一種測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室，所述電離室包括：電離室室壁，包括外殼層和內(nèi)殼層；外殼層的內(nèi)壁與內(nèi)殼層的外壁相接；電離室室壁的一端在中心位置開(kāi)設(shè)有電極孔；收集極，呈桿狀，由鋁制材料制成；收集極的頂端為半球形，底端為支撐桿，用于收集極與外部信號(hào)電纜的連接；保護(hù)極，呈環(huán)狀套接于支撐桿外，支撐桿的外表面與保護(hù)極的內(nèi)表面之間具有絕緣層進(jìn)行隔離；高壓極，呈環(huán)狀套接于保護(hù)極外，保護(hù)極的外表面與高壓極的內(nèi)表面之間具有絕緣層進(jìn)行隔離；固定環(huán)，套接于高壓極外，從而將收集極、保護(hù)極和高壓極呈同心環(huán)嵌套于固定環(huán)內(nèi)；固定環(huán)裝設(shè)與電極孔內(nèi)，收集極置于電離室之中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輻射探測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室。
【背景技術(shù)】
[0002]電離室是一種用于探測(cè)電離輻射的氣體探測(cè)器，其工作原理是當(dāng)射線(xiàn)輻照探測(cè)器時(shí)，射線(xiàn)與探測(cè)器中氣體分子發(fā)生作用，產(chǎn)生電子-正離子對(duì)。在電離室收集極和高壓極上加直流極化電壓形成電場(chǎng)，氣體分子電離形成的電子和正離子會(huì)向兩極移動(dòng)，形成電離電流。通常電離室工作在正比區(qū)，即電離電流大小正比于射線(xiàn)產(chǎn)生的初始離子對(duì)數(shù)目，也即正比于射線(xiàn)強(qiáng)度。
[0003]電離輻射防護(hù)實(shí)用量又分為周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(d)、定向劑量當(dāng)量H’(d)和個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(d)。周?chē)鷦┝慨?dāng)量和定向劑量當(dāng)量用于場(chǎng)所和環(huán)境監(jiān)測(cè)。在環(huán)境和工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)中，周?chē)鷦┝慨?dāng)量是唯一與基本限值有效劑量當(dāng)量相聯(lián)系的可測(cè)量。周?chē)鷦┝慨?dāng)量的定義為輻射場(chǎng)中某一點(diǎn)處的周?chē)鷦┝慨?dāng)量H* (d)是指相應(yīng)的齊向擴(kuò)展場(chǎng)中的ICRU球體內(nèi)對(duì)著輻射入射方向的半徑上，深度d處的劑量當(dāng)量。對(duì)于強(qiáng)貫穿輻射，推薦的深度d為I Omm。
[0004]現(xiàn)有的很多電離室型輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)儀器都只是測(cè)量照射量或者空氣比釋動(dòng)能率，操作人員通常只能通過(guò)ICRU報(bào)告中給出的輻射防護(hù)量的劑量轉(zhuǎn)換因子乘以空氣比釋動(dòng)能率從而間接得到周?chē)鷦┝慨?dāng)量率，而劑量轉(zhuǎn)換因子在X或γ射線(xiàn)能量為200keV以上的能區(qū)內(nèi)變化較小;在200keV以下的低能區(qū)，劑量轉(zhuǎn)換因子有所增加，在約70keV處，劑量轉(zhuǎn)換因子可達(dá)1.55，而在更低能區(qū)，如15keV處劑量轉(zhuǎn)換因子下降到0.3。在這種條件下使用測(cè)量照射量或空氣比釋動(dòng)能的儀器來(lái)反應(yīng)劑量當(dāng)量可能會(huì)導(dǎo)致較大的測(cè)量誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種周?chē)鷦┝慨?dāng)量電離室，結(jié)構(gòu)上充分考慮電子平衡和能量響應(yīng)的技術(shù)要求，漏電流很小，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，誤差小。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室，包括:電離室室壁、收集極、保護(hù)極、高壓極和固定環(huán)；
[0007]所述電離室室壁包括外殼層和內(nèi)殼層;所述外殼層的內(nèi)壁與所述內(nèi)殼層的外壁相接;所述電離室室壁的一端在中心位置開(kāi)設(shè)有電極孔；
[0008]所述收集極呈桿狀;所述收集極的頂端為半球形，底端為支撐桿，用于收集極與外部信號(hào)電纜的連接；
[0009]所述保護(hù)極呈環(huán)狀套接于所述支撐桿外，所述支撐桿的外表面與所述保護(hù)極的內(nèi)表面之間具有絕緣層進(jìn)行隔離；
[0010]所述高壓極呈環(huán)狀套接于所述保護(hù)極外，所述保護(hù)極的外表面與所述高壓極的內(nèi)表面之間具有絕緣層進(jìn)行隔離；
[0011]所述固定環(huán)套接于所述高壓極外，從而將所述收集極、保護(hù)極和高壓極呈同心環(huán)嵌套于所述固定環(huán)內(nèi)；所述固定環(huán)裝設(shè)于所述電極孔內(nèi)，所述收集極置于所述電離室之中。
[0012]優(yōu)選的，所述收集極與高壓極之間具有一定的電壓，所述電離室的內(nèi)部在收集極與高壓極之間形成電場(chǎng)；當(dāng)受到射線(xiàn)輻照時(shí)，所述電離室內(nèi)部氣體被電離成電子-離子對(duì)，在所述電場(chǎng)作用下形成電離電流。
[0013]優(yōu)選的，所述保護(hù)極接地。
[0014]優(yōu)選的，所述絕緣層為耐射線(xiàn)輻照的聚醚醚酮或聚三氟氯乙烯。
[0015]優(yōu)選的，所述電離室為球形、圓柱形或球柱形。
[0016]優(yōu)選的，所述內(nèi)殼層的外高度為129mm，內(nèi)高度為128mm，內(nèi)徑為100mm，厚度為
0.5mm ο
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述外殼層的外高度為144.4mm，內(nèi)高度為129mm，內(nèi)徑為101mm，厚度為7.1xrn0
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述收集極為高度89mm，直徑7mm，頂端為直徑7mm的半球形。
[0019]優(yōu)選的，所述收集極與所述保護(hù)極之間連接電流測(cè)量設(shè)備，對(duì)所述電離電流進(jìn)行測(cè)量。
[0020]優(yōu)選的，所述收集極為招制材料制成，所述外殼層為有機(jī)玻璃材料制成，所述內(nèi)殼層為鋁制材料制成。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的周?chē)鷦┝慨?dāng)量電離室，結(jié)構(gòu)上充分考慮電子平衡和能量響應(yīng)的技術(shù)要求，漏電流很小，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，誤差小。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的周?chē)鷦┝慨?dāng)量電離室的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直流恒流電流信號(hào)的產(chǎn)生方法，具體用于產(chǎn)生直流小電流恒流信號(hào)。
[0025]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室，結(jié)合圖1所示，本實(shí)施例提供的測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室包括:電離室室壁1、收集極2、保護(hù)極3、高壓極4和固定環(huán)5。
[0026]電離室室壁I，包括外殼層11和內(nèi)殼層12;外殼層11的內(nèi)壁與內(nèi)殼層12的外壁相接;電離室室壁I的一端在中心位置開(kāi)設(shè)有電極孔13;
[0027]具體的，基于周?chē)鷦┝慨?dāng)量的定義，電離室應(yīng)該達(dá)到電子平衡，因此電離室室壁與空氣間存在等效關(guān)系，電離室室壁和空氣的等效原子序數(shù)盡可能相同(空氣等效原子序數(shù)為7.64)。因此，電離室室壁I采用有機(jī)玻璃材質(zhì)制成的外殼層11(等效原子序數(shù)6.5)和鋁材質(zhì)制成的內(nèi)殼層12(原子序數(shù)13)，外殼層11的厚度為7.7mm，內(nèi)殼層12的厚度為0.5mm。電離室的內(nèi)部體積約為I OOOcm3 ο
[0028]電離室可以是球形、圓柱形或球柱形。一個(gè)具體的例子中，采用圓柱形的電離室，其圓柱體內(nèi)徑100mm，內(nèi)高128mm，外高129mm，厚度為0.5mm。
[0029]電離室室壁I還具有開(kāi)孔14，以使電離室內(nèi)外空氣可以自由交換以便達(dá)到溫度、氣壓平衡。開(kāi)孔14的直徑優(yōu)選為0.5mm。
[0030]收集極2，呈桿狀，由鋁制材料制成；
[0031 ]收集極2的頂端為半球形;底端為支撐桿21，由銅材質(zhì)制成，用于收集極2與外部信號(hào)電纜的連接。
[0032]在所述一個(gè)具體的例子中，收集極的長(zhǎng)度為89mm，直徑為7mm，頂端為直徑7mm的半球形。
[0033]保護(hù)極3，呈環(huán)狀套接于支撐桿21外，支撐桿21的外表面與保護(hù)極3的內(nèi)表面之間具有絕緣層6進(jìn)行隔離。保護(hù)極3接地連接。
[0034]高壓極4，由銅制成，呈環(huán)狀套接于保護(hù)極3外，保護(hù)極3的外表面與高壓極4的內(nèi)表面之間具有絕緣層6進(jìn)行隔離。
[0035]固定環(huán)5，由鍍鉻銅材質(zhì)制成，套接于高壓極4外，從而將收集極2、保護(hù)極3和高壓極4呈同心環(huán)嵌套于固定環(huán)5內(nèi)；固定環(huán)5裝設(shè)于電極孔13內(nèi)，使收集極2置于電離室之中。
[0036]上述所述絕緣層6為耐射線(xiàn)輻照的絕緣層，通常采用絕緣材料聚醚醚酮(PEEK)或聚三氟氯乙烯。
[0037]在電離室工作時(shí)，保護(hù)極3接地設(shè)置在收集極2與高壓極4之間，以減少漏電損失，收集極2與高壓極4之間具有一定的電壓，優(yōu)選為+400V，電離室的內(nèi)部在收集極2與高壓極4之間形成電場(chǎng)；當(dāng)受到射線(xiàn)輻照時(shí)，電離室內(nèi)部氣體被電離成電子-離子對(duì)，在該電場(chǎng)作用下向兩級(jí)移動(dòng)，形成電離電流。
[0038]在收集極2與保護(hù)極3之間連接電流測(cè)量設(shè)備，用于測(cè)量電離電流信號(hào)。
[0039]在實(shí)際操作中，可以根據(jù)所需要測(cè)量輻射場(chǎng)的劑量率范圍，設(shè)計(jì)不同尺寸的電離室，以保證便于采用現(xiàn)有的微電流測(cè)量設(shè)備進(jìn)行電離電流測(cè)量。
[0040]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的提供周?chē)鷦┝慨?dāng)量電離室，結(jié)構(gòu)上充分考慮電子平衡和能量響應(yīng)的技術(shù)要求，漏電流很小，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，誤差小。
[0041]專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)該還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本實(shí)用新型的范圍。
[0042]結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0043]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量的電離室，其特征在于，所述電離室包括:電離室室壁、收集極、保護(hù)極、高壓極和固定環(huán)； 所述電離室室壁包括外殼層和內(nèi)殼層;所述外殼層的內(nèi)壁與所述內(nèi)殼層的外壁相接；所述電離室室壁的一端在中心位置開(kāi)設(shè)有電極孔； 所述收集極呈桿狀;所述收集極的頂端為半球形，底端為支撐桿，用于收集極與外部信號(hào)電纜的連接； 所述保護(hù)極呈環(huán)狀套接于所述支撐桿外，所述支撐桿的外表面與所述保護(hù)極的內(nèi)表面之間具有絕緣層進(jìn)行隔離； 所述高壓極呈環(huán)狀套接于所述保護(hù)極外，所述保護(hù)極的外表面與所述高壓極的內(nèi)表面之間具有絕緣層進(jìn)行隔離； 所述固定環(huán)套接于所述高壓極外，從而將所述收集極、保護(hù)極和高壓極呈同心環(huán)嵌套于所述固定環(huán)內(nèi)；所述固定環(huán)裝設(shè)于所述電極孔內(nèi)，所述收集極置于所述電離室之中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電離室，其特征在于，所述收集極與高壓極之間具有電壓，所述電離室的內(nèi)部在收集極與高壓極之間形成電場(chǎng)；當(dāng)受到射線(xiàn)輻照時(shí)，所述電離室內(nèi)部氣體被電離成電子-離子對(duì)，在所述電場(chǎng)作用下形成電離電流。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電離室，其特征在于，所述保護(hù)極接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電離室，其特征在于，所述絕緣層為耐射線(xiàn)輻照的聚醚醚酮或聚三氟氯乙烯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電離室，其特征在于，所述電離室為球形、圓柱形或球柱形。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電離室，其特征在于，所述內(nèi)殼層的外高度為129mm，內(nèi)高度為128mm,內(nèi)徑為100mm，厚度為0.5mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的電離室，其特征在于，所述外殼層的外高度為144.4mm，內(nèi)高度為129mm，內(nèi)徑為101mm，厚度為7.7mm。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電離室，其特征在于，所述收集極為高度89mm，直徑7mm，頂端為直徑7mm的半球形。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電離室，其特征在于，所述收集極與所述保護(hù)極之間連接電流測(cè)量設(shè)備，對(duì)所述電離電流進(jìn)行測(cè)量。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電離室，其特征在于，所述收集極為鋁制材料制成，所述外殼層為有機(jī)玻璃材料制成，所述內(nèi)殼層為鋁制材料制成。
【文檔編號(hào)】G01T1/185GK205643728SQ201620089002
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年1月28日
【發(fā)明人】李德紅, 黃建微, 郭彬, 吳笛, 李興東
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院