RU184552U1 - NEUTRON COUNTER - Google Patents

NEUTRON COUNTER Download PDF

Info

Publication number
RU184552U1
RU184552U1 RU2018123387U RU2018123387U RU184552U1 RU 184552 U1 RU184552 U1 RU 184552U1 RU 2018123387 U RU2018123387 U RU 2018123387U RU 2018123387 U RU2018123387 U RU 2018123387U RU 184552 U1 RU184552 U1 RU 184552U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
insulators
thread
counter
housing
end flanges
Prior art date
Application number
RU2018123387U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Тембулатович Янусов
Евгений Викторович Клименков
Наталия Владимировна Конаичева
Александр Александрович Кузнецов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority to RU2018123387U priority Critical patent/RU184552U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU184552U1 publication Critical patent/RU184552U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00—Measuring neutron radiation
    • G01T3/008—Measuring neutron radiation using an ionisation chamber filled with a gas, liquid or solid, e.g. frozen liquid, dielectric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к средствам регистрации элементарных частиц. Счетчик нейтронов содержит цилиндрический корпус с торцевыми фланцами, служащий катодом, внутренняя полость которого заполнена газовой смесью, нить, служащую анодом, натянутую вдоль центральной оси корпуса и закрепленную в изоляторах, и узел натяжения нити. Изоляторы установлены в торцевых фланцах корпуса, а узел натяжения нити выполнен в виде пружины сжатия, зафиксированной внутри одного из изоляторов. Технический результат – повышение радиометрических характеристик и упрощение конструкции счетчика и технологии сборки. 1 ил.The utility model relates to means for registering elementary particles. The neutron counter contains a cylindrical body with end flanges, serving as a cathode, the inner cavity of which is filled with a gas mixture, an anode serving thread stretched along the central axis of the housing and secured in insulators, and a thread tension unit. The insulators are installed in the end flanges of the housing, and the thread tension unit is made in the form of a compression spring fixed inside one of the insulators. EFFECT: increased radiometric characteristics and simplified counter design and assembly technology. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам регистрации элементарных частиц.The utility model relates to means for registering elementary particles.

Известен пропорциональный счетчик [п. РФ на полезную модель №9977, МПК (1995.01) G01T 3/00, опубликовано 16.05.1999 г.], содержащий цилиндрический корпус с торцевыми фланцами, служащий катодом, внутренняя полость которого заполнена газовой смесью, нить, служащую анодом, натянутую вдоль центральной оси корпуса и закрепленную в изоляторах, и узел натяжения нити. Газовая смесь содержит 3Не, Ne и Ar, при этом соотношение Ne и Ar в смеси: х3Не+yNe+zAr, где х+у+z=1, выбрано из следующего условия: 0<z/y<0,1. Суммарная концентрация 3Не и Ne создает давление, компенсирующее внешнее давление.Known proportional counter [p. Utility Model No. 9977 of the Russian Federation, IPC (1995.01) G01T 3/00, published May 16, 1999] containing a cylindrical body with end flanges, serving as a cathode, the inner cavity of which is filled with a gas mixture, a thread serving as an anode, stretched along the central axis body and fixed in insulators, and the thread tension unit. The gas mixture contains 3 He, Ne and Ar, while the ratio of Ne and Ar in the mixture: x 3 He + yNe + zAr, where x + y + z = 1, is selected from the following condition: 0 <z / y <0.1 . The total concentration of 3He and Ne creates a pressure that compensates for the external pressure.

Достоинствами известного пропорционального счетчика являются высокий уровень и стабильность радиометрических характеристик в сочетании с низким напряжением питания.The advantages of the well-known proportional counter are a high level and stability of radiometric characteristics in combination with a low supply voltage.

Известное устройство имеет следующие недостатки:The known device has the following disadvantages:

- высокая трудоемкость изготовления, обусловленная сложностью конструкции и технологии сборки;- high complexity of manufacturing, due to the complexity of the design and assembly technology;

- недостаточная длина рабочего (неэкранированного) участка нити (для заданной длины счетчика), что снижает чувствительность счетчика.- insufficient length of the working (unshielded) section of the thread (for a given counter length), which reduces the sensitivity of the counter.

Данный пропорциональный счетчик принимается за прототип, как наиболее близкий по технической сущности к заявляемой полезной модели.This proportional counter is taken as a prototype, as the closest in technical essence to the claimed utility model.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание счетчика нейтронов обладающего высокими радиометрическими характеристиками и более простой конструкцией и технологией сборки.The task to which the claimed utility model is directed is to create a neutron counter with high radiometric characteristics and a simpler design and assembly technology.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении радиометрических характеристик, за счет увеличения рабочего (неэкранированного) участка нити, и в упрощении конструкции и технологии сборки счетчика, за счет уменьшения количества деталей и сборочных единиц в составе счетчика и исключение трудоемких сборочных операций (например, контактная сварка, штамповка, пайка).The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to increase radiometric characteristics, by increasing the working (unshielded) section of the thread, and to simplify the design and assembly technology of the counter, by reducing the number of parts and assembly units in the meter and eliminating labor-intensive assembly operations (e.g. resistance welding, stamping, soldering).

Указанный технический результат достигается тем, что счетчик нейтронов содержит цилиндрический корпус с торцевыми фланцами, служащий катодом, внутренняя полость которого заполнена газовой смесью, нить, служащую анодом, натянутую вдоль центральной оси корпуса и закрепленную в изоляторах, и узел натяжения нити, согласно полезной модели изоляторы установлены в торцевых фланцах корпуса, а узел натяжения нити выполнен с применением пружины сжатия, зафиксированной внутри одного из изоляторов.The specified technical result is achieved in that the neutron counter comprises a cylindrical body with end flanges, serving as a cathode, the inner cavity of which is filled with a gas mixture, an anode serving thread stretched along the central axis of the housing and secured in insulators, and a thread tension assembly, according to the insulators utility model installed in the end flanges of the housing, and the thread tension unit is made using a compression spring fixed inside one of the insulators.

Наличие в заявляемой полезной модели признаков, отличающих ее от прототипа, позволяет считать ее соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed utility model of features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на фиг. 1 представлен продольный разрез счетчика нейтронов.The utility model is illustrated in FIG. 1 shows a longitudinal section of a neutron counter.

Счетчик нейтронов содержит корпус 1 с торцевыми фланцами 2 и 3, нить 4, натянутую вдоль центральной оси корпуса 1, и узел натяжения нити.The neutron counter comprises a housing 1 with end flanges 2 and 3, a thread 4 stretched along the central axis of the housing 1, and a thread tension unit.

Корпус 1 выполнен в виде полого цилиндра из нержавеющей стали.The housing 1 is made in the form of a hollow cylinder made of stainless steel.

Торцевой фланец 2 оснащен центральным сквозным отверстием для установки изолятора 5, выполненного в виде стеклоспая с центральным выводом в виде капилляра 6.The end flange 2 is equipped with a central through hole for mounting the insulator 5, made in the form of glass junction with a Central output in the form of a capillary 6.

В торцевом фланце 3 для снижения веса выполнены глухие отверстия, в центральном из которых установлен керамический изолятор 7. Также во фланце 3 имеется сквозное отверстие для установки газовой трубки 8 с штуцером, который выведен из корпуса 1 и служит для заполнения внутреннего объема газовой смесью.In the end flange 3, blind holes are made to reduce weight, in the central of which a ceramic insulator 7 is installed. Also in the flange 3 there is a through hole for installing a gas pipe 8 with a fitting, which is removed from the housing 1 and serves to fill the internal volume with a gas mixture.

Корпус 1, торцевые фланцы 2 и 3 с изоляторами 5 и 7 образуют внутренний герметичный объем счетчика.Case 1, end flanges 2 and 3 with insulators 5 and 7 form an internal sealed volume of the counter.

Узел натяжения обеспечивает постоянный натяг нити 4 при изменении температуры внешней среды. Он состоит из металлических захватов 9, 10 зафиксированных на концах нити 4 и пружины сжатия 11 зафиксированной скобой 12 в изоляторе 7. Пружина 11 установлена в изоляторе 7 таким образом, что сжатие пружины происходит в направлении торцевого фланца 2, что позволяет уменьшить длину узла натяжения и, за счет этого, увеличить длину рабочего (неэкранированного) участка нити 4.The tension unit provides a constant thread tension 4 when the temperature of the environment. It consists of metal grippers 9, 10 fixed at the ends of the thread 4 and a compression spring 11 fixed by a bracket 12 in the insulator 7. The spring 11 is installed in the insulator 7 so that the compression of the spring occurs in the direction of the end flange 2, which reduces the length of the tension unit and , due to this, increase the length of the working (unshielded) section of the thread 4.

Металлический захват 9 расположен внутри пружины сжатия 11 и зафиксирован на ее конце штифтом. Пружина 11 установлена в продольном глухом отверстии центрального керамического изолятора 7. Свободный конец пружины 11 фиксируется скобой 12 в изоляторе 7 с противоположной стороны от места крепления захвата 9. Другой конец нити закреплен в металлическом захвате 10, установленном в капилляре 6 изолятора 5.A metal grip 9 is located inside the compression spring 11 and is fixed at its end with a pin. The spring 11 is installed in the longitudinal blind hole of the central ceramic insulator 7. The free end of the spring 11 is fixed by a bracket 12 in the insulator 7 on the opposite side from the attachment point of the grip 9. The other end of the thread is fixed in a metal grip 10 installed in the capillary 6 of the insulator 5.

С внешней стороны корпуса 1 на фланце 3 установлен защитный кожух 13.On the outside of the housing 1 on the flange 3 is installed a protective casing 13.

Сборка счетчика производится в следующем порядке.The counter is assembled in the following order.

Для применения счетчика в определенной системе изготавливают корпус 1 с соответствующими этой системе габаритами (по диаметру и длине счетчика).For use of the counter in a specific system, a housing 1 is manufactured with dimensions corresponding to this system (in diameter and length of the counter).

Отрезают нить 4 нужной длины и фиксируют ее концы в металлических захватах 9 и 10 путем пластической деформации металла захватов. Данная операция позволяет осуществить механическое закрепление нити 4 в захватах 9 и 10 без использования контактной сварки, что значительно снижает время выполнения операции крепления нити. Захват 9 заводят в пружину сжатия 11 и фиксируют штифтом. Пружину 11 устанавливают внутри изолятора 7 и закрепляют ее скобой 12.Cut the thread 4 of the desired length and fix its ends in metal grippers 9 and 10 by plastic deformation of the metal grippers. This operation allows the mechanical fastening of the thread 4 in the grippers 9 and 10 without the use of contact welding, which significantly reduces the time of the operation of fastening the thread. The gripper 9 is inserted into the compression spring 11 and fixed with a pin. The spring 11 is installed inside the insulator 7 and fixed with a bracket 12.

Затем фланец 3 вводят до упора в соответствующий торец корпуса 1, пропустив захват 10 с нитью 4 через корпус 1.Then the flange 3 is inserted all the way into the corresponding end of the housing 1, passing the gripper 10 with thread 4 through the housing 1.

Далее захват 10 вводят в капилляр 6 установленный в изоляторе 5, и вставляют фланец 2 до упора в свободный торец корпуса 1. Затем выполняют лазерную сварку корпуса 1 с фланцами 2 и 3. После чего производят натяжение нити 4, которое осуществляется путем приложения определенного усилия к захвату 10. В результате воздействия приложенного усилия захват 10 перемещается по капилляру 6 до возникновения определенного натяжения нити 4, после чего захват 10 фиксируют обжатием капилляра 6. После обжатия торец капилляра 6 герметизируют лазерной сваркой.Next, the capture 10 is introduced into the capillary 6 installed in the insulator 5, and the flange 2 is inserted all the way into the free end of the housing 1. Then laser welding of the housing 1 with the flanges 2 and 3 is performed. Then, the thread 4 is tensioned by applying a certain force to the grip 10. As a result of the applied force, the grip 10 moves along the capillary 6 until a certain tension of the thread 4 occurs, after which the grip 10 is fixed by squeezing the capillary 6. After crimping, the end of the capillary 6 is sealed by laser welding.

Далее счетчик проверяют на герметичность, проводят термовакуумирование и наполнение внутренней полости корпуса 1 через газовую трубку 8 газовой смесью под требуемым давлением. После заполнения внутренней полости корпуса 1 с его внешней стороны газовую трубку 8 пережимают, герметично заваривают и подгибают к фланцу 3, на который устанавливают защитный кожух 13 на клей, что исключает из технологического процесса более трудоемкую операцию пайки.Next, the counter is checked for leaks, thermal vacuum is carried out and the internal cavity of the housing 1 is filled through a gas pipe 8 with a gas mixture under the required pressure. After filling the internal cavity of the housing 1 from its outer side, the gas tube 8 is pinched, hermetically welded and folded to the flange 3, on which the protective casing 13 is mounted on the adhesive, which eliminates the more laborious soldering operation from the technological process.

Затем счетчик подсоединяют к регистрирующей аппаратуре при помощи фидера или выводов для подсоединения проводов (не показано), причем на капилляр 6 подают положительный потенциал напряжения питания счетчика, а на корпус 1 - отрицательный.Then the counter is connected to the recording equipment using a feeder or leads for connecting wires (not shown), and the positive potential of the counter supply voltage is applied to capillary 6, and negative to the housing 1.

Принцип действия счетчика основан на использовании ионизационного метода детектирования ионизирующих излучений, заключающийся в измерении электрических зарядов, освобожденных в рабочем веществе счетчика при воздействии ионизирующего излучения. Газовая смесь, заполняющая внутреннюю полость счетчика, включает в свой состав изотоп 3Не, на котором происходит реакцияThe principle of operation of the meter is based on the use of the ionization method for detecting ionizing radiation, which consists in measuring the electric charges released in the working substance of the meter when exposed to ionizing radiation. The gas mixture filling the internal cavity of the meter includes the 3 He isotope in which the reaction occurs

3Не+n-→p+Т+765 кэВ 3 He + n- → p + T + 765 keV

Взаимодействие протона с газом, заполняющим внутренний объем счетчика, вызывает ионизацию атомов газа. При подаче на счетчик рабочего напряжения внутри рабочего объема создается электрическое поле, за счет которого происходит собирание электронов на рабочем (неэкранированном) участке нити 4 и ионов на корпусе 1 счетчика, в результате появляется электрические заряды, регистрируемые аппаратурой. Увеличенная длина рабочего (неэкранированного) участка нити 4 увеличивает рабочий объем, из которого происходит собирание электронов, что увеличивает чувствительность счетчика. Выбор диметра нити 4 (анода) и применение специальной технологии очистки поверхности внутреннего объема счетчика позволило повысить значение амплитудного расширения по пику тепловых нейтронов. Чувствительность счетчика и амплитудное расширение по пику тепловых нейтронов являются одними из основных радиометрических характеристик счетчика.The interaction of a proton with a gas filling the internal volume of the counter causes ionization of gas atoms. When a working voltage is applied to the meter inside the working volume, an electric field is created, due to which electrons are collected on the working (unshielded) section of the filament 4 and ions on the meter body 1, as a result, electric charges recorded by the apparatus appear. The increased length of the working (unshielded) section of the thread 4 increases the working volume from which the collection of electrons occurs, which increases the sensitivity of the counter. The choice of the diameter of the filament 4 (anode) and the use of special technology for cleaning the surface of the internal volume of the counter made it possible to increase the value of the amplitude expansion along the peak of thermal neutrons. The sensitivity of the counter and the amplitude expansion along the peak of thermal neutrons are some of the main radiometric characteristics of the counter.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed utility model:

- средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для регистрации элементарных частиц;- a tool embodying the claimed utility model in its implementation, is intended for registration of elementary particles;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность ее осуществления;- for the claimed device in the form as it is described in the independent clause of the utility model formula, the possibility of its implementation is confirmed;

- средство, воплощающее заявленную полезную модель при осуществлении, способно обеспечить создание счетчика нейтронов, обеспечивающего высокие радиометрические характеристики и расширение области применения.- a tool that embodies the claimed utility model in the implementation, is able to provide the creation of a neutron counter, providing high radiometric characteristics and the expansion of the scope.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed utility model meets the condition of "industrial applicability".

Claims (1)

Счетчик нейтронов, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми фланцами, служащий катодом, внутренняя полость которого заполнена газовой смесью, нить, служащую анодом, натянутую вдоль центральной оси корпуса и закрепленную в изоляторах, и узел натяжения нити, отличающийся тем, что изоляторы установлены в торцевых фланцах корпуса, а узел натяжения нити выполнен в виде пружины сжатия, зафиксированной внутри одного из изоляторов.A neutron counter comprising a cylindrical body with end flanges, serving as a cathode, the inner cavity of which is filled with a gas mixture, an anode serving thread stretched along the central axis of the body and secured in insulators, and a thread tension unit, characterized in that the insulators are installed in the end flanges of the body and the thread tension unit is made in the form of a compression spring fixed inside one of the insulators.
RU2018123387U 2018-06-27 2018-06-27 NEUTRON COUNTER RU184552U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123387U RU184552U1 (en) 2018-06-27 2018-06-27 NEUTRON COUNTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123387U RU184552U1 (en) 2018-06-27 2018-06-27 NEUTRON COUNTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU184552U1 true RU184552U1 (en) 2018-10-30

Family

ID=64103854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018123387U RU184552U1 (en) 2018-06-27 2018-06-27 NEUTRON COUNTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU184552U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743849C1 (en) * 2020-04-23 2021-02-26 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Ionisation fission chamber for detecting fast neutrons

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU9977U1 (en) * 1998-07-06 1999-05-16 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики PROPORTIONAL COUNTER
US6891165B2 (en) * 2001-12-07 2005-05-10 Institut Max Von Laue-Paul Langevin Ionizing radiation detector and method for manufacturing such a detector
RU2264674C2 (en) * 2003-09-08 2005-11-20 Московский инженерно-физический институт (государственный университет) Gamma-neutron radiation recorder
RU2015152258A (en) * 2013-06-13 2017-07-18 Дженерал Электрик Компани Weld design for automatic welding of tube detectors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU9977U1 (en) * 1998-07-06 1999-05-16 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики PROPORTIONAL COUNTER
US6891165B2 (en) * 2001-12-07 2005-05-10 Institut Max Von Laue-Paul Langevin Ionizing radiation detector and method for manufacturing such a detector
RU2264674C2 (en) * 2003-09-08 2005-11-20 Московский инженерно-физический институт (государственный университет) Gamma-neutron radiation recorder
RU2015152258A (en) * 2013-06-13 2017-07-18 Дженерал Электрик Компани Weld design for automatic welding of tube detectors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2743849C1 (en) * 2020-04-23 2021-02-26 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Ionisation fission chamber for detecting fast neutrons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5038361B2 (en) Vacuum gauge
CN107068532B (en) A kind of electron impact ionization source
RU184552U1 (en) NEUTRON COUNTER
US2884538A (en) Radio-active gaseous gauging source
CN1965219A (en) Ionization gauge
US2845560A (en) Neutron counter
US2928965A (en) Neutron detector
JP5268297B2 (en) He-3 neutron proportional counter with internal leakage detection and associated method
US3052797A (en) High intensity dosimeter
US7858949B2 (en) Multi-anode ionization chamber
US4477778A (en) Hydrogen detector
JP4110957B2 (en) Ionizing radiation detector and method of manufacturing the detector
CN208384129U (en) A kind of Flouride-resistani acid phesphatase hyperbar honeycomb grid ionization chamber
US2837677A (en) Proportional counter tube
Bouclier et al. Fast tracking detector using multidrift tubes
CN1749778A (en) Small size penetration ionization chamber for monitoring X-ray source dosage rate
US2928944A (en) Apparatus for x-ray fluorescence analysis
CN108459342A (en) A kind of Flouride-resistani acid phesphatase hyperbar honeycomb grid ionization chamber and manufacturing method
CN210668262U (en) Silicon rubber packaged X-ray tube
JPH08101276A (en) Gamma-ray detector
CN2736785Y (en) Small dimension penetration ionization chamber for X-ray source dosage rate monitoring
US20200150296A1 (en) Methods for manufacturing lithium foil neutron detectors
US20240213009A1 (en) Drift tubes
CN212872920U (en) Mica window cover leather counting tube of adaptation tube socket
CN219978539U (en) High-pressure ionization chamber radiation monitor