CN205643728U - 一种测量周围剂量当量的电离室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例涉及一种测量周围剂量当量的电离室，所述电离室包括：电离室室壁，包括外壳层和内壳层；外壳层的内壁与内壳层的外壁相接；电离室室壁的一端在中心位置开设有电极孔；收集极，呈杆状，由铝制材料制成；收集极的顶端为半球形，底端为支撑杆，用于收集极与外部信号电缆的连接；保护极，呈环状套接于支撑杆外，支撑杆的外表面与保护极的内表面之间具有绝缘层进行隔离；高压极，呈环状套接于保护极外，保护极的外表面与高压极的内表面之间具有绝缘层进行隔离；固定环，套接于高压极外，从而将收集极、保护极和高压极呈同心环嵌套于固定环内；固定环装设与电极孔内，收集极置于电离室之中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种辐射探测设备领域，尤其涉及一种测量周围剂量当量的电离室。
背景技术
电离室是一种用于探测电离辐射的气体探测器，其工作原理是当射线辐照探测器时，射线与探测器中气体分子发生作用，产生电子-正离子对。在电离室收集极和高压极上加直流极化电压形成电场，气体分子电离形成的电子和正离子会向两极移动，形成电离电流。通常电离室工作在正比区，即电离电流大小正比于射线产生的初始离子对数目，也即正比于射线强度。
电离辐射防护实用量又分为周围剂量当量H*(d)、定向剂量当量H’(d)和个人剂量当量Hp(d)。周围剂量当量和定向剂量当量用于场所和环境监测。在环境和工作场所监测中，周围剂量当量是唯一与基本限值有效剂量当量相联系的可测量。周围剂量当量的定义为辐射场中某一点处的周围剂量当量H*(d)是指相应的齐向扩展场中的ICRU球体内对着辐射入射方向的半径上，深度d处的剂量当量。对于强贯穿辐射，推荐的深度d为10mm。
现有的很多电离室型辐射防护监测仪器都只是测量照射量或者空气比释动能率，操作人员通常只能通过ICRU报告中给出的辐射防护量的剂量转换因子乘以空气比释动能率从而间接得到周围剂量当量率，而剂量转换因子在X或γ射线能量为200keV以上的能区内变化较小；在200keV以下的低能区，剂量转换因子有所增加，在约70keV处，剂量转换因子可达1.55，而在更低能区，如15keV处剂量转换因子下降到0.3。在这种条件下使用测量照射量或空气比释动能的仪器来反应剂量当量可能会导致较大的测量误差。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种周围剂量当量电离室，结构上充分考虑电子平衡和能量响应的技术要求，漏电流很小，测量结果准确，误差小。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种测量周围剂量当量的电离室，包括：电离室室壁、收集极、保护极、高压极和固定环；
所述电离室室壁包括外壳层和内壳层；所述外壳层的内壁与所述内壳层的外壁相接；所述电离室室壁的一端在中心位置开设有电极孔；
所述收集极呈杆状；所述收集极的顶端为半球形，底端为支撑杆，用于收集极与外部信号电缆的连接；
所述保护极呈环状套接于所述支撑杆外，所述支撑杆的外表面与所述保护极的内表面之间具有绝缘层进行隔离；
所述高压极呈环状套接于所述保护极外，所述保护极的外表面与所述高压极的内表面之间具有绝缘层进行隔离；
所述固定环套接于所述高压极外，从而将所述收集极、保护极和高压极呈同心环嵌套于所述固定环内；所述固定环装设于所述电极孔内，所述收集极置于所述电离室之中。
优选的，所述收集极与高压极之间具有一定的电压，所述电离室的内部在收集极与高压极之间形成电场；当受到射线辐照时，所述电离室内部气体被电离成电子-离子对，在所述电场作用下形成电离电流。
优选的，所述保护极接地。
优选的，所述绝缘层为耐射线辐照的聚醚醚酮或聚三氟氯乙烯。
优选的，所述电离室为球形、圆柱形或球柱形。
优选的，所述内壳层的外高度为129mm，内高度为128mm，内径为100mm，厚度为0.5mm。
进一步优选的，所述外壳层的外高度为144.4mm，内高度为129mm，内径为101mm，厚度为7.7mm。
进一步优选的，所述收集极为高度89mm，直径7mm，顶端为直径7mm的半球形。
优选的，所述收集极与所述保护极之间连接电流测量设备，对所述电离电流进行测量。
优选的，所述收集极为铝制材料制成，所述外壳层为有机玻璃材料制成，所述内壳层为铝制材料制成。
本实用新型实施例提供的周围剂量当量电离室，结构上充分考虑电子平衡和能量响应的技术要求，漏电流很小，测量结果准确，误差小。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的周围剂量当量电离室的剖面示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
本实用新型实施例提供的直流恒流电流信号的产生方法，具体用于产生直流小电流恒流信号。
图1为本实用新型实施例提供的测量周围剂量当量的电离室，结合图1所示，本实施例提供的测量周围剂量当量的电离室包括：电离室室壁1、收集极2、保护极3、高压极4和固定环5。
电离室室壁1，包括外壳层11和内壳层12；外壳层11的内壁与内壳层12的外壁相接；电离室室壁1的一端在中心位置开设有电极孔13；
具体的，基于周围剂量当量的定义，电离室应该达到电子平衡，因此电离室室壁与空气间存在等效关系，电离室室壁和空气的等效原子序数尽可能相同(空气等效原子序数为7.64)。因此，电离室室壁1采用有机玻璃材质制成的外壳层11(等效原子序数6.5)和铝材质制成的内壳层12(原子序数13)，外壳层11的厚度为7.7mm，内壳层12的厚度为0.5mm。电离室的内部体积约为1000cm3。
电离室可以是球形、圆柱形或球柱形。一个具体的例子中，采用圆柱形的电离室，其圆柱体内径100mm，内高128mm，外高129mm，厚度为0.5mm。
电离室室壁1还具有开孔14，以使电离室内外空气可以自由交换以便达到温度、气压平衡。开孔14的直径优选为0.5mm。
收集极2，呈杆状，由铝制材料制成；
收集极2的顶端为半球形；底端为支撑杆21，由铜材质制成，用于收集极2与外部信号电缆的连接。
在所述一个具体的例子中，收集极的长度为89mm，直径为7mm，顶端为直径7mm的半球形。
保护极3，呈环状套接于支撑杆21外，支撑杆21的外表面与保护极3的内表面之间具有绝缘层6进行隔离。保护极3接地连接。
高压极4，由铜制成，呈环状套接于保护极3外，保护极3的外表面与高压极4的内表面之间具有绝缘层6进行隔离。
固定环5，由镀铬铜材质制成，套接于高压极4外，从而将收集极2、保护极3和高压极4呈同心环嵌套于固定环5内；固定环5装设于电极孔13内，使收集极2置于电离室之中。
上述所述绝缘层6为耐射线辐照的绝缘层，通常采用绝缘材料聚醚醚酮(PEEK)或聚三氟氯乙烯。
在电离室工作时，保护极3接地设置在收集极2与高压极4之间，以减少漏电损失，收集极2与高压极4之间具有一定的电压，优选为+400V，电离室的内部在收集极2与高压极4之间形成电场；当受到射线辐照时，电离室内部气体被电离成电子-离子对，在该电场作用下向两级移动，形成电离电流。
在收集极2与保护极3之间连接电流测量设备，用于测量电离电流信号。
在实际操作中，可以根据所需要测量辐射场的剂量率范围，设计不同尺寸的电离室，以保证便于采用现有的微电流测量设备进行电离电流测量。
本实用新型实施例提供的提供周围剂量当量电离室，结构上充分考虑电子平衡和能量响应的技术要求，漏电流很小，测量结果准确，误差小。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种测量周围剂量当量的电离室，其特征在于，所述电离室包括：电离室室壁、收集极、保护极、高压极和固定环；
所述电离室室壁包括外壳层和内壳层；所述外壳层的内壁与所述内壳层的外壁相接；所述电离室室壁的一端在中心位置开设有电极孔；
所述收集极呈杆状；所述收集极的顶端为半球形，底端为支撑杆，用于收集极与外部信号电缆的连接；
所述保护极呈环状套接于所述支撑杆外，所述支撑杆的外表面与所述保护极的内表面之间具有绝缘层进行隔离；
所述高压极呈环状套接于所述保护极外，所述保护极的外表面与所述高压极的内表面之间具有绝缘层进行隔离；
所述固定环套接于所述高压极外，从而将所述收集极、保护极和高压极呈同心环嵌套于所述固定环内；所述固定环装设于所述电极孔内，所述收集极置于所述电离室之中。
2.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述收集极与高压极之间具有电压，所述电离室的内部在收集极与高压极之间形成电场；当受到射线辐照时，所述电离室内部气体被电离成电子-离子对，在所述电场作用下形成电离电流。
3.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述保护极接地。
4.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述绝缘层为耐射线辐照的聚醚醚酮或聚三氟氯乙烯。
5.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述电离室为球形、圆柱形或球柱形。
6.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述内壳层的外高度为129mm，内高度为128mm，内径为100mm，厚度为0.5mm。
7.根据权利要求1或6所述的电离室，其特征在于，所述外壳层的外高 度为144.4mm，内高度为129mm，内径为101mm，厚度为7.7mm。
8.根据权利要求6所述的电离室，其特征在于，所述收集极为高度89mm，直径7mm，顶端为直径7mm的半球形。
9.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述收集极与所述保护极之间连接电流测量设备，对所述电离电流进行测量。
10.根据权利要求1所述的电离室，其特征在于，所述收集极为铝制材料制成，所述外壳层为有机玻璃材料制成，所述内壳层为铝制材料制成。
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