專(zhuān)利名稱(chēng)：高靈敏度寬線(xiàn)性端窗計(jì)數(shù)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于輻射探測(cè)儀器中的探測(cè)元件，特別是一種高靈敏度寬線(xiàn)性端窗計(jì)數(shù)管。
目前，在輻射探測(cè)實(shí)驗(yàn)中，氣體探測(cè)器已被廣泛使用。其中GM(GeigerMijller)計(jì)數(shù)管是應(yīng)用最廣泛的探測(cè)器之一。因其使用方便，成本低廉，制作工藝要求和儀器電路均較簡(jiǎn)單，所以在放射性同位素應(yīng)用和劑量監(jiān)測(cè)工作中廣泛地用作探測(cè)元件。在所有氣體計(jì)數(shù)管中，端窗型計(jì)數(shù)管由于能測(cè)α、β和γ射線(xiàn)，故是一種較適用的探測(cè)元件。各種靈敏度大致相同的計(jì)數(shù)管中，端窗型計(jì)數(shù)管比圓柱型計(jì)數(shù)管有較小的死時(shí)間和較高的單位體積探測(cè)靈敏度。盡管端窗型計(jì)數(shù)管具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是，因其是以金屬外殼作陰極，在殼體內(nèi)以圓型不銹鋼絲作陽(yáng)極，再用云母封閉端窗而成。故由結(jié)構(gòu)所致，其死時(shí)間仍較大，線(xiàn)性范圍亦較窄，陰極面積不夠大，致使和γ光子作用面積小，探測(cè)γ的靈敏度仍不夠大，相應(yīng)的探測(cè)范圍也較小。當(dāng)前，根據(jù)環(huán)境γ本底監(jiān)測(cè)的需要，要求提供一種測(cè)量下限到天然本底(能分辯μcGy級(jí)的γ輻射)的用于便攜式儀器的探測(cè)器，亦就是高靈敏度的要求?，F(xiàn)有的一些用于測(cè)量γ輻射到本底的、用GM計(jì)數(shù)管作探測(cè)器的儀器中，一般使用死時(shí)間較小，靈敏度較高的J304圓柱型GM管，由于探測(cè)γ靈敏度只有25000－27000cps每cGy h－1，對(duì)于探測(cè)γ本底遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求。為增大靈敏度，須采用三－四只管并聯(lián)應(yīng)用，這樣勢(shì)必增大探測(cè)器的體積，不利于制成便攜式儀器。因此，急需設(shè)計(jì)一種新型計(jì)數(shù)管，使之具有提高γ探測(cè)靈敏度的能力。對(duì)于探測(cè)α和β射線(xiàn)的端窗計(jì)數(shù)管，欲提高探測(cè)效率，必須增大計(jì)數(shù)管的口徑?，F(xiàn)有計(jì)數(shù)管的口徑增大后，由于電子跨越的空間增大，故死時(shí)間又增加，線(xiàn)性測(cè)量范圍亦減少，因而也需要提供既能增大探測(cè)口徑，又不增加死時(shí)間的端窗型計(jì)數(shù)管的新型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)對(duì)于探測(cè)γ射線(xiàn)同樣具有減小死時(shí)間、增大線(xiàn)性范圍的作用。在被測(cè)輻射量較弱時(shí)，要求計(jì)數(shù)管具有較高的靈敏度，才能保證必要的計(jì)數(shù)率，以滿(mǎn)足測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。當(dāng)靈敏度不變時(shí)，隨著被測(cè)輻射量的增高，非線(xiàn)性誤差增大，被測(cè)量達(dá)到一定值時(shí)，非線(xiàn)性誤差可以非常大，為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，在輻射量極強(qiáng)時(shí)，降低靈敏度反而能提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，這就要求計(jì)數(shù)管在結(jié)構(gòu)上可以提供兩種靈敏度，以達(dá)到增大測(cè)量范圍的目的。
本實(shí)用新型的目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而設(shè)計(jì)出的一種高靈敏度寬線(xiàn)性端窗計(jì)數(shù)管，它具有死時(shí)間小、探測(cè)效率高和具有兩種探測(cè)靈敏度，可以顯著增大探測(cè)范圍的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該端窗計(jì)數(shù)管是由組裝在外殼中的陰極和陽(yáng)極構(gòu)成的。其中陰極采用多曲面平行板式結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極采用均勻排列于平板之間的導(dǎo)電絲。
由于陰極采用多曲面平行板式結(jié)構(gòu)，平行板間的距離可以很小，因而可以減小死時(shí)間，增加線(xiàn)性范圍；另外曲面平行板可以向外延伸，能根據(jù)需要隨意增加計(jì)數(shù)管的口徑，故可提高對(duì)α或β射線(xiàn)的探測(cè)效率；采用上述結(jié)構(gòu)增加了γ光子和陰極板的反應(yīng)面積，次級(jí)光電子的產(chǎn)率可以大幅度提高，因此，對(duì)γ射線(xiàn)的探測(cè)靈敏度可以大大提高。因本結(jié)構(gòu)使整個(gè)探測(cè)體積內(nèi)距陽(yáng)極r處電場(chǎng)按1／r規(guī)律分布，故其坪特性得到明顯改善。該裝置的陽(yáng)極還可以制成雙陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)陽(yáng)極和陰極形成較大的探測(cè)空間，具有較大的探測(cè)靈敏度，適用于探測(cè)較低的輻射量；而另一個(gè)陽(yáng)極和陰極形成較小的探測(cè)空間，具有較小的探測(cè)靈敏度，用于探測(cè)強(qiáng)輻射量，因此，可以顯著提高其探測(cè)范圍。
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是本實(shí)用新型一種具有單陽(yáng)極、多同心圓陰極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1沿A－A線(xiàn)的剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型另一種具有單陽(yáng)極、螺旋陰極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3沿B－B線(xiàn)的剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型一種具有雙陽(yáng)極、多同心圓陰極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5沿C－C線(xiàn)的剖視圖。
圖7是本實(shí)用新型另一種具有雙陽(yáng)極、多同心圓陰極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7沿D－D線(xiàn)的剖視圖。
圖9是本實(shí)用新型又一種具有雙陽(yáng)極、螺旋陰極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9沿E－E線(xiàn)的剖視圖。
根據(jù)圖1－10詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。該裝置的陰極4和陽(yáng)極5組裝在外殼6中。其中陰極制成多同心圓筒狀曲面平行板式結(jié)構(gòu)(如圖1、圖5、圖7所示)，也可制成螺旋筒狀曲面平行板式結(jié)構(gòu)(如圖3、圖9所示)。多同心圓筒狀陰極4的數(shù)量可以根據(jù)計(jì)數(shù)管的口徑大小而增減。陽(yáng)極5是利用密封玻璃絕緣子2或7均勻封裝在陰極4曲面平行板之間。陽(yáng)極5制成多同心圓環(huán)形導(dǎo)電絲(如圖5、圖7所示)，并聯(lián)成單陽(yáng)極，陽(yáng)極5也可制成螺旋形導(dǎo)電絲(如圖3、圖9所示)。陽(yáng)極5可為單陽(yáng)極(如圖1、圖3所示)，也可為雙陽(yáng)極(如圖5、圖7、圖9所示)。圖中1為第一陽(yáng)極引出線(xiàn)，3為端窗密封云母窗，8為第二陽(yáng)極和引出線(xiàn)。
按本實(shí)用新型制造的計(jì)數(shù)管(SJ型)與現(xiàn)有的幾種計(jì)數(shù)管J304、J418、J419型相比，具有突出的顯著特點(diǎn)。其性能比較見(jiàn)表1。
表權(quán)利要求1.一種由陰極和陽(yáng)極組成的高靈敏度寬線(xiàn)性端窗計(jì)數(shù)管，其特征是所述陰極采用曲面平行板式結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極采用均勻排列于平行板之間的導(dǎo)電絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端窗計(jì)數(shù)管，其特征是所述陰極制成多同心圓筒狀曲面平行板式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端窗計(jì)數(shù)管，其特征是所述陰極制成螺旋筒狀曲面平行板式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的端窗計(jì)數(shù)管，其特征是所述陽(yáng)極制成同心圓環(huán)形導(dǎo)電絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的端窗計(jì)數(shù)管，其特征是所述陽(yáng)極制成螺旋形導(dǎo)電絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的端窗計(jì)數(shù)管，其特征是所述的陽(yáng)極可制成雙陽(yáng)極。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于輻射探測(cè)儀器中的探測(cè)元件，特別是一種高靈敏度寬線(xiàn)性端窗計(jì)數(shù)管。它是由組裝在外殼中的陰極和陽(yáng)極構(gòu)成的。其中陰極采用曲面平行板式結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極采用均勻排列于平行板之間的導(dǎo)電絲。該裝置足以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有死時(shí)間小、探測(cè)效率高和具有兩種探測(cè)靈敏度，可以顯著增大探測(cè)范圍的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01T1/00GK2103821SQ9122240
公開(kāi)日1992年5月6日 申請(qǐng)日期1991年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月29日
發(fā)明者劉國(guó)才 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍81869部隊(duì)