一種用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)的制作方法
【專利摘要】一種用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)，包括固定底板、垂直固定在固定底板一側(cè)的中空殼體、垂直設(shè)置在殼體中部的抽真空接口、設(shè)置在固定底板另一側(cè)的兩個(gè)U型固定板、同軸設(shè)置在中空殼體內(nèi)且能軸向運(yùn)動(dòng)的拉桿，拉桿的一端伸出固定底板且端部設(shè)置有與真空密封塞的盲孔匹配的螺紋，其另一端伸出中空殼體非固定端，拉桿與中空殼體非固定端之間被密封裝置密封。本實(shí)用新型在不泄漏真空的前提下可隨時(shí)打開(kāi)、關(guān)閉探測(cè)器的真空室，保障鍺晶體不受人為的二次污染。
【專利說(shuō)明】一種用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于核輻射探測(cè)器真空故障維護(hù)系統(tǒng)中的接口閥門(mén)部件，具體涉及一種真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的真空接口閥門(mén)。
【背景技術(shù)】
[0002]鍺探測(cè)器是放射性核素Y能譜測(cè)試的重要設(shè)備，在科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有眾多的應(yīng)用。為了降低晶體的表面漏電流噪聲，探測(cè)器的鍺晶體需封裝于真空室中且在低溫下工作。探測(cè)器的真空室及真空接口通過(guò)O型圈實(shí)現(xiàn)密封，因此鍺探測(cè)器在長(zhǎng)期使用或運(yùn)輸過(guò)程中，密封鍺晶體真空室的真空度會(huì)出現(xiàn)下降從而引起探測(cè)器的真空故障。
[0003]若鍺探測(cè)器出現(xiàn)真空故障，鍺晶體表面會(huì)凝結(jié)和吸附空氣中的原子分子等物質(zhì)，使鍺晶體產(chǎn)生表面漏電流噪聲，從而影響探測(cè)器的能量分辨率等性能指標(biāo)，因此真空故障使鍺探測(cè)器的密封殼表面出現(xiàn)冒汗和凝結(jié)水珠、能譜的能量分辨率下降，甚至由于噪聲太大而完全堵塞信號(hào)的輸出，使探測(cè)器無(wú)法正常使用，因此須通過(guò)真空維護(hù)和熱凈化處理，完成鍺晶體的真空維護(hù)和凈化，恢復(fù)探測(cè)器的工作狀態(tài)和性能指標(biāo)。
[0004]對(duì)處于真空故障的鍺探測(cè)器進(jìn)行真空維護(hù)和熱凈化處理時(shí)，需通過(guò)一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的接口閥門(mén)實(shí)現(xiàn)真空室與真空維護(hù)系統(tǒng)的連接，該閥門(mén)與探測(cè)器真空室的真空接口能夠密封連接，且在真空維護(hù)過(guò)程中能夠隨時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉探測(cè)器的真空室。不同廠家或在不同時(shí)期生產(chǎn)的鍺探測(cè)器，其真空室接口的結(jié)構(gòu)不同。圖1所示的鍺探測(cè)器，圓柱型真空接口垂直布放于真空室外，其壁厚僅為1_，總長(zhǎng)度為18_。真空接口內(nèi)部為一圓柱型密封塞，通過(guò)外表面的O型圈與真空接口實(shí)現(xiàn)密封。密封塞端面與真空接口的距離為3mm，端面中心具有一個(gè)帶有螺紋的盲孔。因此，針對(duì)如圖1所示鍺探測(cè)器真空接口的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)真空接口閥門(mén)與真空接口的密封及可方便打開(kāi)、關(guān)閉真空室，是接口閥門(mén)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容。
[0005]目前針對(duì)該類真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，相近的是“中子輻射損傷HPGe探測(cè)器的修復(fù)系統(tǒng)”雷祥國(guó)等，核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，1996年第3期文獻(xiàn)中HPGe探測(cè)器修復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖中的一種接口閥門(mén)，但對(duì)接口閥門(mén)的組成結(jié)構(gòu)沒(méi)有論述，且這類HPGe探測(cè)器的真空接口為一圓柱型密封塞，位于真空室底部表面，端面僅外露于真空室底部表面約1_，同時(shí)探測(cè)器生產(chǎn)時(shí)已在密封塞的兩側(cè)分別設(shè)有固定的螺孔。因此這類HPGe探測(cè)器真空接口配備O型圈后與接口閥門(mén)為平面接觸面，且兩者易于固定密封。本實(shí)用新型針對(duì)真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了適用于該類探測(cè)器的真空接口閥門(mén)，通過(guò)接口閥門(mén)可實(shí)現(xiàn)鍺晶體的真空維護(hù)和熱凈化處理，可使處于真空故障的這類鍺探測(cè)器工作狀態(tài)和性能指標(biāo)得到恢復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型結(jié)構(gòu)的真空接口閥門(mén)，該閥門(mén)適用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的真空維護(hù)和熱凈化處理，解決了這類結(jié)構(gòu)探測(cè)器真空故障導(dǎo)致的能量分辨率變差或無(wú)信號(hào)輸出的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)，其特殊之處在于:包括固定底板16、垂直固定在固定底板一側(cè)的中空殼體15、垂直設(shè)置在殼體15中部的抽真空接口19、設(shè)置在固定底板16另一側(cè)的兩個(gè)U型固定板18、同軸設(shè)置在中空殼體15內(nèi)且能軸向運(yùn)動(dòng)的拉桿11，所述拉桿的一端伸出固定底板16且端部設(shè)置有與真空密封塞5的盲孔匹配的螺紋，其另一端伸出中空殼體非固定端，所述拉桿與中空殼體非固定端之間被密封裝置密封；所述拉桿與固定底板16的內(nèi)孔之間設(shè)置有聚四氟乙烯墊片17 ;所述兩個(gè)U型固定板18用于將固定底板16箍在鍺探測(cè)器的外殼上。
[0009]上述密封裝置包括固定螺栓12、O型圈固定槽13、O型圈14 ;所述O型圈固定槽13固定在拉桿11上，所述O型圈14設(shè)置在O型圈固定槽13和中空殼體非固定端的端面之間，所述固定螺栓12設(shè)置在中空殼體非固定端上用于壓緊O型圈固定槽13。
[0010]上述兩個(gè)U型固定板18與固定底板16之間通過(guò)螺釘連接。
[0011 ] 上述抽真空接口 19為KF25接口。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:1、本實(shí)用新型在不泄漏真空的前提下可隨時(shí)打開(kāi)、關(guān)閉探測(cè)器的真空室2。由于探測(cè)器真空密封塞5端面的中心具有一盲孔，因此在拉桿11的下端設(shè)計(jì)與盲孔配合的螺紋，將拉桿11旋入真空密封塞5的盲孔內(nèi)，通過(guò)拉桿11可將真空密封塞5拉出和插入，從而實(shí)現(xiàn)打開(kāi)、關(guān)閉探測(cè)器的真空室2。設(shè)計(jì)的O型圈14放置于O型圈固定槽13，旋緊固定螺栓12，可使拉桿11在來(lái)回拉動(dòng)的過(guò)程中不泄漏真空，從而保障鍺晶體不受人為的二次污染。
[0013]2、抽真空接口 19可與真空維護(hù)系統(tǒng)方便連接，實(shí)現(xiàn)鍺晶體的真空維護(hù)和熱凈化處理。
[0014]3、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的置于內(nèi)孔內(nèi)的聚四氟乙烯墊片可實(shí)現(xiàn)與薄壁真空接口的對(duì)接。
[0015]4、本實(shí)用新型采用U型固定板實(shí)現(xiàn)薄壁真空接口與接口閥門(mén)的固定密封。
[0016]5、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的拉桿在不泄漏真空下可打開(kāi)、關(guān)閉探測(cè)器的真空室，有效保護(hù)的鍺晶體，實(shí)現(xiàn)晶體的真空維護(hù)和熱凈化，可使真空故障HPGe探測(cè)器的性能指標(biāo)得到恢復(fù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是真空接口薄壁外置型鍺探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是真空接口閥門(mén)的裝配圖；
[0019]圖3是真空接口閥門(mén)的剖面圖；
[0020]附圖標(biāo)記如下:1 一鍺晶體；2—真空室；3—聞壓和前置放大器盒；4 一真空接口 ；5 一真空密封塞；6 —冷指；11 一拉桿；12 —固定螺栓；13 — O型圈固定槽；14 一 O型圈；15 一殼體；16 —固定底板；17 —聚四氟乙烯墊片；18 - U型固定板；19 一 KF25接口。
【具體實(shí)施方式】
[0021]用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)，由拉桿11、固定螺栓12、0型圈固定槽13、0型圈14、殼體15、固定底板16、聚四氟乙烯墊片17、兩個(gè)U型固定板18和抽真空接口 19組成。如圖2所示，探測(cè)器真空接口 4可與接口閥門(mén)固定密封。由于如圖1所示探測(cè)器真空接口 4的薄厚僅1_，與真空接口閥門(mén)的接觸面極小。因此在厚度為8_固定底板16的一個(gè)平面內(nèi)設(shè)計(jì)與探測(cè)器真空接口 4外徑相同Φ 16.5mm且深度為5mm的內(nèi)孔，內(nèi)孔下方的孔徑為Φ 10mm。聚四氟乙烯墊片17的厚度為3mm,內(nèi)外徑為16.5mm和IOmm,放置于內(nèi)孔的底部。通過(guò)內(nèi)孔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)探測(cè)器真空接口 4與四氟乙烯墊片17的對(duì)接。
[0022]由于探測(cè)器真空接口 4垂直且高于真空室2的切面18_，而在真空室2的另一側(cè)由于高壓和前置放大器盒的存在，因此探測(cè)器真空接口 4與四氟乙烯墊片17的固定密封連接方式是關(guān)鍵問(wèn)題。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了兩個(gè)具有一定厚度的U型固定板18，其曲率半徑與探測(cè)器真空室2的外徑相同。并在固定板18的端面和固定底板16的四周設(shè)計(jì)有相同孔徑的螺孔。兩個(gè)U型固定板18分別從探測(cè)器高壓和前置放大器盒3的兩側(cè)放入后，通過(guò)螺釘與固定底板16連接，從而實(shí)現(xiàn)探測(cè)器真空接口 4與四氟乙烯墊片17的固定密封。
[0023]本實(shí)用新型的工作過(guò)程:
[0024]1、將鍺探測(cè)器從液氮杜瓦罐中取出，靜置于室溫環(huán)境中使探測(cè)器回溫；
[0025]2、在探測(cè)器高壓和前置放大器盒3的兩側(cè)放入U(xiǎn)型固定板18 ；
[0026]3、將真空接口閥門(mén)底板16內(nèi)孔內(nèi)的聚四氟乙烯墊片17與探測(cè)器真空接口 4對(duì)接；
[0027]4、旋緊螺釘將U型固定板18與底板16固定；
[0028]5、連接拉桿11與真空密封塞5 ；
[0029]6、開(kāi)啟真空維護(hù)系統(tǒng)，待系統(tǒng)管道中的真空下降穩(wěn)定后，拉動(dòng)拉桿11，使探測(cè)器真空室2與真空維護(hù)系統(tǒng)連接，進(jìn)行真空維護(hù)和熱凈化處理；
[0030]7、真空維護(hù)和熱凈化處理一定時(shí)間后，插入拉桿11關(guān)閉探測(cè)器真空室2后，真空維護(hù)系統(tǒng)停止工作；
[0031]8、將探測(cè)器放置于杜瓦罐中，加灌滿液氮使探測(cè)器徹底冷卻后，進(jìn)行能譜測(cè)試。
【權(quán)利要求】
1.一種用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)，其特征在于:包括固定底板(16)、垂直固定在固定底板一側(cè)的中空殼體(15)、垂直設(shè)置在殼體(15)中部的抽真空接口(19)、設(shè)置在固定底板(16)另一側(cè)的兩個(gè)U型固定板(18)、同軸設(shè)置在中空殼體(15)內(nèi)且能軸向運(yùn)動(dòng)的拉桿(11)，所述拉桿的一端伸出固定底板(16)且端部設(shè)置有與真空密封塞(5)的盲孔匹配的螺紋，其另一端伸出中空殼體非固定端，所述拉桿與中空殼體非固定端之間被密封裝置密封；所述拉桿與固定底板(16)的內(nèi)孔之間設(shè)置有聚四氟乙烯墊片(17);所述兩個(gè)U型固定板(18 )用于將固定底板(16 )箍在鍺探測(cè)器的外殼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)，其特征在于:所述密封裝置包括固定螺栓(12)、O型圈固定槽(13)、O型圈(14);所述O型圈固定槽(13)固定在拉桿(11)上,所述O型圈(14)設(shè)置在O型圈固定槽(13)和中空殼體非固定端的端面之間，所述固定螺栓(12)設(shè)置在中空殼體非固定端上用于壓緊O型圈固定槽(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)，其特征在于:所述兩個(gè)U型固定板(18)與固定底板(16)之間通過(guò)螺釘連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空接口為薄壁外置型鍺探測(cè)器的接口閥門(mén)，其特征在于:所述抽真空接口(19)為KF25接口。
【文檔編號(hào)】F16K3/00GK203686187SQ201420022930
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】張小林, 李雪松, 師全林, 姜文剛, 何小兵, 余功碩 申請(qǐng)人:西北核技術(shù)研究所