DE102020209901A1

DE102020209901A1 - Radiometric gauge, window member and method of making a window member

Info

Publication number: DE102020209901A1
Application number: DE102020209901.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ilg
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2022-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fensterelement zur optischen Verbindung eines Szintillators (102) mit einem Lichtdetektor (104), aufweisend ein Glasfenster (106), auf das ein optisches Pad (102, 104) aufgespritzt ist.The invention relates to a window element for optically connecting a scintillator (102) to a light detector (104), having a glass window (106) onto which an optical pad (102, 104) is sprayed.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft ein Fensterelement zur optischen Verbindung eines Szintillators mit einem Lichtdetektor, ein radiometrisches Messgerät mit einem solchen Fensterelement, ein Verfahren zu Herstellung des Fensterelements, ein Verfahren zur Herstellung des radiometrischen Messgeräts sowie die Verwendung des radiometrischen Messgeräts.The invention relates to a window element for optically connecting a scintillator to a light detector, a radiometric measuring device with such a window element, a method for manufacturing the window element, a method for manufacturing the radiometric measuring device and the use of the radiometric measuring device.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Bei der radiometrischen Füllstandmessung wird mit Hilfe von Gammastrahlung aus einer Cäsium- oder Kobalt-Quelle beispielsweise der Befüllungszustand von Tankbehältern ermittelt. Die Gammastrahlen werden hierbei beim Durchdringen von Materie abgeschwächt. Die Sensoren, z.B. Kompakttransmitter, enthalten einen Szintillator, der beispielsweise aus einem Kristall besteht, einen Lichtdetektor und eine Auswerteelektronik. Gammastrahlung, die auf den Szintillator auftrifft, erzeugt im Szintillator Lichtblitze. Diese gelangen über optische Elemente zum Lichtdetektor, wo sie in elektrische Impulse umgewandelt und verstärkt werden. Die Impulsrate (Anzahl der Impulse pro Sekunde) ist ein Maß für die Intensität der Strahlung. Je nach Kalibrierung wird die Impulsrate von der Auswerteelektronik in ein Füllstand-, Grenzschalter-, Dichte- oder Konzentrationssignal umgerechnet.In radiometric level measurement, for example, the fill level of tank containers is determined with the help of gamma radiation from a cesium or cobalt source. The gamma rays are weakened when penetrating matter. The sensors, e.g. compact transmitters, contain a scintillator, which consists of a crystal, for example, a light detector and evaluation electronics. Gamma radiation striking the scintillator creates flashes of light in the scintillator. These reach the light detector via optical elements, where they are converted into electrical impulses and amplified. The pulse rate (number of pulses per second) is a measure of the intensity of the radiation. Depending on the calibration, the pulse rate is converted by the evaluation electronics into a level, limit switch, density or concentration signal.

Da die sich in einem Behälter befindenden Medien, wie z.B. Schlämme, Öle oder hochviskose Medien, Gase entwickeln können, die in elektrischer Umgebung zu Explosionen führen können, werden zwischen dem Szintillator einerseits und dem Lichtdetektor und der Elektronik andererseits optische Elemente verwendet, die zum einen die Lichtblitze durchlassen und zum anderen den Szintillator von dem Lichtdetektor sicher trennen, so dass auf der Lichtdetektor - und Elektronikseite ein explosionssicherer Raum zur Verfügung gestellt werden kann. Die optischen Elemente sind üblicherweise ein Glasfenster, das auf beiden Seiten ein optisches Pad, z.B. ein Silikonpad, aufweist, um die jeweiligen Gehäuseteile des Lichtdetektors bzw. des Szintillators dicht mit dem Glas zu verbinden. Die optischen Pads werden in einem Gussverfahren vorgefertigt und auf das Glasfenster aufgeklebt. Herkömmlicherweise wird dazu ein optisches Fett, z.B. ein Silikonfett verwendet. Durch die Verwendung des speziellen optischen Fett wird gleichzeitig ein eventuell entstehender Luftspalt vermieden, der zwischen dem optischen Pad und dem Glasfenster entstehen kann, und die Übertragung des Lichts bzw. der Lichtblitze verschlechtern würde. Dieses Verfahren ist aufwändig und kostenintensiv. Insbesondere ist das optische Fett teuer.Since the media in a container, such as sludge, oil or highly viscous media, can develop gases that can lead to explosions in an electrical environment, optical elements are used between the scintillator on the one hand and the light detector and the electronics on the other let the light flashes through and on the other hand safely separate the scintillator from the light detector, so that an explosion-proof room can be made available on the light detector and electronics side. The optical elements are usually a glass window which has an optical pad, e.g. a silicone pad, on both sides in order to seal the respective housing parts of the light detector or the scintillator with the glass. The optical pads are prefabricated in a casting process and glued to the glass window. Conventionally, an optical grease, e.g. a silicone grease, is used for this. At the same time, the use of the special optical grease avoids any air gap that may arise between the optical pad and the glass window and would impair the transmission of the light or the flashes of light. This process is complex and expensive. In particular, the optical fat is expensive.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostengünstigeres und verbessertes Fensterelement in einem radiometrischen Sensor sowie ein Verfahren zur Herstellung des Fensterelements bereitzustellen.The object of the invention is therefore to provide a less expensive and improved window element in a radiometric sensor and a method for producing the window element.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung, sowie der Figuren.The object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, the following description and the figures.

Die beschriebenen Ausführungsformen betreffen in ähnlicher Weise das Fensterelement zur optischen Verbindung des Szintillators mit dem Lichtdetektor, das radiometrische Messgerät mit dem Fensterelement, das Verfahren zu Herstellung des Fensterelements, das Verfahren zur Herstellung des radiometrischen Messgeräts sowie die Verwendung des radiometrischen Messgeräts. Synergieeffekte können sich aus verschiedenen Kombinationen der Ausführungsformen ergeben, obwohl sie möglicherweise nicht im Detail beschrieben werden.The described embodiments similarly relate to the window member for optically connecting the scintillator to the light detector, the radiometric gauge having the window member, the method of making the window member, the method of making the radiometric gauge, and the use of the radiometric gauge. Synergy effects may result from various combinations of the embodiments, although they may not be described in detail.

Ferner ist zu beachten, dass alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die ein Verfahren betreffen, in der beschriebenen Reihenfolge der Schritte ausgeführt werden können, jedoch muss dies nicht die einzige und wesentliche Reihenfolge der Schritte des Verfahrens sein. Die hier vorgestellten Verfahren können mit einer anderen Reihenfolge der offenbarten Schritte ausgeführt werden, ohne von der jeweiligen Verfahrensausführungsform abzuweichen, sofern im Folgenden nicht ausdrücklich etwas Anderes angegeben ist.Furthermore, it should be noted that all embodiments of the present invention that relate to a method can be performed in the described order of steps, but this need not be the only and essential order of steps of the method. The methods presented herein may be performed with a different order of the disclosed steps without departing from the particular method embodiment, unless expressly noted otherwise below.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Fensterelement zur optischen Verbindung eines Szintillators, beispielsweise eines Szintillators, mit einem Lichtdetektor bereitgestellt. Das Fensterelement weist ein Glasfenster auf, auf das ein erstes optisches Pad aufgespritzt ist.According to a first aspect, a window element for optically connecting a scintillator, for example a scintillator, to a light detector is provided. The window element has a glass window onto which a first optical pad is sprayed.

Unter „optischem Pad“ wird hierbei ein im Wesentlichen flaches, z.B. scheibenförmiges, und lichtdurchlässiges Element verstanden. Vorzugsweise ist das optische Pad in seiner Konsistenz gummi- oder gelartig oder als weicher Kunststoff beschreibbar.In this context, “optical pad” is understood to mean a substantially flat, e.g. disc-shaped, and translucent element. The consistency of the optical pad is preferably rubbery or gel-like or can be written on as a soft plastic.

Das heißt, das optische Pad wird direkt, ohne Verwendung eines optischen Fetts auf das Glasfenster aufgespritzt. Der Szintillator empfängt somit die Strahlung, z.B. eine Gammastrahlung und erzeugt daraus Lichtblitze, die über das aufgespritzte optische Pad, und das Glasfenster in den Lichtdetektor gelangen, wo die Lichtblitze vervielfältigt und in Strom umgewandelt werden, und schließlich von der Elektronik ausgewertet werden.That is, the optical pad is molded directly onto the glass window without using an optical grease. The scintillator thus receives the radiation, e.g. gamma radiation, and generates flashes of light from it, which reach the light detector via the sprayed-on optical pad and the glass window, where the flashes of light are multiplied and converted into electricity, and finally evaluated by the electronics.

Ein vorab gefertigtes Pad ist daher nicht mehr notwendig. Ebenso entfällt eine Schicht optischen Fetts, das herkömmlich zur Verbindung des optischen Pads mit dem Glasfenster notwendig ist. Weiterhin gibt es durch das Aufspritzen keinen Luftspalt bzw. keine Bläschen zwischen dem Pad und dem Glasfenster, die herkömmlicherweise ein Hauptgrund für die Verwendung eines optischen Fetts sind. Somit wird sowohl teures Material eingespart, als auch Arbeitsschritte zum Anbringen des optischen Fetts und des Klebens des optischen Pads auf das Glasfenster.A pre-made pad is therefore no longer necessary. A layer of optical grease, which is conventionally required to connect the optical pad to the glass window, is also eliminated. Furthermore, due to the spraying, there is no air gap or bubbles between the pad and the glass window, which are traditionally a major reason for using an optical grease. This saves both expensive material and work steps for applying the optical grease and gluing the optical pad to the glass window.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Glasfenster eine erste und eine zweite Fläche auf, und das optische Pad ist auf der ersten Fläche aufgespritzt. Ein weiteres, zweites optisches Pad ist auf der zweiten Fläche aufgespritzt. Das heißt, die optischen Pads können auf beide Seiten des Glasfensters aufgespritzt werden, so dass die oben genannten Vorteile auch für die zweite Seite zutreffen. Die nachfolgend beschriebenen Eigenschaften des optischen Pads gelten gleichermaßen für das optische Pad auf der ersten Seite wie auch für das optische Pad auf der zweiten Seite.According to one embodiment, the glass window has a first and a second surface and the optical pad is overmolded on the first surface. Another, second optical pad is sprayed onto the second surface. This means the optical pads can be overmolded on either side of the glass window, so the advantages mentioned above also apply to the second side. The properties of the optical pad described below apply equally to the optical pad on the first side and to the optical pad on the second side.

Das Fensterelement kann weiterhin eine Halterung aufweisen, in die das Glasfenster mit den optischen Pads eingefasst ist. Die Halterung ist somit zwischen dem Gehäuse bzw. den Gehäusen und dem Fensterelement angeordnet.The window element can also have a holder in which the glass window with the optical pads is framed. The holder is thus arranged between the housing or the housings and the window element.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Material des optischen Pads Silikon. Das heißt, dass das Material gleich oder ähnlich ist wie das der vorgefertigten Pads und somit die materialbedingten Eigenschaften keine bzw. keine wesentlichen Unterschiede zu diesen aufweisen. Prinzipiell ist jedes Material verwendbar, das sich aufspritzen lässt, und das die optischen, und mechanischen Eigenschaften, d.h. insbesondere Durchlässigkeit der Lichtblitze, und insbesondere auch Haftung am Glas bzw. Dichtigkeit an den mechanischen Verbindungsstellen, erfüllen, um die Räume explosionssicher zu trennen.According to one embodiment, the material of the optical pad is silicone. This means that the material is the same as or similar to that of the prefabricated pads and therefore the material-related properties do not differ or do not differ significantly from these. In principle, any material can be used that can be sprayed on and that has the optical and mechanical properties, i.e. in particular the permeability of the flashes of light, and in particular adhesion to the glass or tightness at the mechanical connection points, in order to separate the rooms in an explosion-proof manner.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein radiometrisches Messgerät bereitgestellt, das ein oben beschriebenes Fensterelement aufweist, wobei die Form des optischen Pads an ein Gehäuse des Szintillators und / oder an ein Gehäuse des Lichtdetektors angepasst ist. Das radiometrische Messgerät ist insbesondere ein Messgerät zur Erfassung von Inhalten und Zuständen eines Behälters, Eigenschaften oder Zuständen von Materialien in einem Behälter, oder Eigenschaften oder Zuständen von Materialien allgemein. Beispiele hierfür sind Füllstandmessung, Durchflussmessung, Grenzstandmessung, Druckmessung, Dichtemessung, Konzentrationsmessung, Trennschichtmessung, Objekterfassung oder weitere geeignete Arten von Messungen.According to a second aspect, a radiometric measuring device is provided which has a window element as described above, the shape of the optical pad being adapted to a housing of the scintillator and/or to a housing of the light detector. The radiometric measuring device is in particular a measuring device for detecting contents and states of a container, properties or states of materials in a container, or properties or states of materials in general. Examples of this are level measurement, flow measurement, point level measurement, pressure measurement, density measurement, concentration measurement, interface measurement, object detection or other suitable types of measurements.

Durch das Anspritzen kann die Form einfach und passgenau an die Einbauumgebung wie angrenzende Teile angeglichen werden, so dass die Erfordernisse gemäß den explosionsschützenden Vorgaben einfach erfüllt werden können. Auch Änderungen der Bauformen des Messgeräts können somit leicht und unabhängig von auf dem Markt verfügbaren Pads nachgezogen werden.By overmolding, the shape can be easily and accurately adapted to the installation environment such as adjacent parts, so that the requirements of the explosion protection specifications can be easily met. Changes in the design of the measuring device can also be easily implemented independently of the pads available on the market.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Form des optischen Pads derart gestaltet, dass es von dem Szintillator auf das optische Pad auftreffendes Licht auf ein Zielgebiet im Lichtdetektor umlenkt. Beispielsweise wird das Licht in den Lichtdetektor hineingelenkt, und zwar so dass es durch den Ausfallwinkel, z.B. senkrecht zur Glasfensterebene, und der Ablenkspannung im Lichtdetektor zum Beispiel auf eine erste Dynode trifft, die die Photonen vervielfacht.According to one embodiment, the shape of the optical pad is designed such that it redirects light from the scintillator impinging on the optical pad to a target area in the light detector. For example, the light is directed into the light detector so that it hits a first dynode, for example, which multiplies the photons, due to the angle of reflection, e.g. perpendicular to the plane of the glass window, and the deflection voltage in the light detector.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zu Herstellung eines Fensterelements zur optischen Verbindung eines Szintillators mit einem Lichtdetektor bereitgestellt, das die nachfolgenden Schritte aufweist. In einem ersten Schritt wird ein Glasfenster bereitgestellt, das eine erste und eine zweite Fläche aufweist. In einem zweiten Schritt, der vor, nach oder gleichzeitig zum ersten Schritt erfolgen kann, wird Padmaterial, z.B. Silikon oder Kunststoff, bereitgestellt. In einem dritten Schritt wird das Padmaterial auf die erste Fläche des Glasfensters aufgespritzt, um ein erstes optisches Pad zu erhalten. Wie bereits beschrieben, kann als Padmaterial ein spritzfähiges Material verwendet werden, das die optischen und mechanischen Anforderungen für die vorgesehene, insbesondere explosionssichere Anwendung in dem Messgerät erfüllt.According to a third aspect, there is provided a method of manufacturing a window element for optically connecting a scintillator to a light detector, comprising the following steps. In a first step, a glass window is provided that has a first and a second surface. In a second step, which can take place before, after or at the same time as the first step, pad material, e.g. silicone or plastic, is provided. In a third step, the pad material is sprayed onto the first surface of the glass window in order to obtain a first optical pad. As already described, a sprayable material can be used as the pad material that meets the optical and mechanical requirements for the intended, in particular explosion-proof, application in the measuring device.

Gemäß einer Ausführungsform wird bei dem Verfahren des dritten Aspekts in einem weiteren Schritt das Padmaterial auf die zweite Fläche des Glasfensters aufgespritzt, um ein zweites optisches Pad zu erhalten.According to one embodiment, in the method of the third aspect, in a further step, the pad material is sprayed onto the second surface of the glass window in order to obtain a second optical pad.

Gemäß einer Ausführungsform dieses Verfahrens erfolgt das Aufspritzen des Padmaterials derart, dass die Form des optischen Pads an ein Gehäuse des Szintillators und / oder an ein Gehäuse des Lichtdetektors angepasst wird.According to one embodiment of this method, the pad material is sprayed on in such a way that the shape of the optical pad is adapted to a housing of the scintillator and/or to a housing of the light detector.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Aufspritzen des Padmaterials derart, dass die Form linsenförmig ist, so dass auf die erste Seite auftreffende Lichtstrahlen auf ein Zielgebiet des Lichtdetektors umgelenkt werden.According to one embodiment, the pad material is sprayed on in such a way that the shape is lens-shaped, so that light rays impinging on the first side are deflected onto a target area of the light detector.

Das Verfahren kann weiterhin den Schritt aufweisen, dass das Fensterelement in eine Halterung eingefasst wird.The method can further include the step of enclosing the window element in a holder.

Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines radiometrischen Messgeräts bereitgestellt. Das Verfahren weist die nachfolgenden Schritte auf. In einem ersten Schritt wird ein Szintillator, z.B. ein Szintillator aus einem Kristall oder aus Kunststoff, mit einem Szintillatorgehäuse bereitgestellt. In einem zweiten Schritt, der vor, nach oder gleichzeitig zum ersten Schritt erfolgen kann, wird ein Lichtdetektor mit einem Lichtdetektorgehäuse bereitgestellt. In einem dritten Schritt wird, wie in einer der Ausführungsformen des Verfahrens zu Herstellung eines Fensterelements beschrieben, ein Fensterelement mit einem auf einer ersten Seite eines Glasfensters aufgespritzten ersten optischen Pad, und einem auf einer zweiten Seite eines Glasfensters aufgespritzten zweiten optischen Pad hergestellt und bereitgestellt. In einem vierten Schritt wird der Szintillator mit dem Szintillatorgehäuse an dem ersten optischen Pad angeordnet und in einem fünften Schritt wird der Lichtdetektor mit dem Lichtdetektorgehäuse an der zweiten Seite des optischen Pads angeordnet. Die Schritte können teilweise gleichzeitig oder, soweit sinnvoll, in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden.According to a fourth aspect, a method for manufacturing a radiometric measuring device is provided. The procedure has the following steps. In a first step, a scintillator, e.g., a crystal or plastic scintillator, is provided with a scintillator housing. In a second step, which can take place before, after or at the same time as the first step, a light detector with a light detector housing is provided. In a third step, as described in one of the embodiments of the method for producing a window element, a window element with a first optical pad sprayed on a first side of a glass window and a second optical pad sprayed on a second side of a glass window is produced and provided. In a fourth step the scintillator with the scintillator housing is arranged on the first optical pad and in a fifth step the light detector with the light detector housing is arranged on the second side of the optical pad. Some of the steps can be carried out simultaneously or, if appropriate, in different orders.

Gemäß einem fünften Aspekt wird eine Verwendung des radiometrischen Messgeräts zur Füllstandmessung, Durchflussmessung, Grenzstandmessung, Druckmessung, Dichtemessung, Konzentrationsmessung, Trennschichtmessung oder Objekterfassung bereitgestellt.According to a fifth aspect, use of the radiometric measuring device for level measurement, flow measurement, point level measurement, pressure measurement, density measurement, concentration measurement, interface measurement or object detection is provided.

Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen können vom Fachmann bei der Durchführung der beanspruchten Erfindung durch das Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche verstanden und ausgeführt werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus, und der unbestimmte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt eine Vielzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in voneinander abhängigen Ansprüchen angegeben sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft genutzt werden kann.Other variations of the disclosed embodiments may be understood and practiced by those skilled in the art upon practicing the claimed invention through a study of the drawings, the disclosure, and the appended claims. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" or "an" does not exclude a plurality. The mere fact that particular measures are recited in dependent claims does not mean that a combination of those measures cannot be used to advantage.

Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht so ausgelegt werden, dass sie den Umfang der Ansprüche begrenzen.Any reference signs in the claims should not be construed to limit the scope of the claims.

Figurenlistecharacter list

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Weder die Beschreibung noch die Figuren sollen als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden. Hierbei zeigt

1 ein schematisches Diagramm eines radiometrischen Messgeräts,
2 ein schematisches Diagramm eines Fensterelements,
3 eine Schnittansicht des Fensterelements mit Gehäuse,
4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung des Fensterelements,
5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines radiometrischen Messgeräts.

Exemplary embodiments of the invention are described in detail below with reference to the enclosed figures. Neither the description nor the figures should be construed as limiting the invention. Here shows

1 a schematic diagram of a radiometric measuring device,
2 a schematic diagram of a window element,
3 a sectional view of the window element with housing,
4 a flowchart of a method for manufacturing the window element,
5 a flow chart of a method for manufacturing a radiometric measuring device.

Die Zeichnungen sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The drawings are merely schematic and not to scale. In principle, identical or similar parts are provided with the same reference symbols.

Detaillierte Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

1 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel ein radiometrisches Messgerät 100, das zum Beispiel für eine Füllstandmessung verwendet werden kann. Das radiometrische Messgerät 100 weist einen Lichtdetektor 114, und einen Szintillator 112 auf, der z.B. aus einem Kristall oder einen Kunststoff besteht. Zwischen dem Szintillator 112 und dem Lichtdetektor 114 befindet sich ein Fensterelement mit einem Glasfenster 106, das über ein erstes optisches Pad 102 mit dem Szintillator 112 verbunden ist, und über ein zweites optisches Pad 104 mit dem Lichtdetektor 114 verbunden ist. Herkömmlicherweise würde an jedem der vier Übergänge 120, 122, 124, 126, d.h., zwischen dem Lichtdetektor 114 und dem zweiten optischen Pad 104, dem zweiten optischen Pad 104 und dem Glasfenster 106, dem Glasfenster 106 und dem ersten optischen Pad 102, sowie zwischen dem ersten optischen Pad 102 und dem Szintillator 112 optisches Fett verwendet werden, welches als Klebematerial und als Füllmaterial fungiert, um beispielsweise einen Luftspalt an den Übergängen zu verhindern. Dadurch, dass die optischen Pads 102 und 104 angespritzt sind, ist an den Übergängen 122 und 124 das Fett nicht mehr nötig. Das erste optische Pad 102 wird beim Spritzen derart geformt, dass eine dichte Verbindung mit dem Gehäuse 132 des Szintillators erreicht 112 wird. Entsprechend wird das zweite optische Pad 102 beim Spritzen derart geformt, dass eine dichte Verbindung mit dem Gehäuse 134 des Lichtdetektors 114 erreicht wird, so dass die Anforderungen an den Schutz vor einer Explosion erfüllt wird. Das Glasfenster 106 und die optischen Pads 102, 104 sind in die Halterung 136 eingefasst. Weiterhin können die optischen Pads 102, 104 beim Spritzen wie eine Linse, d.h. konvex oder konkav geformt werden, so dass mehr Licht aus dem Szintillator eingesammelt werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die optischen Öffnungen des Lichtdetektors 114 bzw. des Szintillators 112 unterschiedliche Radien aufweisen. 1 FIG. 1 shows a radiometric measuring device 100 in a first exemplary embodiment, which can be used, for example, for level measurement. The radiometric measuring device 100 has a light detector 114 and a scintillator 112, which consists of a crystal or a plastic, for example. Between the scintillator 112 and the light detector 114 is a window element with a glass window 106 which is connected to the scintillator 112 via a first optical pad 102 and is connected to the light detector 114 via a second optical pad 104 . Conventionally, at each of the four transitions 120, 122, 124, 126, ie, between the light detector 114 and the second optical pad 104, the second optical pad 104 and the glass window 106, the glass window 106 and the first optical pad 102, and between The first optical pad 102 and the scintillator 112 can use optical fat, which acts as an adhesive material and as a filling material, for example to prevent an air gap at the transitions. Due to the fact that the optical pads 102 and 104 are injection molded, the grease is no longer necessary at the transitions 122 and 124. During injection molding, the first optical pad 102 is formed in such a way that a sealed connection with the housing 132 of the scintillator is achieved 112 . Correspondingly, the second optical pad 102 is formed during injection molding in such a way that a tight connection with the housing 134 of the light detector 114 is achieved, so that the requirements for protection against an explosion are met. The glass window 106 and the optical pads 102, 104 are framed in the holder 136. Furthermore, the optical pads 102, 104 can be molded like a lens, ie convex or concave, so that more light can be collected from the scintillator. This is particularly then advantageous if the optical openings of the light detector 114 and the scintillator 112 have different radii.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fensterelement 200 mit einem Glasfenster 106 und einem optischen Pad 104, das in dem radiometrischen Messgerät 100 verwendet werden kann. Das erste optische Pad 102 ist in dieser Darstellung nicht sichtbar. Das Glasfenster 106 und die optischen Pads 102, 104 sind in die Halterung 136 eingefasst. 2 FIG. 12 shows a schematic representation of a window element 200 with a glass window 106 and an optical pad 104 that can be used in the radiometric measuring device 100. FIG. The first optical pad 102 is not visible in this illustration. The glass window 106 and the optical pads 102, 104 are framed in the holder 136.

3 zeigt in eine schematische Schnittansicht des Fensterelements einschließlich Gehäuse, in welchem das erste 102 und das zweite optische Pad 104, das Glasfenster 106 und die Halterung 136 zu sehen sind. 3 FIG. 13 shows a schematic sectional view of the window element including the housing, in which the first 102 and the second optical pad 104, the glass window 106 and the holder 136 can be seen.

4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zur Herstellung einer optischen Anordnung 200 zur optischen Verbindung eines Szintillators 112 mit einem Lichtdetektor 114, das die folgenden Schritte aufweist: In Schritt 402 wird ein Glasfenster 106 bereitgestellt, das eine erste und eine zweite Fläche aufweist. In Schritt 404 wird Padmaterial in spritzbarer Form bereitgestellt. Schließlich wird im Schritt 406 das Padmaterial auf die erste Fläche des Glasfensters 106 aufgespritzt. Das Verfahren kann weiterhin den Schritt 408 Aufspritzen des Padmaterials auf die zweite Fläche des Glasfensters 106 aufweisen. 4 FIG. 4 shows a flow diagram of a method 400 for manufacturing an optical assembly 200 for optically connecting a scintillator 112 to a light detector 114, comprising the following steps: In step 402, a glass window 106 is provided, having first and second surfaces. In step 404 pad material is provided in moldable form. Finally, in step 406 the pad material is sprayed onto the first surface of the glass window 106 . The method may further include step 408 spraying the pad material onto the second surface of the glass window 106 .

Das Aufspritzen 406, 408 erfolgt beispielsweise derart, dass die Form des optischen Pads 102, 104 an ein Gehäuse 132 des Szintillators 112 und / oder an ein Gehäuse 134 des Lichtdetektors 114 angepasst wird und / oder dass die Form einer optischen Linse entspricht, so dass die Photonen bzw. Lichtstrahlen, die auf der ersten Seite auftreffen, d.h. vom Szintillator 112 auf das erste optische Pad 102, derart umgelenkt werden, dass sie im elektrischen Feld des Lichtdetektors 114 auf ein Zielgebiet gelenkt werden. Auch das zweite optische Pad 104 kann eine Linsenform aufweisen, um den Strahlengang der Photonen zu optimieren. Das Zielgebiet kann z.B. ein Element wie beispielsweise eine Dynode sein, das die Photonen bzw. Photo-Elektronen vervielfacht und an ein weiteres Vervielfachungselement weiterleitet. Beispielsweise werden somit auch Photonen eingefangen und in eine optimale Richtung gelenkt, die ansonsten aufgrund der unterschiedlichen Radien der optischen Öffnungen des Szintillators 112 und des Lichtdetektors 114 nicht in den Lichtdetektor 114 gelangen würden.The spraying 406, 408 is carried out, for example, in such a way that the shape of the optical pads 102, 104 is adapted to a housing 132 of the scintillator 112 and/or to a housing 134 of the light detector 114 and/or that the shape corresponds to an optical lens, so that the photons or light beams that strike the first side, ie from the scintillator 112 to the first optical pad 102, are deflected in such a way that they are directed in the electric field of the light detector 114 to a target area. The second optical pad 104 can also have a lens shape in order to optimize the beam path of the photons. For example, the target area can be an element such as a dynode, which multiplies the photons or photo-electrons and transmits them to another multiplication element. For example, photons are thus also captured and directed in an optimal direction, which would otherwise not get into the light detector 114 due to the different radii of the optical openings of the scintillator 112 and the light detector 114 .

5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zur Herstellung eines radiometrischen Messgeräts 100. Das Verfahren 500 weist die folgenden Schritte auf: In Schritt 502 wird ein Szintillator 112 mit einem Gehäuse 132 bereitgestellt. In Schritt 504 wird ein Lichtdetektor 114 mit einem Gehäuse 134 bereitgestellt. In Schritt 400 wird ein optisches Pad 102 mit einem auf einer ersten Seite eines Glasfensters 106 aufgespritzten ersten optischen Pad 102 hergestellt, sowie ein auf einer zweiten Seite des Glasfensters 106 aufgespritztes zweites optisches Pad 104. Das dadurch erhaltene Fensterelement wird für den weiteren Zusammenbau bereitgestellt, der in Schritt 506 das Anordnen 506 des Szintillators 112 mit dem Szintillatorgehäuse 132 an dem ersten optischen Pad 102 und in Schritt 508 das Anordnen 508 des Lichtdetektors 114 mit dem Lichtdetektorgehäuse 134 an dem zweiten optischen Pad 104 beinhaltet. In diesem Ausführungsbeispiel werden auf beiden Seiten des Glasfensters 106 optische Pads 102, 104 aufgespritzt. Alternativ wird nur auf einer der beiden Seiten ein optisches Pad 102 oder 104 aufgespritzt. 5 shows a flow chart of a method 500 for manufacturing a radiometric measuring device 100. The method 500 has the following steps: In step 502 a scintillator 112 with a housing 132 is provided. In step 504, a light detector 114 having a housing 134 is provided. In step 400, an optical pad 102 is produced with a first optical pad 102 sprayed on a first side of a glass window 106, and a second optical pad 104 sprayed on a second side of the glass window 106. The window element thus obtained is provided for further assembly, which includes in step 506 locating 506 the scintillator 112 with the scintillator housing 132 on the first optical pad 102 and in step 508 locating 508 the light detector 114 with the light detector housing 134 on the second optical pad 104 . In this exemplary embodiment, optical pads 102, 104 are sprayed on on both sides of the glass window 106. Alternatively, an optical pad 102 or 104 is sprayed on only on one of the two sides.

Claims

Window element (200) for a radiometric measuring device, set up for optically connecting a scintillator (112) to a light detector (114), having a glass window 106 onto which a first optical pad (102, 104) is sprayed.

Window element (200) after claim 1 wherein the glass window (106) has first and second surfaces, and the first optical pad (102, 104) is overmolded on the first surface and a second optical pad is overmolded on the second surface.

Window element (200) after claim 1 or 2 , wherein the material for the first and/or second optical pad (102, 104) is silicone.

Radiometric measuring device (100), having a window element (200) according to one of the preceding claims, wherein the shape of the first and/or second optical pad is adapted to a housing of the scintillator (112) and/or to a housing of the light detector (114). .

Radiometric meter (100) after claim 4 wherein the shape of the optical pad (102, 104) is designed such that it redirects light incident from the scintillator (112) onto the first and/or second optical pad (102, 104) to a target area in the light detector (114).

A method (400) for manufacturing a window element (200) for optically connecting a scintillator (112) to a light detector (114), comprising the steps of: providing (402) a glass window (106) having a first surface; providing (404) pad material; spraying (406) the pad material onto the first Surface of the glass window (106) to obtain a first optical pad.

procedure after claim 6 wherein the glass window has a second surface, and the method further comprises the step of spraying (408) the pad material onto the second surface of the glass window (106) to obtain a second optical pad.

Method (400) according to claim 6 or 7 , wherein the pad material is sprayed on in such a way that the shape of the first and/or second optical (102, 104) pad fits on a housing (132) of the scintillator (112) and/or on a housing (134) of the light detector (114) is adjusted.

Method (400) according to any one of Claims 6 until 8th , wherein the pad material is sprayed on in such a way that the shape is lens-shaped, so that light rays impinging on the first side are deflected onto a target area of the light detector (114).

Method (500) for manufacturing a radiometric measuring device (100), comprising the steps of: providing (502) a scintillator (112) with a housing; providing (504) a light detector (114) having a housing; Manufacturing and providing (400) an optical arrangement (200) with a method according to one of Claims 6 until 9 comprising a first optical pad (104) sprayed on a first side of a glass window (106), and a second optical pad (104) sprayed on a second side of the glass window (106); placing (506) the scintillator (112) with the scintillator housing (132) on the first optical pad (102); placing (508) the light detector (114) with the light detector housing (134) on the second optical pad (102).

Use of a radiometric measuring device (100) according to any one of Claims 4 or 5 for level measurement, flow measurement, point level measurement, pressure measurement, density measurement, concentration measurement, interface measurement or object detection.