JP3100987B2 - 光電子増倍管の装着装置、放射線検出器及び放射線検出装置 - Google Patents
光電子増倍管の装着装置、放射線検出器及び放射線検出装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
- E21B47/017—Protecting measuring instruments
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- G—PHYSICS
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- G01T1/202—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a crystal
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- G—PHYSICS
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- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光電子増倍管の装着装
置、放射線検出器及び放射線検出装置に関するものであ
る。より具体的に述べると、本発明は一般的には、核放
射線検出器（nuclear radiation detection)に用いられ
るタイプの電気光学装置に関するものであり、特にこの
様な装置の光電子増倍管（photomultiplier tube）の機
械的支持構造を改良するものである。
置、放射線検出器及び放射線検出装置に関するものであ
る。より具体的に述べると、本発明は一般的には、核放
射線検出器（nuclear radiation detection)に用いられ
るタイプの電気光学装置に関するものであり、特にこの
様な装置の光電子増倍管（photomultiplier tube）の機
械的支持構造を改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】シンチレ―ション検出器（scintilation
detector ）は、しばしば油井（oilwell）等の掘削工
具に組み付けられている。この様な検出器は、光学的に
結合されるシンチレ―ション・カプセルを光電子増倍管
に組み合わせている。掘削工具の環境内において、この
ような検出器は回転方向及び軸線方向に大きな振動にさ
らされる。このような検出器は、米国特許第４，３８
３，１７５号及び同第４，８３３，３２０号に記載され
ている。
detector ）は、しばしば油井（oilwell）等の掘削工
具に組み付けられている。この様な検出器は、光学的に
結合されるシンチレ―ション・カプセルを光電子増倍管
に組み合わせている。掘削工具の環境内において、この
ような検出器は回転方向及び軸線方向に大きな振動にさ
らされる。このような検出器は、米国特許第４，３８
３，１７５号及び同第４，８３３，３２０号に記載され
ている。
【０００３】従来の検出器では、光電子増倍管がシリコ
ン・エラストマのような弾性材料からなる比較的厚いマ
スに支持されるかまたは埋め込まれている。更に、この
ような検出器では、光電子増倍管はスプリング等によっ
て光学カプラに対して普通しっかりとプレスされてい
る。
ン・エラストマのような弾性材料からなる比較的厚いマ
スに支持されるかまたは埋め込まれている。更に、この
ような検出器では、光電子増倍管はスプリング等によっ
て光学カプラに対して普通しっかりとプレスされてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の装置では、
工具が作動しているときに発生する振動及び衝撃周波数
と同じ一般的周波数範囲にある比較的低い共振周波数を
持つ傾向がある。つまりこのような振動や衝撃は、しば
しば大きく増幅されることがあり、振動や衝撃が増幅さ
れると光電子増倍管を早期に故障させる問題が生じる。
工具が作動しているときに発生する振動及び衝撃周波数
と同じ一般的周波数範囲にある比較的低い共振周波数を
持つ傾向がある。つまりこのような振動や衝撃は、しば
しば大きく増幅されることがあり、振動や衝撃が増幅さ
れると光電子増倍管を早期に故障させる問題が生じる。
【０００５】更にこのような工具は、２１０℃のように
非常に高温の温度環境において使用できることも要求さ
れている。このような場合においては、光電子増倍管を
支持する弾性材料が熱膨脹して、光電子増倍管に破壊的
な圧縮力が加わることになる。また光学カプラと係合す
る軸線方向の力は、光電子増倍管のフェ―ス・プレ―ト
に応力をかけることになる。この応力はフェ―ス・プレ
―トを壊し、フェ―ス・プレ―トの外周にあるジョイン
トを破砕するのに十分なものである。なおジョイントは
管本体の残部に結合される。
非常に高温の温度環境において使用できることも要求さ
れている。このような場合においては、光電子増倍管を
支持する弾性材料が熱膨脹して、光電子増倍管に破壊的
な圧縮力が加わることになる。また光学カプラと係合す
る軸線方向の力は、光電子増倍管のフェ―ス・プレ―ト
に応力をかけることになる。この応力はフェ―ス・プレ
―トを壊し、フェ―ス・プレ―トの外周にあるジョイン
トを破砕するのに十分なものである。なおジョイントは
管本体の残部に結合される。
【０００６】更に例えば弾性材料内において、光が漏れ
ないエンクロ―ジャ（ハウジング）に直接光電子増倍管
が埋設される典型的な例では、修理等において光電子増
倍管を取り除く必要がある場合に困難が生じる。
ないエンクロ―ジャ（ハウジング）に直接光電子増倍管
が埋設される典型的な例では、修理等において光電子増
倍管を取り除く必要がある場合に困難が生じる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以下本発明を図面に示し
た実施例に付した番号を付して説明する。
た実施例に付した番号を付して説明する。
【０００８】請求項１の発明では、装着装置が基準周波
数範囲内の振動にさらされる環境内で用いられる光電子
増倍管の装着装置を対象とする。装着装置は、長く伸び
たハウジング１１と、ハウジング１１内に設けられる支
持管２１と、支持管２１とハウジング１１との間を延び
て限定された相対的な動きのためにハウジング１１内に
支持管２１を横方向に懸垂するスプリング手段３１と、
支持管２１内に密接嵌合する光電子増倍管１６と、光電
子増倍管１６と支持管２１との間を延びて限定された相
対的な動きのために支持管２１内に光電子増倍管１６を
装着する弾性材料２２からなる薄い層とを具備する。こ
の弾性材料２２とスプリング手段３１とは協働して、基
準周波数範囲よりも実質的に高い共振周波数を有して振
動の増幅を最小にする光電子増倍管の支持装置を構成す
る。
数範囲内の振動にさらされる環境内で用いられる光電子
増倍管の装着装置を対象とする。装着装置は、長く伸び
たハウジング１１と、ハウジング１１内に設けられる支
持管２１と、支持管２１とハウジング１１との間を延び
て限定された相対的な動きのためにハウジング１１内に
支持管２１を横方向に懸垂するスプリング手段３１と、
支持管２１内に密接嵌合する光電子増倍管１６と、光電
子増倍管１６と支持管２１との間を延びて限定された相
対的な動きのために支持管２１内に光電子増倍管１６を
装着する弾性材料２２からなる薄い層とを具備する。こ
の弾性材料２２とスプリング手段３１とは協働して、基
準周波数範囲よりも実質的に高い共振周波数を有して振
動の増幅を最小にする光電子増倍管の支持装置を構成す
る。
【０００９】請求項２の発明では、前記環境は弾性材料
２２を熱膨脹させる高温に装着装置をさらし、支持管２
１は熱膨脹が光電子増倍管１６上に損傷圧縮力を生じさ
せるのを防止する緩和手段（２３，２４，２５）を備え
ている。
２２を熱膨脹させる高温に装着装置をさらし、支持管２
１は熱膨脹が光電子増倍管１６上に損傷圧縮力を生じさ
せるのを防止する緩和手段（２３，２４，２５）を備え
ている。
【００１０】請求項３の発明では、支持管２１は両端を
有して長く延びている。そしてスプリング手段３１は支
持管２１の両端にそれぞれ実質的に近接して設けられる
分離スプリング・サポ―トを含む。
有して長く延びている。そしてスプリング手段３１は支
持管２１の両端にそれぞれ実質的に近接して設けられる
分離スプリング・サポ―トを含む。
【００１１】請求項４の発明では、分離スプリング・サ
ポ―トをそれぞれ弾性リング３１とする。
ポ―トをそれぞれ弾性リング３１とする。
【００１２】請求項５の発明では、支持管２１をほぼ円
筒状とする。支持管２１は、その両端部の近くに間隔を
開けて径方向に延びるフランジ２７及び２８を有してい
る。支持管２１の２つのフランジ２１の間の部分は、弾
性材料２２内の圧縮応力を軽減すべく径方向に膨脹可能
である。
筒状とする。支持管２１は、その両端部の近くに間隔を
開けて径方向に延びるフランジ２７及び２８を有してい
る。支持管２１の２つのフランジ２１の間の部分は、弾
性材料２２内の圧縮応力を軽減すべく径方向に膨脹可能
である。
【００１３】請求項６の発明では、支持管２１のフラン
ジ２７及び２８の間の前記部分は該部分を径方向に膨脹
可能にする複数のスロット（２３，２３ａ〜２３ｃ）を
備えている。弾性材料２２は、複数のスロット内に弾性
的に変形可能である。
ジ２７及び２８の間の前記部分は該部分を径方向に膨脹
可能にする複数のスロット（２３，２３ａ〜２３ｃ）を
備えている。弾性材料２２は、複数のスロット内に弾性
的に変形可能である。
【００１４】請求項７の発明では、支持管２１及びハウ
ジング１１がほぼ円筒状を呈している。支持管２１及び
ハウジング１１は、支持管２１をハウジング１１内に軸
線方向に位置決めするように協働する径方向に延びて相
互に係合する相互係合面を有している。また弾性手段３
４が相互係合面を係合部に向かって付勢する。
ジング１１がほぼ円筒状を呈している。支持管２１及び
ハウジング１１は、支持管２１をハウジング１１内に軸
線方向に位置決めするように協働する径方向に延びて相
互に係合する相互係合面を有している。また弾性手段３
４が相互係合面を係合部に向かって付勢する。
【００１５】請求項８の発明では、支持管２１はハウジ
ング１１内に取り外し可能に装着されており且つ１つの
ユニットとしてハウジング１１から軸線方向に取り除か
れる。
ング１１内に取り外し可能に装着されており且つ１つの
ユニットとしてハウジング１１から軸線方向に取り除か
れる。
【００１６】請求項９の発明では、シンチレ―ション・
セル１２がハウジング１１内に装着されており、シンチ
レ―ション・セル１２は放射に応じて光が放射される端
面１３を有している。光電子増倍管１６は端面１３に隣
接するフェ―ス・プレ―ト１７を備えている。何時、ゲ
ルのような粘性流体光学カプラ１８が端面１３とフェ―
ス・プレ―ト１７との間に端面１３に過大な力を与えな
いように設けられる。
セル１２がハウジング１１内に装着されており、シンチ
レ―ション・セル１２は放射に応じて光が放射される端
面１３を有している。光電子増倍管１６は端面１３に隣
接するフェ―ス・プレ―ト１７を備えている。何時、ゲ
ルのような粘性流体光学カプラ１８が端面１３とフェ―
ス・プレ―ト１７との間に端面１３に過大な力を与えな
いように設けられる。
【００１７】請求項１０の発明では、相互係合面はフェ
―ス・プレ―ト１７に実質的に隣接している。
―ス・プレ―ト１７に実質的に隣接している。
【００１８】請求項１１の発明は、第１の径方向に延び
る面３１を有する管状のハウジング１１と、ハウジング
１１内にあって放射線にさらされると光学的応答を発生
する検出器セル１２と、ハウジング１２内にあってセル
１２の光学的応答に応じた電気出力信号を発生するほぼ
円筒状の光電子増倍アッセンブリ１４とを備え、セル１
２がそこを通して光学的応答を可視できる端面１３を有
している、基準範囲の振動周波数にさらされる環境で用
いられる放射線検出器を対象とする。光電子増倍アッセ
ンブリ１４は、（ａ）セル１２の端面１３に光学的に結
合された一端にフェ―ス・プレ―ト１７を有するほぼ円
筒状の光電子増倍管１６と、（ｂ）薄層の弾性材料２２
によって光電子増倍管１６に固定されて該光電子増倍管
１６の周囲にある支持管２１と、（ｃ）支持管２１とハ
ウジング１１との間に配置されてハウジング１１内に支
持管２１を横方向に支持するスプリング手段３１と、
（ｄ）支持管２１に設けられて、第１の径方向に延びる
面と係合し且つ端面１３に隣接するフェ―ス・プレ―ト
１７を長手方向に位置決めするように作動する第２の径
方向に延びる面と、（ｅ）端面１３とフェ―ス・プレ―
ト１７とを光学的に接続する光学カプラ１８とを具備し
ている。光電子増倍アッセンブリ１４は、放射線検出器
に加えられる基準範囲の振動周波数の増幅を阻止すべく
振動周波数と十分に異なった共振周波数を発生する。
る面３１を有する管状のハウジング１１と、ハウジング
１１内にあって放射線にさらされると光学的応答を発生
する検出器セル１２と、ハウジング１２内にあってセル
１２の光学的応答に応じた電気出力信号を発生するほぼ
円筒状の光電子増倍アッセンブリ１４とを備え、セル１
２がそこを通して光学的応答を可視できる端面１３を有
している、基準範囲の振動周波数にさらされる環境で用
いられる放射線検出器を対象とする。光電子増倍アッセ
ンブリ１４は、（ａ）セル１２の端面１３に光学的に結
合された一端にフェ―ス・プレ―ト１７を有するほぼ円
筒状の光電子増倍管１６と、（ｂ）薄層の弾性材料２２
によって光電子増倍管１６に固定されて該光電子増倍管
１６の周囲にある支持管２１と、（ｃ）支持管２１とハ
ウジング１１との間に配置されてハウジング１１内に支
持管２１を横方向に支持するスプリング手段３１と、
（ｄ）支持管２１に設けられて、第１の径方向に延びる
面と係合し且つ端面１３に隣接するフェ―ス・プレ―ト
１７を長手方向に位置決めするように作動する第２の径
方向に延びる面と、（ｅ）端面１３とフェ―ス・プレ―
ト１７とを光学的に接続する光学カプラ１８とを具備し
ている。光電子増倍アッセンブリ１４は、放射線検出器
に加えられる基準範囲の振動周波数の増幅を阻止すべく
振動周波数と十分に異なった共振周波数を発生する。
【００１９】請求項１２の発明は、基準範囲の振動周波
数内の振動にさらされる放射線検出装置１０であって、
長く延びたハウジング１１と、ハウジング１１内に動作
可能に配置され且つ光を可視できる端面１３を有し、放
射線の関数として且つ放射線に応じて光インパルスを発
生するシンチレ―ション・セル１２と、側壁を有してハ
ウジング１１内に長く延びる光電子増倍管１６と、光電
子増倍管１６の側壁の周囲にある支持管２１と、光電子
増倍管１６の側壁と支持管２１との間に配置されて光電
子増倍管１６を支持管２１内に配置し且つ位置決めする
弾性材料２２からなる薄層と、支持管２１とハウジング
１１との間に位置してハウジング１１内に支持管２１を
弾力性を持って横方向に支持するスプリング手段３１
と、光電子増倍管１６とシンチレ―ション・セル１２の
端面１３との間にあって両者間に光学的接続を形成する
光学カプラ１８とを具備する。スプリング手段３１は弾
性材料２２及び支持管２１と協働して基準範囲の振動周
波数より実質的に大きい共振周波数を発生する。
数内の振動にさらされる放射線検出装置１０であって、
長く延びたハウジング１１と、ハウジング１１内に動作
可能に配置され且つ光を可視できる端面１３を有し、放
射線の関数として且つ放射線に応じて光インパルスを発
生するシンチレ―ション・セル１２と、側壁を有してハ
ウジング１１内に長く延びる光電子増倍管１６と、光電
子増倍管１６の側壁の周囲にある支持管２１と、光電子
増倍管１６の側壁と支持管２１との間に配置されて光電
子増倍管１６を支持管２１内に配置し且つ位置決めする
弾性材料２２からなる薄層と、支持管２１とハウジング
１１との間に位置してハウジング１１内に支持管２１を
弾力性を持って横方向に支持するスプリング手段３１
と、光電子増倍管１６とシンチレ―ション・セル１２の
端面１３との間にあって両者間に光学的接続を形成する
光学カプラ１８とを具備する。スプリング手段３１は弾
性材料２２及び支持管２１と協働して基準範囲の振動周
波数より実質的に大きい共振周波数を発生する。
【００２０】請求項１３の発明では、支持管２１は光電
子増倍管１６の側壁に隣接して複数のスロット２３を有
して、高温にさらされると弾性材料２２の熱膨脹を調節
する。
子増倍管１６の側壁に隣接して複数のスロット２３を有
して、高温にさらされると弾性材料２２の熱膨脹を調節
する。
【００２１】
【作用】本発明には、多くの特徴がある。本発明の重要
な特徴によると、本発明の装置は、標準的に加わる振動
及び衝撃の周波数よりも実質的に高い共振周波数を有し
ている。これにより振動及び衝撃の増大または増幅を阻
止するかまたは最小にすることができる。更に光電子増
倍管の装着装置の弾性（resilience) は、増大されない
振動及び衝撃すら抑制及び減少する傾向がある。
な特徴によると、本発明の装置は、標準的に加わる振動
及び衝撃の周波数よりも実質的に高い共振周波数を有し
ている。これにより振動及び衝撃の増大または増幅を阻
止するかまたは最小にすることができる。更に光電子増
倍管の装着装置の弾性（resilience) は、増大されない
振動及び衝撃すら抑制及び減少する傾向がある。
【００２２】本発明の装着装置の他の特徴では、高温に
おいても光電子増倍管の壁部に損傷を与える圧縮応力を
発生させることがない。
おいても光電子増倍管の壁部に損傷を与える圧縮応力を
発生させることがない。
【００２３】本発明の他の特徴である支持装置及び光学
カプラの組み合わせは、熱膨脹または振動衝撃によって
光電子増倍管のフェ―ス・プレ―ト上に過大な力を発生
させない。
カプラの組み合わせは、熱膨脹または振動衝撃によって
光電子増倍管のフェ―ス・プレ―ト上に過大な力を発生
させない。
【００２４】更に本発明の装着装置の他の特徴によれ
ば、サ―ビスが必要な場合に、光電子増倍管の除去及び
再取付が容易である。
ば、サ―ビスが必要な場合に、光電子増倍管の除去及び
再取付が容易である。
【００２５】図示の実施例において、光電子増倍管１６
それ自体は、シリコン・ゴム（silicone rubber)のよう
な弾性接着剤または弾性材料２２からなる薄層によっ
て、光電子増倍管１６を密着嵌合させる寸法の金属製の
支持管２１内に装着されている。弾性材料２２の厚みを
減少させると、二重の効果を得ることができる。まず第
１の効果は、弾性材料２２の薄層がより高いスプリング
率を作り、支持装置にとってより高い共振周波数を得る
一因となる。第２の効果は、弾性材料２２の重量が小さ
くなって、高温になった場合でも体積膨脹を小さくでき
ることである。
それ自体は、シリコン・ゴム（silicone rubber)のよう
な弾性接着剤または弾性材料２２からなる薄層によっ
て、光電子増倍管１６を密着嵌合させる寸法の金属製の
支持管２１内に装着されている。弾性材料２２の厚みを
減少させると、二重の効果を得ることができる。まず第
１の効果は、弾性材料２２の薄層がより高いスプリング
率を作り、支持装置にとってより高い共振周波数を得る
一因となる。第２の効果は、弾性材料２２の重量が小さ
くなって、高温になった場合でも体積膨脹を小さくでき
ることである。
【００２６】大きな圧縮応力を防ぐために、支持管２１
には、支持管２１に径方向の柔軟性を与える複数のスロ
ット２３が形成されている。このスロット２３により弾
性材料２２の体積膨脹は、支持管２１を拡げ、光電子増
倍管１６の壁部に圧縮応力を放出する。更に弾性材料２
２は、複数のスロット２３内に変形し、高い圧縮応力を
防止する。
には、支持管２１に径方向の柔軟性を与える複数のスロ
ット２３が形成されている。このスロット２３により弾
性材料２２の体積膨脹は、支持管２１を拡げ、光電子増
倍管１６の壁部に圧縮応力を放出する。更に弾性材料２
２は、複数のスロット２３内に変形し、高い圧縮応力を
防止する。
【００２７】支持管２１はその両端に近接して径方向に
延びるフランジ２７，２８を備えている。これらのフラ
ンジは、隣接した径方向の歪み（adjacent radial defl
ection）を防止する傾向がある。しかしながらこれらの
フランジは実質的に軸線方向に大きさを有していないの
で、軸線方向の弾性変位（axial elastic displacemen
t）によって弾性材料２２は、圧縮応力を緩和すること
ができる。更にこれらのフランジ２７，２８は、実質的
に光電子増倍管１６の耐久力のある領域に沿って配置さ
れている。
延びるフランジ２７，２８を備えている。これらのフラ
ンジは、隣接した径方向の歪み（adjacent radial defl
ection）を防止する傾向がある。しかしながらこれらの
フランジは実質的に軸線方向に大きさを有していないの
で、軸線方向の弾性変位（axial elastic displacemen
t）によって弾性材料２２は、圧縮応力を緩和すること
ができる。更にこれらのフランジ２７，２８は、実質的
に光電子増倍管１６の耐久力のある領域に沿って配置さ
れている。
【００２８】支持管２１は、弾性を有するスプリング手
段３１によって、ハウジング１１を構成する光が漏れな
いエンクロ―ジャ（lighy-tight enclosure ）１１内に
径方向に位置決めされている。このスプリング手段３１
は支持管２１のフランジ２７，２８とエンクロ―ジャ１
１との間に配置されている。実施例のスプリング手段３
１では、流体アクチュエ―タ等のシ―ルとして典型的に
用いられる一般的に入手できる弾性リングを用いてい
る。これらのシ―ル／スプリングの嵌め込み（confinem
ent ）は、予圧（preload ）を得ることができる寸法に
定められる。この予圧は、装置に通常加わる振動及び衝
撃の周波数よりも比較的高い共振周波数を確立するよう
に寄与する。
段３１によって、ハウジング１１を構成する光が漏れな
いエンクロ―ジャ（lighy-tight enclosure ）１１内に
径方向に位置決めされている。このスプリング手段３１
は支持管２１のフランジ２７，２８とエンクロ―ジャ１
１との間に配置されている。実施例のスプリング手段３
１では、流体アクチュエ―タ等のシ―ルとして典型的に
用いられる一般的に入手できる弾性リングを用いてい
る。これらのシ―ル／スプリングの嵌め込み（confinem
ent ）は、予圧（preload ）を得ることができる寸法に
定められる。この予圧は、装置に通常加わる振動及び衝
撃の周波数よりも比較的高い共振周波数を確立するよう
に寄与する。
【００２９】光電子増倍管１６の軸線方向の位置決め
は、支持管２１のフランジ２７，２８とエンクロ―ジャ
１１上の肩部３２との係合によって達成される。軸線方
向に配置されるスプリング３４が、この係合部に向かっ
て支持管２１を付勢するために設けられている。光学カ
プラ１８と独立して光電子増倍管１６を軸線方向に位置
決めするこの構造は、光電子増倍管１６のフェ―ス・プ
レ―ト１７に軸線方向に過大な負荷が加わるのを防止す
る。 光電子増倍管１６のフェ―ス・プレ―ト１７とシ
ンチレ―ション・セル１２との間の光学結合は、粘性弾
性材料からなる非常に薄い層によって得ることができ
る。この薄い層は、典型的な軸線方向の負荷なしに、有
効な光学結合を得る機能を発揮する。したがって光電子
増倍管１６のフェ―ス・プレ―ト１７は、苛酷な振動及
び衝撃が発生する状態においても、損傷を受けることが
ない。
は、支持管２１のフランジ２７，２８とエンクロ―ジャ
１１上の肩部３２との係合によって達成される。軸線方
向に配置されるスプリング３４が、この係合部に向かっ
て支持管２１を付勢するために設けられている。光学カ
プラ１８と独立して光電子増倍管１６を軸線方向に位置
決めするこの構造は、光電子増倍管１６のフェ―ス・プ
レ―ト１７に軸線方向に過大な負荷が加わるのを防止す
る。 光電子増倍管１６のフェ―ス・プレ―ト１７とシ
ンチレ―ション・セル１２との間の光学結合は、粘性弾
性材料からなる非常に薄い層によって得ることができ
る。この薄い層は、典型的な軸線方向の負荷なしに、有
効な光学結合を得る機能を発揮する。したがって光電子
増倍管１６のフェ―ス・プレ―ト１７は、苛酷な振動及
び衝撃が発生する状態においても、損傷を受けることが
ない。
【００３０】軸線方向の位置決めに用いるスプリング３
４は、取り外し可能なスナップ・リング３６によって保
持されている。そのためスナップ・リング３６を取り外
し且つエンクロ―ジャ１１から光電子増倍アッセンブリ
１４を回収することにより、修理等のために光電子増倍
管１６及びラジアルのスプリング３１が付随する支持管
２１を取り外すことができる。
４は、取り外し可能なスナップ・リング３６によって保
持されている。そのためスナップ・リング３６を取り外
し且つエンクロ―ジャ１１から光電子増倍アッセンブリ
１４を回収することにより、修理等のために光電子増倍
管１６及びラジアルのスプリング３１が付随する支持管
２１を取り外すことができる。
【００３１】
【実施例】図１は、放射線検出装置（radiation detect
or system ）１０の全体の縦断面図を示しており、放射
線検出装置１０は光が漏れない管状のエンクロ―ジャ１
１を備えている。このエンクロ―ジャ１１は、ハウジン
グを構成している。放射線検出装置１０には、公知のタ
イプのシンチレ―ション・セル１２が含まれている。こ
のシンチレ―ション・セル１２は、シンチレ―ション・
セル１２に到達する放射線のファンクションである光バ
―スト（light bursts）を発生する。この光は、シンチ
レ―ション・セル１２の端面１３を通して可視できる。
放射線検出装置１０は、光電子増倍アッセンブリ１４を
備えており、この光電子増倍アッセンブリ１４は内部に
光電子増倍管１６を備えている。光電子増倍管１６は、
窓枠状の端部プレ―ト（window-like end plate ）１７
を備えている。この端部プレ―ト１７はフェ―ス・プレ
―トを構成しており、この端部プレ―ト１７を通して光
が光電子増倍管１６に入り、また端部プレ―ト１７はシ
ンチレ―ション・セル１２の端面１３に直ぐ側に隣接し
ている。光学カプラ１８がシンチレ―ション・セル１２
の端面１３と光電子増倍管１６の端部プレ―ト１７との
間に挟持されており、この光学カプラ１８は両者間を良
好に光接続する。そのためシンチレ―ション・セル１２
が発生する光のバ―ストは、光電子増倍管１６に光学的
に受け入れられる。光電子増倍管１６は、放射線検出装
置１０から出力線１９を通して出力される電気信号を発
生するように動作する。この電気信号が放射線検出装置
１０の出力となる。
or system ）１０の全体の縦断面図を示しており、放射
線検出装置１０は光が漏れない管状のエンクロ―ジャ１
１を備えている。このエンクロ―ジャ１１は、ハウジン
グを構成している。放射線検出装置１０には、公知のタ
イプのシンチレ―ション・セル１２が含まれている。こ
のシンチレ―ション・セル１２は、シンチレ―ション・
セル１２に到達する放射線のファンクションである光バ
―スト（light bursts）を発生する。この光は、シンチ
レ―ション・セル１２の端面１３を通して可視できる。
放射線検出装置１０は、光電子増倍アッセンブリ１４を
備えており、この光電子増倍アッセンブリ１４は内部に
光電子増倍管１６を備えている。光電子増倍管１６は、
窓枠状の端部プレ―ト（window-like end plate ）１７
を備えている。この端部プレ―ト１７はフェ―ス・プレ
―トを構成しており、この端部プレ―ト１７を通して光
が光電子増倍管１６に入り、また端部プレ―ト１７はシ
ンチレ―ション・セル１２の端面１３に直ぐ側に隣接し
ている。光学カプラ１８がシンチレ―ション・セル１２
の端面１３と光電子増倍管１６の端部プレ―ト１７との
間に挟持されており、この光学カプラ１８は両者間を良
好に光接続する。そのためシンチレ―ション・セル１２
が発生する光のバ―ストは、光電子増倍管１６に光学的
に受け入れられる。光電子増倍管１６は、放射線検出装
置１０から出力線１９を通して出力される電気信号を発
生するように動作する。この電気信号が放射線検出装置
１０の出力となる。
【００３２】例えば、この放射線検出装置１０が油井掘
削工具内に設置されて使用されると、工具が動作するこ
とにより作られる環境は、放射線検出装置１０を大きな
振動及び衝撃にさらす環境となる。大きな振動及び衝撃
に耐えるように構成されている光電子増倍管１６でも、
いくぶん壊れやすいため、光電子増倍管１６自体に伝わ
る振動及び衝撃を最小にすることができる装着装置に光
電子増倍管１６を装着することが重要である。またこの
ような装着装置を、振動及び衝撃が共振によって増幅ま
たは増大されないように構成することも非常に重要であ
る。なぜならば振動及び衝撃が増大すると、光電子増倍
管１６を早期に壊すことになるからである。更に放射線
検出装置１０が高温で動作する場合に、熱的に誘起され
る大きな力が光電子増倍管１６に付加されないように装
着装置を構成することも重要である。また光電子増倍管
１６の端部プレ―ト１７または光電子増倍管ボデイ自体
内に端部プレ―ト１７を装着するもののいずれかを破砕
するような損傷力に端部プレ―ト１７をさらさないよう
にすることも重要である。
削工具内に設置されて使用されると、工具が動作するこ
とにより作られる環境は、放射線検出装置１０を大きな
振動及び衝撃にさらす環境となる。大きな振動及び衝撃
に耐えるように構成されている光電子増倍管１６でも、
いくぶん壊れやすいため、光電子増倍管１６自体に伝わ
る振動及び衝撃を最小にすることができる装着装置に光
電子増倍管１６を装着することが重要である。またこの
ような装着装置を、振動及び衝撃が共振によって増幅ま
たは増大されないように構成することも非常に重要であ
る。なぜならば振動及び衝撃が増大すると、光電子増倍
管１６を早期に壊すことになるからである。更に放射線
検出装置１０が高温で動作する場合に、熱的に誘起され
る大きな力が光電子増倍管１６に付加されないように装
着装置を構成することも重要である。また光電子増倍管
１６の端部プレ―ト１７または光電子増倍管ボデイ自体
内に端部プレ―ト１７を装着するもののいずれかを破砕
するような損傷力に端部プレ―ト１７をさらさないよう
にすることも重要である。
【００３３】本発明の光電子増倍管の装着装置は、振動
及び衝撃を減衰して、光電子増倍管それ自体に到達する
振動及び衝撃の大きさを減少する。また装着装置に、放
射線検出装置がさらされる振動及び衝撃の基準周波数
（normal frequencies) より実質的に大きな共振周波数
を持たせることにより、このような振動及び衝撃の共振
増幅傾向を最小にしている。更にこの装着装置では、放
射線検出装置１０内に光電子増倍管１６を軸線方向に位
置決めする。また装着装置は光学カプラ１８と組み合わ
される。光学カプラ１８が、高温の動作状態において
も、端部プレ―ト１７を過大な負荷状態に置かないよう
にしている。本発明の装着装置は、高温による熱膨脹に
よって光電子増倍管１６にかかる応力を最小にする。
及び衝撃を減衰して、光電子増倍管それ自体に到達する
振動及び衝撃の大きさを減少する。また装着装置に、放
射線検出装置がさらされる振動及び衝撃の基準周波数
（normal frequencies) より実質的に大きな共振周波数
を持たせることにより、このような振動及び衝撃の共振
増幅傾向を最小にしている。更にこの装着装置では、放
射線検出装置１０内に光電子増倍管１６を軸線方向に位
置決めする。また装着装置は光学カプラ１８と組み合わ
される。光学カプラ１８が、高温の動作状態において
も、端部プレ―ト１７を過大な負荷状態に置かないよう
にしている。本発明の装着装置は、高温による熱膨脹に
よって光電子増倍管１６にかかる応力を最小にする。
【００３４】図２を参照すると、光電子増倍管の装着装
置は支持管２１を備えている。支持管２１は、比較的密
接嵌合状態で光電子増倍管１６の外周面を取り囲んでい
る。光電子増倍管１６はシリコン弾性体のような弾性材
料２２からなる比較的薄い層によって支持管２１内に装
着されている。この弾性材料２２は光電子増倍管１６と
支持管２１との間において接着接合剤（adhesive bond
）を構成している。またこの弾性材料２２は比較的高
温に耐えることができるものである。弾性材料２２は、
その本質によって、光電子増倍管１６と支持管２１との
間に限定された相対的な動きを生じさせ、また装置に加
わる振動や衝撃を減衰させる機能を果たす。弾性材料２
２の熱膨脹係数は支持管２１の熱膨脹係数よりもかなり
大きいため、支持管２１にはその壁部内に複数の開口部
（openings) を設けてある。図３は支持管２１の壁部に
形成された開口部２３の好ましい一例を示している。こ
のパタ―ンでは、ほぼ矩形状の複数の開口部２３ａが一
連に１つの境界線に沿って形成されており、これらの開
口部２３ａはその長手寸法を外周方向に延ばすように位
置決めされている。同様の複数の開口部２３ｂのグル―
プがパタ―ンの反対側のへりに沿って設けられている。
これらの開口部２３ａ及び２３ｂは、隣接する開口部と
の間に軸線方向に延びる壁部２４を有している。開口部
２３ａ及び２３ｂの２つの列の中間の壁には、軸線方向
に延びる開口部２３ｃが設けられており、これらの開口
部２３ｃもほぼ矩形状に形成されている。この例では、
矩形の長手寸法が軸線方向に沿うように、開口部２３ｃ
は配置されている。またこの場合も、各開口部２３ｃは
壁部２６によって互いに隔てられている。また各開口部
２３ｃは、図３に示すように軸線方向に千鳥状に配置さ
れている。
置は支持管２１を備えている。支持管２１は、比較的密
接嵌合状態で光電子増倍管１６の外周面を取り囲んでい
る。光電子増倍管１６はシリコン弾性体のような弾性材
料２２からなる比較的薄い層によって支持管２１内に装
着されている。この弾性材料２２は光電子増倍管１６と
支持管２１との間において接着接合剤（adhesive bond
）を構成している。またこの弾性材料２２は比較的高
温に耐えることができるものである。弾性材料２２は、
その本質によって、光電子増倍管１６と支持管２１との
間に限定された相対的な動きを生じさせ、また装置に加
わる振動や衝撃を減衰させる機能を果たす。弾性材料２
２の熱膨脹係数は支持管２１の熱膨脹係数よりもかなり
大きいため、支持管２１にはその壁部内に複数の開口部
（openings) を設けてある。図３は支持管２１の壁部に
形成された開口部２３の好ましい一例を示している。こ
のパタ―ンでは、ほぼ矩形状の複数の開口部２３ａが一
連に１つの境界線に沿って形成されており、これらの開
口部２３ａはその長手寸法を外周方向に延ばすように位
置決めされている。同様の複数の開口部２３ｂのグル―
プがパタ―ンの反対側のへりに沿って設けられている。
これらの開口部２３ａ及び２３ｂは、隣接する開口部と
の間に軸線方向に延びる壁部２４を有している。開口部
２３ａ及び２３ｂの２つの列の中間の壁には、軸線方向
に延びる開口部２３ｃが設けられており、これらの開口
部２３ｃもほぼ矩形状に形成されている。この例では、
矩形の長手寸法が軸線方向に沿うように、開口部２３ｃ
は配置されている。またこの場合も、各開口部２３ｃは
壁部２６によって互いに隔てられている。また各開口部
２３ｃは、図３に示すように軸線方向に千鳥状に配置さ
れている。
【００３５】開口部のパタ―ンにおいて、壁部２４及び
２６は大きな開口領域を作りしかも壁に径方向に大きな
柔軟性を付与している反面、これらの壁部２４及び２６
は光電子増倍管１６上の種々の負荷に耐えるべく、支持
管２１に大きな軸線方向の強さを付与するように協働し
ている。これにより弾性材料２２が温度の上昇で膨脹し
た場合でも、大きな圧縮力が光電子増倍管１６に加わる
ことがない。これは弾性材料２２の熱膨脹が、支持管２
１の柔軟性によって許容される支持管２１の隣接する壁
部２４及び２６の径方向への変形と弾性材料２２の開口
部２３（２３ａ〜２３ｃ）への弾性変形とによって和ら
げられるためである。
２６は大きな開口領域を作りしかも壁に径方向に大きな
柔軟性を付与している反面、これらの壁部２４及び２６
は光電子増倍管１６上の種々の負荷に耐えるべく、支持
管２１に大きな軸線方向の強さを付与するように協働し
ている。これにより弾性材料２２が温度の上昇で膨脹し
た場合でも、大きな圧縮力が光電子増倍管１６に加わる
ことがない。これは弾性材料２２の熱膨脹が、支持管２
１の柔軟性によって許容される支持管２１の隣接する壁
部２４及び２６の径方向への変形と弾性材料２２の開口
部２３（２３ａ〜２３ｃ）への弾性変形とによって和ら
げられるためである。
【００３６】支持管２１を光が漏れないエンクロ―ジャ
１１内に装着するために、別にスプリング・システムが
設けられている。支持管２１は、その両端部の近くに径
方向に延びるフランジ２７及び２８を有している。これ
らのフランジ２７及び２８は、外側に開口する環状の溝
２９をそれぞれ備えている。この溝２９は、エクロ―ジ
ャ１１の内壁と対向している。各溝２９内には、弾性リ
ング３１が配置されており、この弾性リング３１がエン
クロ―ジャ１１内に支持管２１を径方向に支持してい
る。これらの弾性リング３１は、支持管２１をエンクロ
―ジャ１１内に弾力性を持って装着することを実現して
おり、これによりエンクロ―ジャ１１と支持管２１との
間に制限された量の相対的な径方向への動きを生じさせ
て、放射線検出装置がさらされる振動及び衝撃を吸収し
且つ減衰させる。好ましくは、これらの弾性リング３１
は商業的に入手でき且つ流体圧力装置内の流体シ―ルと
して用いられる公知のクアド・リング（quad ring ）で
ある。図４に示すように、これらのクアド・リングは、
４つのロブ３０を有しており、支持管２１のそれぞれの
支持部においてスプリング動作を行う。溝２９は、所望
のシステム共振周波数を得るのに必要な高いスプリング
率を得るために、クアド・リングにプレストレス（pres
tress ）を与えることができる寸法形状になっている。
１１内に装着するために、別にスプリング・システムが
設けられている。支持管２１は、その両端部の近くに径
方向に延びるフランジ２７及び２８を有している。これ
らのフランジ２７及び２８は、外側に開口する環状の溝
２９をそれぞれ備えている。この溝２９は、エクロ―ジ
ャ１１の内壁と対向している。各溝２９内には、弾性リ
ング３１が配置されており、この弾性リング３１がエン
クロ―ジャ１１内に支持管２１を径方向に支持してい
る。これらの弾性リング３１は、支持管２１をエンクロ
―ジャ１１内に弾力性を持って装着することを実現して
おり、これによりエンクロ―ジャ１１と支持管２１との
間に制限された量の相対的な径方向への動きを生じさせ
て、放射線検出装置がさらされる振動及び衝撃を吸収し
且つ減衰させる。好ましくは、これらの弾性リング３１
は商業的に入手でき且つ流体圧力装置内の流体シ―ルと
して用いられる公知のクアド・リング（quad ring ）で
ある。図４に示すように、これらのクアド・リングは、
４つのロブ３０を有しており、支持管２１のそれぞれの
支持部においてスプリング動作を行う。溝２９は、所望
のシステム共振周波数を得るのに必要な高いスプリング
率を得るために、クアド・リングにプレストレス（pres
tress ）を与えることができる寸法形状になっている。
【００３７】光電子増倍アッセンブリ１４は、フランジ
２８の下部側面（第１の径方向に延びる面）とエンクロ
―ジャ１１内に形成された肩部３２の面（第２の径方向
に延びる面）との間の係合によって、エンクロ―ジャ１
１内に径方向に位置決めされる。それゆえ相互係合部面
を形成する境界面３３において金属と金属との係合（me
tal-to-meatl engagement)が発生し、これが光電子増倍
アッセンブリ１４をエンクロ―ジャ１１に対して軸線方
向に位置決めし、このことが光電子増倍アッセンブル１
４をシンチレ―ション・セル１２に対して軸線方向に位
置決めすることになる。境界面３３における係合を保持
するために、一連の複数のウエイブ・スプリング３４
が、フランジ２７の上部側面とスナップ・リング３６と
の間に位置決めされている。スナップ・リング３６は、
エンクロ―ジャ１１内の嵌合溝内に位置決めされてい
る。これらのスプリング３４は、境界面３３における面
どうしの接触を維持することを確実なものとするが、部
品の製造過程において発生する寸法許容誤差変動及び熱
膨脹も調整する。
２８の下部側面（第１の径方向に延びる面）とエンクロ
―ジャ１１内に形成された肩部３２の面（第２の径方向
に延びる面）との間の係合によって、エンクロ―ジャ１
１内に径方向に位置決めされる。それゆえ相互係合部面
を形成する境界面３３において金属と金属との係合（me
tal-to-meatl engagement)が発生し、これが光電子増倍
アッセンブリ１４をエンクロ―ジャ１１に対して軸線方
向に位置決めし、このことが光電子増倍アッセンブル１
４をシンチレ―ション・セル１２に対して軸線方向に位
置決めすることになる。境界面３３における係合を保持
するために、一連の複数のウエイブ・スプリング３４
が、フランジ２７の上部側面とスナップ・リング３６と
の間に位置決めされている。スナップ・リング３６は、
エンクロ―ジャ１１内の嵌合溝内に位置決めされてい
る。これらのスプリング３４は、境界面３３における面
どうしの接触を維持することを確実なものとするが、部
品の製造過程において発生する寸法許容誤差変動及び熱
膨脹も調整する。
【００３８】肩部３２及びフランジ２８は正確に寸法が
決められており、端部プレ―ト１７をシンチレ―ション
・セル１２の端面１３に間隔を開けた状態で非常に近付
けて配置することができる。その結果、端部プレ―ト１
７と端面１３との間に直接接触が発生することはない。
光学カプラ１８の薄い層はシンチレ―ション・セル１２
の端面１３と端部プレ―ト１７との間に配置されてい
る。この光学カプラ１８としては、適用される場合には
効果的な粘性流体であるシリコン型材料（silicone-typ
e material）が好ましい。硬化後光学カプラ１８の材料
は、効果的に、自立ゲル（self-sustaining gel ）とな
る。しかしながらこの光学カプラ１８は、熱膨脹等によ
って発生する端部プレ―ト１７上の圧縮力を伝達するこ
とはない。更に、光学カプラ１８はシンチレ―ション・
セル１２内で発生する光バ―ストに対して高度な透明性
を持つものでなければならず、その結果光バ―ストは光
電子増倍管１６に対して高度に可視的である。
決められており、端部プレ―ト１７をシンチレ―ション
・セル１２の端面１３に間隔を開けた状態で非常に近付
けて配置することができる。その結果、端部プレ―ト１
７と端面１３との間に直接接触が発生することはない。
光学カプラ１８の薄い層はシンチレ―ション・セル１２
の端面１３と端部プレ―ト１７との間に配置されてい
る。この光学カプラ１８としては、適用される場合には
効果的な粘性流体であるシリコン型材料（silicone-typ
e material）が好ましい。硬化後光学カプラ１８の材料
は、効果的に、自立ゲル（self-sustaining gel ）とな
る。しかしながらこの光学カプラ１８は、熱膨脹等によ
って発生する端部プレ―ト１７上の圧縮力を伝達するこ
とはない。更に、光学カプラ１８はシンチレ―ション・
セル１２内で発生する光バ―ストに対して高度な透明性
を持つものでなければならず、その結果光バ―ストは光
電子増倍管１６に対して高度に可視的である。
【００３９】弾性材料２２の管状マスは、非常に薄く、
比較的高いスプリング率を得ることができる。同様に、
環状の溝２９の寸法及び弾性リング３１の寸法は、弾性
リング３１それ自体が径方向に比較的高いスプリング率
を示すように選択される。弾性リング３１及び弾性材料
２２のスプリング効果は、装置に加わる振動等の基準周
波数よりも実質的に高い共振周波数を装着装置全体に持
たせることになる。
比較的高いスプリング率を得ることができる。同様に、
環状の溝２９の寸法及び弾性リング３１の寸法は、弾性
リング３１それ自体が径方向に比較的高いスプリング率
を示すように選択される。弾性リング３１及び弾性材料
２２のスプリング効果は、装置に加わる振動等の基準周
波数よりも実質的に高い共振周波数を装着装置全体に持
たせることになる。
【００４０】例えば、放射線検出装置が約５００ヘルツ
の周波数の振動を発生する装置に用いられる場合には、
装着装置の種々の構成要素は、装着装置に例えば８００
ヘルツまたはそれ以上に高い共振周波数を持たせるよう
にアレンジされる。この装着装置においては、共振増幅
の発生が最小であり、光電子増倍管１６が早く壊れるこ
とはない。更に、弾性材料２２の熱膨脹は光電子増倍管
１６のシエルに過大な圧縮力を加えることもない。弾性
材料２２からなる管状マスの厚みを減らすことにより、
弾性材料２２の体積膨脹が減少する。また支持管２１の
フランジ２７と２８との間の壁に複数の開口部２３を設
けると、圧縮応力が弾性材料２２の熱膨張の結果として
現れるのを防止できる。
の周波数の振動を発生する装置に用いられる場合には、
装着装置の種々の構成要素は、装着装置に例えば８００
ヘルツまたはそれ以上に高い共振周波数を持たせるよう
にアレンジされる。この装着装置においては、共振増幅
の発生が最小であり、光電子増倍管１６が早く壊れるこ
とはない。更に、弾性材料２２の熱膨脹は光電子増倍管
１６のシエルに過大な圧縮力を加えることもない。弾性
材料２２からなる管状マスの厚みを減らすことにより、
弾性材料２２の体積膨脹が減少する。また支持管２１の
フランジ２７と２８との間の壁に複数の開口部２３を設
けると、圧縮応力が弾性材料２２の熱膨張の結果として
現れるのを防止できる。
【００４１】フランジ２７及び２８は、強度が比較的高
い光電子増倍管１６の領域に配置するのが好ましい。フ
ランジ２７及び２８内の弾性リング３１は圧縮応力を和
らげるべく弾性的に歪む。弾性リング３１の熱膨脹は光
電子増倍管１６上に圧縮応力をかけることはない。これ
はフランジ２７及び２８が、このような力の伝達に抵抗
するだけの大きな強度を備えているためである。さらに
弾性リング３１がクアド・リングの場合には、弾性リン
グ自体が熱膨脹を調整するためのスペ―スを備えてい
る。
い光電子増倍管１６の領域に配置するのが好ましい。フ
ランジ２７及び２８内の弾性リング３１は圧縮応力を和
らげるべく弾性的に歪む。弾性リング３１の熱膨脹は光
電子増倍管１６上に圧縮応力をかけることはない。これ
はフランジ２７及び２８が、このような力の伝達に抵抗
するだけの大きな強度を備えているためである。さらに
弾性リング３１がクアド・リングの場合には、弾性リン
グ自体が熱膨脹を調整するためのスペ―スを備えてい
る。
【００４２】エンクロ―ジャ１１から光電子増倍アッセ
ンブリ１４を取り出して放射線検出装置を分解する必要
がある場合には、スナップ・リング３６をはずして、光
電子増倍アッセンブリをエンクロ―ジャ１１から引き出
すだけでよい。支持管２１の端部には、ねじ３７が設け
られている。エンクロ―ジャ１１から光電子増倍アッセ
ンブリ１４を除去したり、またエンクロ―ジャ１１に光
電子増倍アッセンブリ１４を挿入するために、適宜の工
具が光電子増倍アッセンブリ１４のねじ３７に接続され
る。
ンブリ１４を取り出して放射線検出装置を分解する必要
がある場合には、スナップ・リング３６をはずして、光
電子増倍アッセンブリをエンクロ―ジャ１１から引き出
すだけでよい。支持管２１の端部には、ねじ３７が設け
られている。エンクロ―ジャ１１から光電子増倍アッセ
ンブリ１４を除去したり、またエンクロ―ジャ１１に光
電子増倍アッセンブリ１４を挿入するために、適宜の工
具が光電子増倍アッセンブリ１４のねじ３７に接続され
る。
【００４３】境界面３３が光電子増倍管１６の内側端部
に実質的に近接して配置されているため、熱膨脹及び収
縮によって発生する寸法変動は、光学カプラ１８の近接
配置に重要なものとはならない。
に実質的に近接して配置されているため、熱膨脹及び収
縮によって発生する寸法変動は、光学カプラ１８の近接
配置に重要なものとはならない。
【００４４】図５は、本発明の第２の実施例を示してい
る。この実施例では、放射線検出装置１０内の光電子増
倍管が、ここで企図するタイプの装置で典型的に用いら
れるものよりももろいものである。このような光電子増
倍管は、厳しい振動や温度条件に耐える頑丈な態様で作
っていないので、油井の工具に普通用いられるタイプの
光電子増倍管よりも価格が大幅に安い。実際には、図５
の光電子増倍管は完全な円筒状ではなく、しかも全くも
ろいガラス・エンベロ―プ（glass enbelope）を備えて
いる。この実施例で、光電子増倍管５１はチュ―ブ５２
内に配置されている。このチュ―ブ５２はグラス・ファ
イバで補強されたエポキシ樹脂から形成するのが好まし
い。そしてチュ―ブ５２は大きな径方向の力に耐え得る
ように正確に円筒形状に形成されている。それ自体でチ
ュ―ブのガラス・エンベロ―プは、弾性材料５３からな
る薄い層によってファイバで補強されたガラス・エポキ
シ・チュ―ブ５２内に配置されている。
る。この実施例では、放射線検出装置１０内の光電子増
倍管が、ここで企図するタイプの装置で典型的に用いら
れるものよりももろいものである。このような光電子増
倍管は、厳しい振動や温度条件に耐える頑丈な態様で作
っていないので、油井の工具に普通用いられるタイプの
光電子増倍管よりも価格が大幅に安い。実際には、図５
の光電子増倍管は完全な円筒状ではなく、しかも全くも
ろいガラス・エンベロ―プ（glass enbelope）を備えて
いる。この実施例で、光電子増倍管５１はチュ―ブ５２
内に配置されている。このチュ―ブ５２はグラス・ファ
イバで補強されたエポキシ樹脂から形成するのが好まし
い。そしてチュ―ブ５２は大きな径方向の力に耐え得る
ように正確に円筒形状に形成されている。それ自体でチ
ュ―ブのガラス・エンベロ―プは、弾性材料５３からな
る薄い層によってファイバで補強されたガラス・エポキ
シ・チュ―ブ５２内に配置されている。
【００４５】弾性材料５３、ガラス・エポキシ・チュ―
ブ５２及び光電子増倍管５１がアッセンブリを構成して
おり、ガラス・エポキシ・チュ―ブ５２は光電子増倍管
５１のガラス・エンベロ―プのまわりに強いシ―ルドを
形成しており、また光電子増倍管５１のエンベロ―プの
形状が実質的に非円筒形のときにも正確に形成された円
筒形外周部を形成することができる。その結果、増加す
る力に実質的に耐えることができるアッセンブリを得る
ことができる。この実施例では、光電子増倍管５１、弾
性材料５３及びガラス・エポキシ・チュ―ブ５２からな
るこのアッセンブリが、前述の光電子増倍管１６の装着
のために第１の実施例で説明した装着装置と同じ装着装
置によって設置されている。その結果、このアッセンブ
リは弾性材料２２からなる管状マスによって支持管２１
内に装着されている。また支持管２１それ自体は、弾性
リング３１によってエンクロ―ジャ１１内に支持されて
いる。
ブ５２及び光電子増倍管５１がアッセンブリを構成して
おり、ガラス・エポキシ・チュ―ブ５２は光電子増倍管
５１のガラス・エンベロ―プのまわりに強いシ―ルドを
形成しており、また光電子増倍管５１のエンベロ―プの
形状が実質的に非円筒形のときにも正確に形成された円
筒形外周部を形成することができる。その結果、増加す
る力に実質的に耐えることができるアッセンブリを得る
ことができる。この実施例では、光電子増倍管５１、弾
性材料５３及びガラス・エポキシ・チュ―ブ５２からな
るこのアッセンブリが、前述の光電子増倍管１６の装着
のために第１の実施例で説明した装着装置と同じ装着装
置によって設置されている。その結果、このアッセンブ
リは弾性材料２２からなる管状マスによって支持管２１
内に装着されている。また支持管２１それ自体は、弾性
リング３１によってエンクロ―ジャ１１内に支持されて
いる。
【００４６】この第２の実施例を用いると、大幅にコス
トを低減させることができる。これは頑丈に作っていな
い光電子増倍管５１は、同様の用途で一般的に用いられ
る光電子増倍管と比べればその理由は明らかである。ま
た本発明の装着装置は、振動の共振増幅を取り除く傾向
がある共振周波数を提供するものであり、また振動及び
衝撃を減衰させる装着装置を提供する。更に光電子増倍
管の端面がいかなる力にもさらされていないので、光電
子増倍管が壊れることがない。
トを低減させることができる。これは頑丈に作っていな
い光電子増倍管５１は、同様の用途で一般的に用いられ
る光電子増倍管と比べればその理由は明らかである。ま
た本発明の装着装置は、振動の共振増幅を取り除く傾向
がある共振周波数を提供するものであり、また振動及び
衝撃を減衰させる装着装置を提供する。更に光電子増倍
管の端面がいかなる力にもさらされていないので、光電
子増倍管が壊れることがない。
【００４７】
【発明の効果】本発明の装着装置は、標準的に加わる振
動及び衝撃の周波数よりも実質的に高い共振周波数を有
しているので、これにより振動及び衝撃の増大または増
幅を阻止するかまたは最小にすることができる利点があ
る。また光電子増倍管の装着装置の弾性は、増幅されな
い振動及び衝撃も抑制及び減少することができる。さら
に本発明の装着装置によれば、高温においても光電子増
倍管の壁部に損傷を与える圧縮応力を発生させることが
ないという利点がある。また本発明の装置によれば、熱
膨脹または振動衝撃によって光電子増倍管のフェ―ス・
プレ―ト上に過大な力を発生させることがないという利
点がある。更に本発明よれば、サ―ビスが必要な場合
に、光電子増倍管の除去及び再取付が容易になるという
利点がある。
動及び衝撃の周波数よりも実質的に高い共振周波数を有
しているので、これにより振動及び衝撃の増大または増
幅を阻止するかまたは最小にすることができる利点があ
る。また光電子増倍管の装着装置の弾性は、増幅されな
い振動及び衝撃も抑制及び減少することができる。さら
に本発明の装着装置によれば、高温においても光電子増
倍管の壁部に損傷を与える圧縮応力を発生させることが
ないという利点がある。また本発明の装置によれば、熱
膨脹または振動衝撃によって光電子増倍管のフェ―ス・
プレ―ト上に過大な力を発生させることがないという利
点がある。更に本発明よれば、サ―ビスが必要な場合
に、光電子増倍管の除去及び再取付が容易になるという
利点がある。
【図１】この図は断面にして示した光が漏れることのな
いエンクロ―ジャと共に本発明を適用した放射線検出装
置の好ましい実施例を示した図である。
いエンクロ―ジャと共に本発明を適用した放射線検出装
置の好ましい実施例を示した図である。
【図２】この図は光電子増倍管を含んでこれを支持する
放射線検出装置の部分の破断図である。
放射線検出装置の部分の破断図である。
【図３】この図は支持管内に光電子増倍管を装着する弾
性材料の熱膨脹を調整するために支持管に形成されたス
ロットすなわち開口部のパタ―ンを示す展開図である。
性材料の熱膨脹を調整するために支持管に形成されたス
ロットすなわち開口部のパタ―ンを示す展開図である。
【図４】この図はエンクロ―ジャ内に支持管を弾性を持
って位置決めする弾性リングの装着状態を示す拡大破断
図である。
って位置決めする弾性リングの装着状態を示す拡大破断
図である。
【図５】この図は高温や大きな振動負荷にさらされる環
境内においては使用することを普通意図しない光電子増
倍管を備えた第２の実施例を示す破断図である。
境内においては使用することを普通意図しない光電子増
倍管を備えた第２の実施例を示す破断図である。
１０ 放射線検出装置 １１ エンクロ―ジャ（ハウジング） １２ シンチレ―ション・セル １３ 端面 １４ 光電子増倍アッセンブリ １６ 光電子増倍管 １７ 端部プレ―ト １８ 光学カプラ ２１ 支持管 ２２ 弾性材料 ２３ 開口部（スリット） ２４ 壁部 ２６ 壁部 ２７ フランジ ２８ フランジ ２９ 溝 ３１ 弾性リング（スプリング手段） ３２ 肩部 ３３ 境界面 ３４ スプリング（弾性手段） ３６ スナップ・リング ３７ ねじ ５１ 光電子増倍管 ５２ ガラス・エポキシ・チュ―ブ ５３ 弾性材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01T 1/00 - 7/00 G01V 5/04
Claims (13)
- 【請求項１】装着装置が基準周波数範囲内の振動にさら
される環境内で用いられる光電子増倍管の装着装置であ
って、 長く伸びたハウジングと、 前記ハウジング内に設けられる支持管と、 前記支持管と前記ハウジングとの間を延びて限定された
相対的な動きのために前記ハウジング内に前記支持管を
横方向に懸垂するスプリング手段と、 前記支持管内に密接嵌合する光電子増倍管と、 前記光電子増倍管と前記支持管との間を延びて限定され
た相対的な動きのために前記支持管内に前記光電子増倍
管を装着する弾性材料からなる薄い層とを具備し、 前記弾性材料と前記スプリング手段とは協働して、前記
基準周波数範囲よりも実質的に高い共振周波数を有して
前記振動の増幅を最小にする前記光電子増倍管の支持装
置を構成することを特徴とする光電子増倍管の装着装
置。 - 【請求項２】前記環境は前記弾性材料を熱膨脹させる高
温に前記装着装置をさらし、前記支持管は前記熱膨脹が
前記光電子増倍管上に損傷圧縮力を生じさせるのを防止
する緩和手段を備えている請求項１に記載の装着装置。 - 【請求項３】前記支持管は両端を有して長く延びてお
り、前記スプリング手段は前記支持管の前記両端にそれ
ぞれ実質的に近接して設けられる分離スプリング・サポ
―トを含む請求項１に記載の装着装置。 - 【請求項４】前記分離スプリング・サポ―トはそれぞれ
弾性リングである請求項３に記載の装着装置。 - 【請求項５】前記支持管はほぼ円筒状を呈しており、そ
の両端部の近くに間隔を開けて径方向に延びるフランジ
を有しており、前記支持管の２つの前記フランジの間の
部分は前記弾性材料内の圧縮応力を軽減すべく径方向に
膨脹可能である請求項４に記載の装着装置。 - 【請求項６】前記支持管の前記フランジの間の前記部分
は該部分を径方向に膨脹可能にする複数のスロットを備
えており、前記弾性材料は前記複数のスロット内に弾性
的に変形可能である請求項５に記載の装着装置。 - 【請求項７】前記支持管及び前記ハウジングはほぼ円筒
状を呈しており、前記支持管及び前記ハウジングは前記
支持管を前記ハウジング内に軸線方向に位置決めするよ
うに協働する径方向に延びて相互に係合する相互係合面
を有しており、弾性手段が前記相互係合面を係合部に向
かって付勢する請求項１に記載の装着装置。 - 【請求項８】前記支持管は前記ハウジング内に取り外し
可能に装着されており且つ１つのユニットとして前記ハ
ウジングから軸線方向に取り除かれる請求項７に記載の
装着装置。 - 【請求項９】シンチレ―ション・セルが前記ハウジング
内に装着されており、前記シンチレ―ション・セルは放
射に応じて光が放射される端面を有しており、前記光電
子増倍管は前記端面に隣接するフェ―ス・プレ―トを備
えており、ゲルのような粘性流体光学カプラが前記端面
とフェ―ス・プレ―トとの間に前記端面に過大な力を与
えないように設けられる請求項７に記載の装着装置。 - 【請求項１０】前記相互係合面は前記フェ―ス・プレ―
トに実質的に隣接している請求項９に記載の装着装置。 - 【請求項１１】第１の径方向に延びる面を有する管状の
ハウジングと、前記ハウジング内にあって放射線にさら
されると光学的応答を発生する検出器セルと、前記ハウ
ジング内にあって前記セルの前記光学的応答に応じた電
気出力信号を発生するほぼ円筒状の光電子増倍アッセン
ブリとを備え、前記セルがそこを通して前記光学的応答
を可視できる端面を有している、基準範囲の振動周波数
にさらされる環境で用いられる放射線検出器であって、 前記光電子増倍アッセンブリは、 （ａ）前記セルの前記端面に光学的に結合された一端に
フェ―ス・プレ―トを有するほぼ円筒状の光電子増倍管
と、 （ｂ）薄層の弾性材料によって前記光電子増倍管に固定
されて該光電子増倍管の周囲にある支持管と、 （ｃ）前記支持管と前記ハウジングとの間に配置されて
前記ハウジング内に前記支持管を横方向に支持するスプ
リング手段と、 （ｄ）前記支持管に設けられて、前記第１の径方向に延
びる面と係合し且つ前記端面に隣接する前記フェ―ス・
プレ―トを長手方向に位置決めするように作動する第２
の径方向に延びる面と、 （ｅ）前記端面と前記フェ―ス・プレ―トとを光学的に
接続する光学カプラとを具備しており、 前記光電子増倍アッセンブリは、前記放射線検出器に加
えられる前記基準範囲の振動周波数の増幅を阻止すべく
前記振動周波数と十分に異なった共振周波数を発生する
ことを特徴とする放射線検出器。 - 【請求項１２】基準範囲の振動周波数内の振動にさらさ
れる放射線検出装置であって、長く延びたハウジング
と、 前記ハウジング内に動作可能に配置され且つ光を可視で
きる端面を有し、放射線の関数として且つ放射線に応じ
て光インパルスを発生するシンチレ―ション・セルと、 側壁を有して前記ハウジング内に長く延びる光電子増倍
管と、 前記光電子増倍管の前記側壁の周囲にある支持管と、前
記光電子増倍管の前記側壁と前記支持管との間に配置さ
れて前記光電子増倍管を前記支持管内に配置し且つ位置
決めする弾性材料からなる薄層と、 前記支持管と前記ハウジングとの間に位置して前記ハウ
ジング内に前記支持管を弾力性を持って横方向に支持す
るスプリング手段と、 前記光電子増倍管と前記シンチレ―ション・セルの前記
端面との間にあって両者間に光学的接続を形成する光学
カプラとを具備し、 前記スプリング手段は前記弾性材料及び前記支持管と協
働して前記基準範囲の振動周波数より実質的に大きい共
振周波数を発生することを特徴とする放射線検出装置。 - 【請求項１３】前記支持管は前記光電子増倍管の前記側
壁に隣接して複数のスロットを有して、高温にさらされ
ると前記弾性材料の熱膨脹を調節する請求項１２に記載
の放射線検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/449,999 US5070249A (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Photomultiplier tube mounting for well logging detectors |
| US07/449999 | 1989-12-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04289485A JPH04289485A (ja) | 1992-10-14 |
| JP3100987B2 true JP3100987B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=23786346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40154490A Expired - Fee Related JP3100987B2 (ja) | 1989-12-12 | 1990-12-12 | 光電子増倍管の装着装置、放射線検出器及び放射線検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5070249A (ja) |
| JP (1) | JP3100987B2 (ja) |
| GB (1) | GB2239945B (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0583884U (ja) * | 1992-04-08 | 1993-11-12 | 富士電機冷機株式会社 | 容器入り商品自動販売機 |
| US8482915B2 (en) | 2008-04-17 | 2013-07-09 | Teradyne, Inc. | Temperature control within disk drive testing systems |
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