外顶盖下的陶瓷内管，该陶瓷内管适当处套封一陶瓷短管，该陶瓷短管上端由一金属保护环卡固，其下端外套封一金属短管。
3、如权利要求1所述的阵列电离室探测装置，其特征在于，所说的绝缘子为单层一人造宝石熔封绝缘子。
4、一种如权利要求1所述的阵列电离室探测装置的用途，其特征在于，它可应用于移动式、固定式或其它形式的辐射成象检测系统。
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