CN202661630U - 一种适合于低能x射线测量的透射型监测电离室 - Google Patents

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魏可新
王红玉
宋明哲
侯金兵
高飞
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Abstract

本实用新型属于剂量测量技术领域，公开了一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室。该电离室包括支撑结构、绝缘套、支撑环、绝缘柱、收集极、高压极，关键在于，该电离室为三层电极结构，即两个高压极和一个收集极；电离室的中心置有固化灵敏体积的支撑环。该电离室可用于低能X射线测量且灵敏体积稳定、漏电小。

Description

一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室
技术领域
本实用新型属于剂量测量技术领域，具体涉及一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室。
背景技术
X射线机等射线发生器，其输出量会随着时间具有一定的波动性，对于准确度要求很高的场合，这种波动会带来很大的影响。同时，在使用X光机对辐射监测仪表进行校准时，需要通过调节X光机管电流来改变X光机输出剂量，而控制器上示值电流往往与输出剂量不成严格的线性关系。因此必须采用监测设备对X射线机的输出剂量进行监测，最常用的监测设备是透射型电离室。
对X光机输出剂量监测的透射型电离室，其结构主要包括高压极和收集极，需要满足以下几个方面的条件：
（1）使用原子序数较低的物质作为高压电极。为了避免对剂量测量的影响，通常采用原子序数较低的金属Be作为高压电极。同时由于金属铍具有一定的硬度，可以支撑起一个固定的灵敏体积。对于30keV以上能量的光子辐射监测，金属铍可以满足测量要求，但如果使用30keV以下能量的光子，金属Be则不能满足要求，原因是金属铍为了保证一定硬度所需要的最小厚度仍然偏厚，会造成低能X射线的适度衰减，这样最终产生的能谱与要求的能谱会存在很大的偏离。
（2）电离室作为长期监测X射线输出剂量的设备，必须具有一个稳定的灵敏体积，在这个灵敏体积内部具备均匀的电场分布。同时，为了保证在所监测的剂量率范围内，该灵敏体积又不能过小，以保证足够大的灵敏度。
（3）监测电离室作为传递标准设备，漏电要足够的小，进而保证其长期稳定性和测量重复性。
常规的监测电离室通过高压极自身的硬度保证稳定的灵敏体积结构，其中心收集极夹在电离室支撑结构上，依靠支撑结构自身的绝缘来减少漏电流。这种电离室具有以下3个方面的缺点：（1）电离室灵敏体积靠两层金属极板实现，如果金属层自身不稳定，则电离室灵敏体积就会改变；（2）电离室漏电不易控制，该电离室依靠支撑结构自身的绝缘控制漏电，收集极与支撑结构接触面大，表面漏电极容易受到外界温湿度条件影响；（3）入射窗过厚，不能满足在尽量不改变低能光子能谱的前提下对其输入剂量进行监测的要求。
发明内容
（一）实用新型目的
根据现有所存在的问题，本实用新型提出了一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室，该电离室可用于低能X射线测量且灵敏体积稳定、漏电小。
（二）技术方案
为了解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室，该电离室包括支撑结构、绝缘套、支撑环、绝缘柱、收集极、高压极，关键在于，该电离室为三层电极结构，即两个高压极和一个收集极；电离室的中心置有固化灵敏体积的支撑环。
所述的支撑环的材料为铜；所述的绝缘柱为三绝缘立柱，材料为聚四氟乙烯；所述的收集极和高压极的材质均为铝化聚酯膜，其厚度为1~10μm；支撑结构与绝缘套通过螺纹连接。
（三）有益效果
采用本实用新型提供的电离室具有的有益效果为：（1）可满足低能光子的辐射监测。采用铝化聚酯薄膜作为电极的材料，厚度为1~10μm，可用于30keV以下能量光子的辐射监测；（2）灵敏体积固定。采用铜环为灵敏体积的支撑环，使电离室的灵敏体积固定；（3）有效减少电离室漏电。采用三绝缘立柱将收集极与外部隔离，最大程度的减少了接触面积，减少了漏电。
附图说明
图1 透射型监测电离室横截面示意图；
1、电离室外部支撑结构； 2、绝缘套 ; 3、支撑环；4绝缘柱； 5、收集极；6、高压极；7、同轴电缆。
图2 绝缘立柱示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。
一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室，该电离室包括支撑结构1、绝缘套2、支撑环3、绝缘柱4、收集极5、高压极6，关键在于，该电离室为三层电极结构，即两个高压极和一个收集极；电离室的中心置有固化灵敏体积的支撑环。
所述的支撑结构1为监测电离室外部支撑结构，同时作为高压极6的支撑架；所述的支撑结构1和支撑环3之间置有绝缘套2，绝缘套2使支撑结构1和支撑环3绝缘，支撑环3的作用是一方面固化灵敏体积，另一方面作为收集极5的支撑结构且支撑环3的材料为铜；所述的绝缘柱4为绝缘三柱，材料为聚四氟乙烯，位于支撑环3与收集极5之间，使两者之间绝缘；所述的收集极5和高压极6的材质均为铝化聚酯膜，其厚度为1~10μm，制作过程是通过硬压和粘附的双重办法，将聚酯膜固定在铝制框架上；收集极5和高压极6通过同轴电缆7与读数及高压系统连接。
本实施例中所用的电离室的直径为85mm，深度为2cm，高压极和收集极均采用厚度为6μm的铝化聚酯膜。
监测电离室不需要具体给出所在位置剂量，但是需要在所关心的剂量率范围内，其电离电流与参考位置的空气比释动能值的比为常数。这样对于不同辐射质，当得到该常数后，便可以在日常校准工作中通过各读取监测电离室的值来得到各校准位置的约定真值。在52μGy/min~4163μGy/min范围内，工作电压为+200V，测量电离室电离电流与1m处空气比释动能的比值如下表：
表1监测电离室电离电流与1m空气比释动能率比
Figure 596050DEST_PATH_IMAGE002
从表1可看出，1m处空气比释动能率范围在52μGy/min~4163μGy/min范围下，其电离电流与参考点位置的空气比释动能值的比值变化小于0.2%，可视为常数，满足剂量标准要求。

Claims (4)

1. 一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室，该电离室包括支撑结构（1）、绝缘套（2）、支撑环（3）、绝缘柱（4）、收集极（5）、高压极（6），其特征在于，该电离室为三层电极结构，即两个高压极和一个收集极；电离室的中心置有固化灵敏体积的支撑环；支撑环（3）的材料为铜；收集极（5）和高压极（6）的材质均为铝化聚酯膜，其厚度为1~10μm。
2. 根据权利要求1所述的一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室，其特征在于，所述的绝缘柱（4）为三绝缘立柱，材料为聚四氟乙烯。
3. 根据权利要求1所述的一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室，其特征在于，所述的收集极（5）和高压极（6）均固定在铝制框架上。
4. 根据权利要求1所述的一种适合于低能X射线测量的透射型监测电离室，其特征在于，所述的支撑结构（1）和绝缘套（2）通过螺纹连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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