CN219609233U - 一种耐辐照型计数管探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐辐照型计数管探测器，该探测器适用于测量伽玛辐照装置中辐照室剂量率的测量。所述探测器由自屏蔽体，外壳以及外围电路构成，外壳及外围电路设置于自屏蔽体内部，探测器电极包括阴极和阳极，阴极和阳极被外壳包裹，且外壳内部具有工作气体腔室，阳极的一端连接绝缘体，另一端与外围电路连接，绝缘体至少一部分穿过外壳后与阳极连接，外围电路包括电源、负载电阻、隔直电容，电源与负载电阻、隔直电容依次进行电连接。与现有同类剂量计相比，所述探测器的不同之处在于：一.显著提高了测量精度；二.采用金属外壳，并增加一定厚度的自屏蔽体，以能够适应在高辐射环境中测量。

Description

一种耐辐照型计数管探测器

技术领域

本实用新型涉及一种耐辐照型计数管探测器，该探测器适用于在辐照装置中测量γ射线剂量率。

背景技术

钴源辐照装置中最重要的辐射监测任务是测量辐照室(或迷道)内的γ射线剂量率。由于此处剂量率水平高，普通G-M计数管探测器不耐辐照，通常使用半年时间即被损坏。所以目前常用电离室型探测器进行测量。

电离室型探测器造价比G-M计数管探测器高出两倍左右，结构复杂，易损坏，不易维修，并且测量精度低。特别是放射源已经降到贮存位置时，辐照室(或迷道)内的γ射线剂量率应接近天然本底值，而电离室型探测器通常给出的值要偏高一倍。为了满足提高测量精度和耐辐照两种需求，且降低造价、易于维修，从而开发了本实用新型耐辐照型计数管探测器。

实用新型内容

为了使探测器能够提供测量精度满足防辐射的要求，本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是，采用了G-M计数管探测器。该探测器主要由阴极、阳极、直流电源、负载电阻、隔直电容、绝缘体等组成，与现有同类剂量计相比，所述探测器的不同之处在于：一.显著提高了测量精度；二.采用金属外壳，并增加一定厚度的自屏蔽体，以能够适应在高辐射环境中测量。

一种耐辐照型计数管探测器，其中所述探测器由自屏蔽体，外壳以及外围电路构成，外壳及外围电路设置于自屏蔽体内部，探测器电极包括阴极和阳极，阴极和阳极被外壳包裹，且外壳内部具有工作气体腔室，阳极的一端连接绝缘体，另一端与外围电路连接，绝缘体至少一部分穿过外壳后与阳极连接，外围电路包括电源、负载电阻、隔直电容，电源与负载电阻、隔直电容依次进行电连接。

进一步，自屏蔽体为金属制成。

进一步，阴极表面在电场作用下，产生光电子，阳极收集电子，形成正离子鞘，发送电脉冲信号至外围电路。

进一步，工作气体腔室具有容纳工作气体的空间。

进一步，自屏蔽体为层状铅制自屏蔽体构成的屏蔽壳体结构。

进一步，工作气体为惰性气体。

本使用新型的有益效果是：1.配置G-M计数管，能够提高剂量率的测量精度；2.与现有探测器相比，能够耐辐照，从而应用于辐照室(或迷道)等高剂量率场所。并且降低成本、易于维修。

附图说明

图1是本实用新型耐辐照型计数管探测器整体结构图。

附图标记：自屏蔽体5、外壳1、阴极2、阳极4、绝缘体3、工作气体腔室6、电源9、负载电阻8、隔直电容7。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

耐辐照型G-M计数管探测器包括阴极、阳极、直流电源、负载电阻、隔直电容、绝缘体、工作气体等。最外侧是一定厚度的铅层作为自屏蔽体。该探测器安装在辐照室(或迷道)等高剂量率场所内，输出的电流信号通过电缆引入控制室内的仪表主机中。仪表主机通过对电流信号处理，显示出剂量率值。

本实用新型提供，一种耐辐照型计数管探测器，其中所述探测器由自屏蔽体，外壳以及外围电路构成，外壳及外围电路设置于自屏蔽体内部，探测器电极包括阴极和阳极，阴极和阳极被外壳包裹，且外壳内部具有工作气体腔室，阳极的一端连接绝缘体，另一端与外围电路连接，绝缘体至少一部分穿过外壳后与阳极连接，外围电路包括电源、负载电阻、隔直电容，电源与负载电阻、隔直电容依次进行电连接。进一步，自屏蔽体为金属制成。进一步，阴极表面在电场作用下，产生光电子，阳极收集电子，形成正离子鞘，发送电脉冲信号至外围电路。进一步，工作气体腔室具有容纳工作气体的空间。进一步，自屏蔽体为层状铅制自屏蔽体构成的屏蔽壳体结构。进一步，工作气体为惰性气体。

本实用新型的G-M计数管又称盖革管，是测量射线强度用的一种气体电离探测器，属于充气式计数管，计数管工作在放电盖革区，内部具有阴极和阳极，阳极位于中间，并且管内充以惰性气体，为提高计数率，还充以少量猝灭性气体。盖革计数管增益较高，输出计数脉冲大小只与两极间电压有关。

外围电路包括电源、负载电阻、隔直电容，电源采用直流电源，负载电阻用于吸收耐辐照型计数管探测器使用过程中产生的多余电量，并起到缓冲作用。隔直电容起到电路之间的隔离，并承担传输信号的功能，传输信号电容越大信号损失越小，而且容量大有利于低频信号的传输。隔直电容由两块极板，中间隔着一层绝缘体构成。

本实用新型耐辐照型计数管探测器为了适应高剂量率环境，仪器表壳采用一定厚度的铅层作为自屏蔽体。工作原理及工作过程详细介绍如下：

1.自持放电：在本探测器中，电场较强，电子在和气体分子的非弹性碰撞过程中，使大量气体处于激发态。退激时产生大量光子，这些光子由雪崩区向四处发射。大部分光子将透过工作气体射入阴极表面，并打出光电子。这些新的电子当其漂移到阳极附近的强电场区时，又会再次引起一个新的电子雪崩。这样，只要每次雪崩能从阴极打出一个新的电子，放电便会持续不断地发展下去，即自持放电。

2.电脉冲信号：在上述放电过程中，电子很快被阳极丝收集，而留下正离子几乎不动地包围了阳极丝，形成了正离子鞘。使新电子在此区域内无法再增殖，放电便自行暂停。随着正离子鞘向阴极漂移，在探测器的外回路将给出一个电脉冲信号。

3.自猝熄：探测器内充有猝熄气体，使得一个入射粒子至多产生一次放电，输出一个电脉冲。

4.输出信号：本探测器的输出电流是由放电后增殖的电子和正离子的漂移运动所引起的。电子电流对电压幅度的贡献较小，主要是由正离子电流的贡献。在正离子鞘由雪崩区移向阴极过程中，电压脉冲先是较快地增长，然后随着正离子电流的很快减少而缓慢增长，直至正离子全部到达阴极后电压幅度才达到最大值Vmax。

5.自屏蔽体：为减小高剂量率伽玛射线对剂量计内元器件损伤，增加一定厚度的铅层作为自屏蔽体，以免被射线照坏，实现延长使用探测器寿命的目的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种耐辐照型计数管探测器，其特征是：所述探测器由自屏蔽体，外壳以及外围电路构成，外壳及外围电路设置于自屏蔽体内部，探测器电极包括阴极和阳极，阴极和阳极被外壳包裹，且外壳内部具有工作气体腔室，阳极的一端连接绝缘体，另一端与外围电路连接，绝缘体至少一部分穿过外壳后与阳极连接，外围电路包括电源、负载电阻、隔直电容，电源与负载电阻、隔直电容依次进行电连接。

2.根据权利要求1所述的耐辐照型计数管探测器，其特征在于，自屏蔽体为金属制成。

3.根据权利要求1所述的耐辐照型计数管探测器，其特征在于，阴极表面在电场作用下，产生光电子，阳极收集电子，形成正离子鞘，发送电脉冲信号至外围电路。

4.根据权利要求1所述的耐辐照型计数管探测器，其特征在于，工作气体腔室具有容纳工作气体的空间。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的耐辐照型计数管探测器，其特征在于，自屏蔽体为层状铅制自屏蔽体构成的屏蔽壳体结构。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的耐辐照型计数管探测器，其特征在于，工作气体为惰性气体。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的耐辐照型计数管探测器，其特征在于，所述电源为直流电源。