專利名稱：確定時(shí)間間隔的方法及時(shí)間測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠確定經(jīng)過的時(shí)間間隔的改進(jìn)的方法和裝置，具體地說，涉及允許在不消耗功率的情況下高度準(zhǔn)確地確定清晰顯示的經(jīng)過時(shí)間間隔并可用于保修、維護(hù)以及其他目的的改進(jìn)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
保修驗(yàn)證是現(xiàn)代商業(yè)中非常重要的一個(gè)方面。在此方面，檢測(cè)產(chǎn)品替換、篡改、盜竊以及檢測(cè)導(dǎo)致違反保修的其他問題的能力日趨重要。此外，對(duì)于設(shè)備(如電子設(shè)備)的一般維護(hù)，更容易地了解部件或產(chǎn)品何時(shí)接近定期的維護(hù)期是很重要的，由此可以對(duì)部件或產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估和可能的調(diào)換。
有許多方法可以指示產(chǎn)品使用所經(jīng)過的時(shí)間間隔。大量方法使用電子時(shí)間測(cè)量設(shè)備和/或經(jīng)過時(shí)間的電子顯示。例如，在核領(lǐng)域中，放射量測(cè)定器與電子計(jì)時(shí)器結(jié)合使用來測(cè)量一定時(shí)期內(nèi)可以指示危險(xiǎn)輻射水平的輻射量。測(cè)量時(shí)間的其他嘗試包括利用變色材料。例如，存在會(huì)變色的公知材料，但是它們對(duì)溫度變化非常敏感。因此，它們的可靠性不能滿足各種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的要求。為此，在本領(lǐng)域中將繼續(xù)采取努力，特別是提高以不消耗功率的方式確定經(jīng)過時(shí)間的準(zhǔn)確性(清晰顯示經(jīng)過時(shí)間的結(jié)果)，所述確定是低成本、安全、通用和可靠的。
如果不繼續(xù)改進(jìn)允許以不消耗功率的方式精確地確定經(jīng)過的時(shí)間間隔的方法和裝置(由此清晰地顯示經(jīng)過時(shí)間的結(jié)果，并且其是低成本、安全、通用和可靠的)，則不能完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和部件的改進(jìn)的保修驗(yàn)證和維護(hù)管理的真正潛能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在沒有負(fù)面效果的情況下并以克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的方式提供了允許以不消耗功率的方式確定經(jīng)過時(shí)間間隔的增強(qiáng)的方法和裝置，由此可以以低成本、安全、通用和可靠的方式清晰地顯示經(jīng)過時(shí)間的結(jié)果。
所示實(shí)施例的一個(gè)方面是一種允許確定時(shí)間間隔的方法和裝置，包括提供至少具有從其發(fā)射輻射的第一表面的電離輻射源；將響應(yīng)電離輻射的輻射敏感顯示材料的第一表面放置在與所述電離輻射源的所述第一表面非常接近的位置，以便所述源的所述發(fā)射輻射擊打所述輻射敏感顯示材料，由此開始時(shí)間間隔；以及測(cè)量所述輻射敏感顯示材料的特性變化，所述變化指示了在非常接近地放置后，所述源的所述發(fā)射輻射擊打所述輻射敏感顯示材料并引起所述輻射敏感顯示材料變化的經(jīng)過時(shí)間。
所示實(shí)施例的另一個(gè)方面是一種確定時(shí)間間隔的方法和裝置，包括提供發(fā)射輻射的輻射源；在開始時(shí)間測(cè)量所述發(fā)射輻射的輻射水平的第一讀數(shù)；將輻射抑制元件疊加在所述輻射源之上，以便抑制所述發(fā)射輻射通過所述輻射抑制元件；從所述疊加位置移除所述輻射抑制元件；以及在稍后的時(shí)間測(cè)量所述輻射源的所述發(fā)射輻射的輻射水平的第二讀數(shù)，由此所述第一與第二讀數(shù)之間的測(cè)量輻射水平的差指示了所述第一與第二讀數(shù)之間的經(jīng)過時(shí)間。
本實(shí)施例的另一個(gè)方面提供了一種在測(cè)量時(shí)間間隔方面具有高度特異性和高可靠性并可在不消耗電功率的情況下直接讀取的方法和裝置。
本實(shí)施例的另一個(gè)方面提供了一種確定可用于保修目的等的時(shí)間間隔并且是低成本、安全、通用以及可靠的方法和裝置。
從以下應(yīng)結(jié)合附圖閱讀的對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，可以更全面地理解本實(shí)施例的這些和其他特性和方面。應(yīng)當(dāng)理解，上述的一般說明和下面的詳細(xì)說明都是示例性的，并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。


圖1是激活之前的根據(jù)本發(fā)明制造的雙層經(jīng)過時(shí)間間隔指示器裝置的示意性截面圖；圖2是另一個(gè)示例性實(shí)施例的經(jīng)過時(shí)間間隔指示器裝置的示意性截面圖；圖3是另一個(gè)示例性實(shí)施例的簡(jiǎn)化的經(jīng)過時(shí)間間隔指示器裝置的示意性截面圖；圖4是激活期間的經(jīng)過時(shí)間間隔指示器裝置的示意性截面圖；圖5是可與本發(fā)明結(jié)合使用的灰度設(shè)備的示意性截面圖；圖6是本發(fā)明的一個(gè)示例性過程的流程圖；圖7是本發(fā)明的另一個(gè)示例性過程的流程圖；以及圖8是本發(fā)明的另一個(gè)示例性過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明制造的一個(gè)多層結(jié)構(gòu)的經(jīng)過時(shí)間間隔指示器裝置100的示例性實(shí)施例。指示器裝置100適于為剝離結(jié)構(gòu)。在此方面，其組件可以包括至少第一層組件105和第二層組件110。第一層組件105和第二層組件110處于彼此并置疊加的關(guān)系以形成雙層結(jié)構(gòu)。如下面將描述的，第一層組件105和第二層組件110可被連接和解除連接以開始和終止經(jīng)過時(shí)間間隔。盡管示出了雙層組件結(jié)構(gòu)，但是也可以集成數(shù)層組件。
在示例性實(shí)施例中，指示器裝置100是標(biāo)簽，所述標(biāo)簽優(yōu)選地包括薄輻射發(fā)射膜112，所述薄輻射發(fā)射膜112是實(shí)質(zhì)上發(fā)射電離輻射的源。薄電離輻射發(fā)射膜112可以包括薄載體箔層114和輻射發(fā)射層116。在本實(shí)施例中，載體箔層114優(yōu)選地由適合的金屬制成，如鎳箔層114。輻射發(fā)射層116可以是Ni-63放射性核素膜并且可以通過對(duì)輻射發(fā)射膜112的鎳箔層114的某一表面進(jìn)行電鍍來施加。薄鎳箔層114的厚度約為0.0127毫米(0.5密耳)，輻射發(fā)射層116的厚度約為0.254毫米(10.0密耳)?？梢允褂闷渌穸?，具體取決于輻射發(fā)射層116的支持以及指示器裝置的用途。輻射發(fā)射層116適于從第一表面118優(yōu)選地發(fā)射α和/或β粒子，盡管本發(fā)明并不限于這些特定的粒子范圍。本實(shí)施例中的輻射發(fā)射層116發(fā)射能量范圍約為5-75keV(優(yōu)選地，約在17-66keV之間)的β輻射。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍包括其他放射強(qiáng)度，具體取決于構(gòu)想的最終用途。發(fā)射的放射性粒子(如α和β粒子)具有可測(cè)量和可檢測(cè)的半衰期。利用α和/或β粒子的一個(gè)原因是它們通常具有較低的強(qiáng)度并可以相對(duì)容易地被屏蔽。此外，當(dāng)以本發(fā)明構(gòu)想的方式使用時(shí)，處于優(yōu)選輻射水平的α和/或β粒子不會(huì)另外引起危及健康的輻射風(fēng)險(xiǎn)。所選擇的α和/或β粒子能夠擊打?qū)﹄婋x輻射敏感的輻射敏感記錄介質(zhì)(如放射量測(cè)定薄膜層130)并導(dǎo)致后者發(fā)生物理變化。由于構(gòu)想了商業(yè)用途，因此輻射發(fā)射膜112包含足夠量的不會(huì)對(duì)健康造成危害的放射性材料(如美國(guó)政府機(jī)構(gòu)規(guī)定的)。本實(shí)施例的輻射發(fā)射膜112可以從數(shù)個(gè)來源購(gòu)得，所述來源包括加拿大安大略省多倫多市的Stuart Hunt and Associates或美國(guó)俄亥俄州克里夫蘭的Victoreen公司。輻射發(fā)射層116是包括Ni-63放射性核素層(即，鎳63同位素)的配方物。構(gòu)想了其他適合的電離輻射材料源，如氚、銫137、鍶90以及镅291。雖然上述實(shí)施例披露了一種類型的輻射發(fā)射膜結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明構(gòu)想了各種輻射發(fā)射材料。例如，氚也是幾乎不會(huì)引起健康風(fēng)險(xiǎn)的低能β發(fā)射器，但是它主要以氚化水(T2O)的形式存在。在所述經(jīng)過時(shí)間裝置中成功使用氚要求在任何適合的水?dāng)y帶壓敏粘合劑中使用氚化水的水分散液來替代Ni-63放射性核素層。
可以使用傳統(tǒng)的技術(shù)和處理將一對(duì)壓敏粘合劑層120、122層疊到電離輻射發(fā)射膜112的相對(duì)表面。壓敏粘合劑層120、122可以由任意一種基于丙烯酸、基于橡膠或基于硅氧烷的雙面粘合轉(zhuǎn)移配方物(如可從美國(guó)明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3M或美國(guó)賓西法尼亞Glen Rock市的AdhesivesResearch購(gòu)買的那些配方物)制成。顯而易見地，可以利用其他適合的材料。壓敏粘合劑層120用于最大程度地減少或甚至消除放射性材料對(duì)其的穿透。根據(jù)輻射發(fā)射膜112發(fā)射的輻射強(qiáng)度，壓敏粘合劑層120可以具有范圍約0.0127-0.254毫米(0.5到10密耳)的厚度；優(yōu)選地，約0.0254-0.0508毫米(1-2密耳)。壓敏粘合劑層122的厚度相對(duì)于壓敏粘合劑層120而言要薄一些。這是為了在測(cè)量輻射期間，當(dāng)輻射敏感顯示設(shè)備或放射量測(cè)定薄膜層130以并置疊加關(guān)系接合時(shí)，允許β粒子穿透這兩者(參見圖1)。在本實(shí)施例中，壓敏粘合劑層122的厚度約為0.0127毫米(0.5密耳)或更薄。明顯地，壓敏粘合劑層的厚度范圍可以隨要減弱輻射的程度而變化。如果必要，壓敏粘合劑層122可被沖切(未示出)為相框幾何圖形或被穿孔以允許輻射發(fā)射層116直接照射輻射敏感顯示設(shè)備或放射量測(cè)定薄膜層130。壓敏粘合劑層120和122都可以由破壞型粘合劑材料制成，所述材料具有如此的強(qiáng)度以致它將撕開與之接觸的材料的面材。此類粘合劑的一個(gè)非限制性實(shí)例是由位于明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯的3M制造的350高強(qiáng)度丙烯酸粘合劑。還構(gòu)想了其他破壞型粘合劑材料。當(dāng)然，所述強(qiáng)度可以隨構(gòu)想的用途而不同。通過使用破壞型的壓敏粘合劑層，可以顯著減少或甚至消除對(duì)指示器的篡改。
將具有適當(dāng)厚度的釋放襯墊124層疊到壓敏粘合劑層122，以防止在裝運(yùn)和存儲(chǔ)期間過早粘合第一層組件105。釋放襯墊124由諸如牛皮紙、聚酯薄膜或聚乙烯薄膜之類的任何適當(dāng)材料制成。將具有適當(dāng)厚度的釋放襯墊126層疊到壓敏粘合劑層120以防止裝運(yùn)和存儲(chǔ)期間過早的粘合。釋放襯墊126也可以由諸如牛皮紙、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜之類的任何適當(dāng)材料制成。釋放層的厚度可以在約0.0254-0.254毫米(1-10密耳)之間；優(yōu)選地約為0.0762毫米(3密耳)。所述厚度范圍是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈儠?huì)最大程度上減少或消除任何不希望的輻射泄漏。還可考慮壓敏粘合劑層的厚度范圍用于屏蔽。這樣，形成了指示器裝置100的第一層組件105。
本實(shí)施例中的第二層組件110包括輻射敏感顯示設(shè)備或放射量測(cè)定薄膜層130。輻射敏感顯示設(shè)備或放射量測(cè)定薄膜層130可以是公知的放射量測(cè)定薄膜，其中會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)特性變化以響應(yīng)放射性材料(如β粒子)的入射劑量并與其成比例。放射量測(cè)定薄膜層130可為黑白型并可從例如Agfa或Kodak購(gòu)得。在本實(shí)施例中，放射量測(cè)定薄膜層130可以具有層疊到其相對(duì)表面的壓敏粘合劑層132、134。壓敏粘合劑層132和134分別具有約0.0254到0.254毫米(1密耳到10密耳)的厚度。再次地，所述厚度用于控制放射性材料的衰減(不包括柔韌性和粘合特性)。放射量測(cè)定薄膜層130可以通過壓敏粘合劑層132層疊到釋放襯墊136。壓敏粘合劑層132可以由破壞型粘合材料制成，以便在將放射量測(cè)定薄膜從輻射發(fā)射薄膜取下時(shí)，所述粘合材料將破壞放射量測(cè)定薄膜。壓敏粘合劑層132可以由與壓敏粘合劑層120、122的材料類似的材料制成。根據(jù)所述的功能來適當(dāng)?shù)剡x擇壓敏粘合劑層132的粘合強(qiáng)度。輻射敏感放射量測(cè)定薄膜層130的厚度可以是優(yōu)選地將在其中吸收所有發(fā)射的β粒子的厚度。β粒子擊打放射量測(cè)定薄膜層130的第一表面131。此外，還控制和限制了意外照射的風(fēng)險(xiǎn)。在本實(shí)施例中，放射量測(cè)定薄膜層130的厚度約為0.254毫米(10密耳)?？梢愿鶕?jù)所遇到的環(huán)境來應(yīng)用其他適當(dāng)種類的輻射敏感材料和厚度。實(shí)際上，從輻射發(fā)射膜112發(fā)射的β粒子擊打放射量測(cè)定薄膜層130，導(dǎo)致后者與β輻射的入射劑量成比例地變暗。隨著時(shí)間的流逝，更多的β粒子擊打放射量測(cè)定薄膜層130，由此導(dǎo)致其繼續(xù)變暗。在圖2中示出并將說明的實(shí)施例示出了指示器裝置200，其中使用了高度敏感的成色放射量測(cè)定薄膜。
保護(hù)元件或覆層138實(shí)質(zhì)上包括光學(xué)透明薄膜，該薄膜通過壓敏粘合劑層134層疊到放射量測(cè)定薄膜層130(參見圖1)的頂部或第二表面。保護(hù)覆層138隨后層疊到遠(yuǎn)離輻射發(fā)射薄膜112的放射量測(cè)定薄膜層130的表面。在使用之前(例如，從倉(cāng)庫(kù)裝運(yùn)包含所述指示器裝置的部件之前)，所述第一和第二組件是分離的，拆除所述釋放襯墊，然后將所述第一和第二層組件接合。以這種方式，“計(jì)時(shí)器”(即放射性測(cè)量薄膜的照射量)將盡可能接近部件裝運(yùn)的時(shí)間來開始記錄經(jīng)過時(shí)間。
保護(hù)元件或覆層138是光學(xué)透明的以允許用戶直接讀取結(jié)果或任何自動(dòng)設(shè)備讀取結(jié)果。保護(hù)覆層138可以由任意一種聚合材料制成，包括但不限于聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚酯和聚丙烯。保護(hù)覆層138是透明的和/或半透明的，以便從視覺上觀察隨著β粒子的劑量改變的放射性測(cè)量薄膜層130的光學(xué)性質(zhì)變化。放射量測(cè)定薄膜層130的逐漸變暗的亮度指示了經(jīng)過時(shí)間?？梢酝ㄟ^許多已知的手動(dòng)和/或自動(dòng)的方法來完成對(duì)所述逐漸變暗的測(cè)量。
一種示例性方法利用圖5中示出的單獨(dú)的灰度設(shè)備140?；叶仍O(shè)備140將薄膜的光密度變化與該類薄膜的特定輻射劑量的已知經(jīng)過時(shí)間隔相關(guān)聯(lián)。具體地說，放射量測(cè)定薄膜層130的亮度越暗，經(jīng)過時(shí)間就越長(zhǎng)。灰度設(shè)備140可以具有多個(gè)不同的光密度帶142a-n(總稱為142)，其密度與吸收的劑量成比例。用戶可通過將任意時(shí)刻的放射量測(cè)定薄膜層130的光密度與灰度設(shè)備140相比較來確定經(jīng)過的時(shí)間。還可以使用公知的光學(xué)設(shè)備來從視覺上比較不同的光密度帶142的光密度。按時(shí)段(例如，月)為示出的光密度帶142的時(shí)間間隔或時(shí)段創(chuàng)建索引。上述時(shí)段用于說明目的。當(dāng)然，可以改變材料和劑量比率，由此光學(xué)性質(zhì)的變化反映逐漸變化的時(shí)段?？蓪⒋祟悤r(shí)間間隔與所感興趣的任何特定時(shí)段(例如產(chǎn)品的保修、時(shí)間管理等事宜)相關(guān)聯(lián)。因此，可在無需電力的情況下以高度可靠的方式查看經(jīng)過的時(shí)間間隔的直接讀數(shù)。
低粘度壓敏粘合劑層150可以置于第一層組件105和第二層組件110中的一個(gè)或兩者上。低粘度壓敏粘合劑層150可以置于釋放襯墊124和126中的一個(gè)或兩者上。在本實(shí)施例中，壓敏粘合劑層150通過傳統(tǒng)技術(shù)層疊到第二層組件110的釋放襯墊上。這樣，形成了指示器裝置100的第二層組件110。為了達(dá)到此目的，低粘度壓敏粘合劑層150可以由基于丙烯酸、硅氧烷和/或橡膠的材料制成。低粘度壓敏粘合劑層150的厚度可以介于0.0254-0.127毫米(1-5密耳)之間并且應(yīng)足以允許反復(fù)剝離和層疊。低粘度壓敏粘合劑層150的材料的上述實(shí)例是非限制性的，因?yàn)槎喾N材料可實(shí)現(xiàn)所需的選擇性重復(fù)剝離操作。第一和第二層組件105、110是可以結(jié)合在一起以便裝運(yùn)和/或安裝的兩個(gè)部分。低粘度壓敏粘合劑層150用于輕易分離指示器裝置的所述兩個(gè)部分，而雙釋放襯墊如所述那樣提供了足夠的厚度來阻止β粒子照射發(fā)射量測(cè)定薄膜并且另外還阻止了不希望的輻射泄漏。
圖7示出了形成和使用圖1中示出的指示器裝置100的過程700。在步驟702中，使用傳統(tǒng)的技術(shù)和工藝將輻射發(fā)射層(如Ni-63放射性核素層)116電鍍?cè)阪嚥瓕?14上。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用其他輻射發(fā)射層。此后，在步驟704中，可以使用傳統(tǒng)的技術(shù)和工藝將壓敏粘合劑層120、122層疊到電離輻射發(fā)射膜112的相對(duì)表面。在步驟706中，使用傳統(tǒng)的技術(shù)和工藝將釋放襯墊124、126層疊到壓敏粘合劑層122兩側(cè)并將低粘度壓敏粘合劑層層疊到釋放襯墊124的頂部。在步驟708中，所述過程包括將放射量測(cè)定薄膜層130和釋放襯墊136層疊到低粘度壓敏粘合劑層150。在步驟710中，通過壓敏粘合劑層134將保護(hù)覆層138層疊到放射量測(cè)定薄膜層130。這樣，構(gòu)建了第二層組件110。在步驟712中，從倉(cāng)庫(kù)中取出圖1中示出的指示器裝置100，將第一和第二組件105、110分離，取下釋放襯墊124、136以及低粘度壓敏粘合劑層150，然后將第一和第二層組件接合在一起。以這種方式，“計(jì)時(shí)器”(即，放射性測(cè)量薄膜的照射量)將開始記錄經(jīng)過的時(shí)間(盡可能接近部件裝運(yùn)的時(shí)間)。在步驟714中，取下釋放襯墊126并將指示器裝置100放置在要為其測(cè)量放置時(shí)間(例如，保修期的開始)的部件或產(chǎn)品上。應(yīng)當(dāng)理解，可以更改步驟712和714的順序以及每個(gè)步驟中的過程組。在步驟716中，將放射量測(cè)定薄膜的光學(xué)變化與灰度設(shè)備140相比較以便確定經(jīng)過的時(shí)間。用戶可以通過保護(hù)覆層138查看光學(xué)性質(zhì)的變化，并使用公知的方式將所述變化與灰度設(shè)備140進(jìn)行比較以確定放射性測(cè)量薄膜層130暴露于β粒子的時(shí)間量。因此，用戶可出于各種目的(包括確定保修)確定暴露于輻射的時(shí)間量。有利地，多層結(jié)構(gòu)可以避免放射量測(cè)定薄膜過早地變暗(如可能在存儲(chǔ)期間發(fā)生的)。
圖2示出了一種示例性結(jié)構(gòu)的指示器裝置200。將使用相同的標(biāo)號(hào)(但是用前綴2替代了前綴1)來指定與先前的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同的指示器裝置200的結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)不同于先前的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗贸缮珗D像記錄介質(zhì)230替代了黑白放射量測(cè)定薄膜層130。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，成色圖像記錄介質(zhì)230可以是從美國(guó)新澤西州韋恩市的ISP公司購(gòu)買的GAF Chromic成色膠片。在這樣的情況下選擇使用如以上所述類型的薄膜，其中可以使用高能電子來測(cè)量所有類型的源，所述源包括低至5keV(或者在某些情況下更低)的廣泛的放射性能量。薄膜中的活性組分(未示出)包括輻射敏感單體的亞微米大小的晶體。當(dāng)薄膜暴露于電離輻射時(shí)，開始出現(xiàn)聚合反應(yīng)，導(dǎo)致生成藍(lán)色染料-聚合物復(fù)合物。所生成的聚合物的數(shù)量和色度的變化與活性層吸收的劑量成比例。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的鹵化銀放射量測(cè)定薄膜，可以引起光學(xué)性質(zhì)的變化。因此，藍(lán)色的“灰度”設(shè)備(未示出)將測(cè)量本實(shí)施例的結(jié)果光學(xué)性質(zhì)的變化。所述藍(lán)色的灰度設(shè)備用于將色度與經(jīng)過的暴露時(shí)間相關(guān)聯(lián)。還應(yīng)指出，在所有示例性實(shí)施例中，可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，用成色圖像記錄介質(zhì)替代黑白圖像記錄介質(zhì)。
圖3示出了另一種示例性和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的指示器裝置300。將使用相同的標(biāo)號(hào)(但是用前綴“3”替代了前綴“1”)來指定與先前的指示器裝置100的結(jié)構(gòu)相同的指示器裝置300的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，沒有可選擇地重復(fù)層疊和取消層疊的兩個(gè)可接合部分。相反，輻射發(fā)射層312一側(cè)與釋放襯墊326接合，另一側(cè)通過壓敏粘合劑層322與放射量測(cè)定層330接合以形成單一結(jié)構(gòu)。壓敏粘合劑層322允許β粒子通過，由此β粒子擊打薄膜以引起薄膜光學(xué)性質(zhì)的變化?？赏ㄟ^透明的保護(hù)覆層338來查看光學(xué)性質(zhì)的這些變化?？梢匀∠箩尫乓r墊326并將指示器裝置附加到部件或產(chǎn)品。所述指示器裝置的細(xì)薄且柔韌的特性使得指示器裝置300可以多種方式放置到各種表面。
參考圖6，其中示出了制作和使用指示器裝置300的過程600。在步驟602中，使用傳統(tǒng)的技術(shù)和工藝將輻射發(fā)射膜312電鍍?cè)阪嚥瓕由?。之后，在步驟604，使用傳統(tǒng)的技術(shù)和工藝將壓敏粘合劑層320、322層疊到電離輻射發(fā)射膜312的相對(duì)面。在步驟606中，過程600包括將放射量測(cè)定薄膜330層疊到壓敏粘合劑層322。在步驟608中，將保護(hù)層338通過壓敏粘合劑層334層疊到放射量測(cè)定薄膜330。這樣，構(gòu)建了指示器裝置300。在步驟610，取下如圖3所示的釋放襯墊326并將壓敏粘合劑層320放置在部件或產(chǎn)品(未示出)上。輻射發(fā)射薄膜312具有第一表面318，第一表面318將β輻射傳遞給放射量測(cè)定薄膜330的第一表面331以開始暴露時(shí)間間隔。在步驟612中，用戶可以在參考灰度設(shè)備140之后直接讀取放射量測(cè)定薄膜330的可視輸出中的變化。
圖4示出了另一種示例性和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的指示器裝置400。將使用相同的標(biāo)號(hào)(但是用前綴“4”替代了前綴“1”)來指定與先前的指示器裝置100的結(jié)構(gòu)相同的指示器裝置400的結(jié)構(gòu)。指示器裝置400的示例性結(jié)構(gòu)不同于其他的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗遣豢蓜冸x的并且可以沒有輻射敏感記錄介質(zhì)。所述示例性實(shí)施例依賴于保護(hù)覆層，所述保護(hù)覆層可取下地連接到電離輻射發(fā)射薄膜層412并且選擇性地允許測(cè)量發(fā)射的輻射。通過測(cè)量輻射強(qiáng)度的差異，可以確定輻射測(cè)量事件之間的經(jīng)過時(shí)間。這是因?yàn)檩椛涞乃プ兟适且阎牟⑶铱梢砸怨姆绞絹碛?jì)算經(jīng)過時(shí)間。因此，在測(cè)量時(shí)間間隔方面具有高度的特異性和高度的可靠性。這在用于測(cè)量保修期時(shí)非常有利并且是對(duì)用于同樣目的的其他公知過程的獨(dú)特改進(jìn)。
圖8示出了裝配和使用指示器裝置400的一個(gè)示例性過程800。在步驟802中完成制造輻射發(fā)射薄膜412，其中將輻射發(fā)射層416電鍍?cè)阪嚥瓕?14上。在步驟804中，將壓敏粘合劑層層疊到輻射發(fā)射薄膜的兩側(cè)。在步驟806中，使用可輕松取下的壓敏層434將保護(hù)覆層438層疊到輻射發(fā)射薄膜412的β發(fā)射表面。在步驟806中，取下指示器裝置400底部的釋放襯墊426。將指示器裝置400例如放置在要裝運(yùn)的部件上。為了獲得經(jīng)過時(shí)間信息，取下保護(hù)覆層438并在步驟810中記錄β活動(dòng)以進(jìn)行第一次讀取。在此方面，使用輻射計(jì)數(shù)器，例如手持式蓋格計(jì)數(shù)器，如可從美國(guó)Eurami Group購(gòu)買的GAMMA_SCOUT。當(dāng)然，保護(hù)覆層438被重新層疊到輻射發(fā)射薄膜412。保護(hù)覆層438用作輻射抑制元件。相應(yīng)地，將抑制或屏蔽β活動(dòng)的輻射。此后，在步驟812中，在經(jīng)過可變時(shí)間段后取下保護(hù)覆層438并且開始β活動(dòng)的第二次讀取。將此記錄與先前的記錄或第一次讀數(shù)相比較以便于根據(jù)輻射讀數(shù)來確定經(jīng)過時(shí)間。如所述的，由于詳細(xì)記錄了輻射發(fā)射層416(Ni-63)的半衰期，因此可以將在任意時(shí)間測(cè)量的剩余放射性活動(dòng)與經(jīng)過的時(shí)間相關(guān)聯(lián)。
在此提出的實(shí)施例和實(shí)例是為了最佳地說明本發(fā)明及其實(shí)際應(yīng)用并且由此使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，提供上述描述和實(shí)例僅為了說明和舉例。所述描述并非旨在是窮舉的或是將本發(fā)明限于所公開的精確形式。在不偏離以下權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，根據(jù)上述教導(dǎo)可以做出許多修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種確定時(shí)間間隔的方法，所述方法包括提供至少具有從其發(fā)射輻射的第一表面的電離輻射源；將響應(yīng)電離輻射的輻射敏感顯示材料的第一表面放置在與所述電離輻射源的所述第一表面非常接近的位置，以便所述源的所述發(fā)射輻射擊打所述輻射敏感顯示材料，由此開始時(shí)間間隔；以及測(cè)量所述輻射敏感顯示材料的特性變化，所述變化指示了在非常接近地放置后，所述源的所述發(fā)射輻射擊打所述輻射敏感顯示材料并引起所述輻射敏感顯示材料發(fā)生變化的經(jīng)過時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述測(cè)量步驟測(cè)量所述輻射敏感顯示材料的光學(xué)性質(zhì)的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述放置包括以疊加關(guān)系將所述輻射敏感顯示材料的所述第一表面可取下地粘合到所述電離輻射源的所述第一表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以疊加關(guān)系將保護(hù)元件放置到所述輻射敏感顯示材料的第二表面，所述輻射敏感顯示材料的所述第二表面與所述輻射敏感顯示材料的所述第一表面相對(duì)，以便所述保護(hù)元件保護(hù)所述輻射敏感顯示材料并抑制所述輻射發(fā)射。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述提供所述輻射敏感顯示材料包括提供對(duì)所述輻射發(fā)射敏感的放射量測(cè)定薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述提供所述電離輻射源包括提供發(fā)射適于擊打所述輻射敏感顯示材料的α和/或β粒子的源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括在與所述電離輻射源的所述第一表面相對(duì)的所述電離輻射源的第二表面上提供粘合劑層，以允許將所述電離輻射源附加到物體的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括將釋放襯墊放置在所述電離輻射源的所述第二表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述放置包括以疊加關(guān)系將所述輻射敏感顯示材料的所述第一表面粘合到所述電離輻射源的所述第一表面，其中所述粘合包括具有可以破壞所述輻射敏感顯示材料和/或所述電離輻射源中的一個(gè)或兩者的強(qiáng)度的粘合劑。
10.一種確定時(shí)間間隔的方法，所述方法包括提供發(fā)射輻射的輻射源；在開始時(shí)間測(cè)量所述輻射源的所述發(fā)射輻射的輻射水平的第一讀數(shù)；將輻射抑制元件疊加到所述輻射源之上，以便抑制所述發(fā)射輻射通過所述輻射抑制元件；從所述疊加位置移除所述輻射抑制元件；以及在稍后的時(shí)間測(cè)量所述輻射源的所述發(fā)射輻射的輻射水平的第二讀數(shù)，由此所述第一與第二讀數(shù)之間的測(cè)量輻射水平的差指示了所述第一與第二讀數(shù)之間的經(jīng)過時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述放置包括以疊加關(guān)系將所述輻射抑制元件的第一表面可取下地粘合到所述輻射源的第一表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述提供所述輻射源包括提供發(fā)射α和/或β粒子的源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括在與所述輻射源的所述第一表面相對(duì)的所述輻射源的第二表面上提供粘合劑層，以允許將所述輻射源附加到物體的表面。
14.一種時(shí)間測(cè)量裝置，所述裝置包括具有第一表面以及發(fā)射電離輻射的輻射源的第一組件；以及，具有第一表面并且包括響應(yīng)電離輻射的輻射敏感顯示材料的第二組件，可將所述第一組件的所述第一表面以疊加并置關(guān)系放置到所述第二組件的所述第一表面，以便所述源的所述輻射發(fā)射擊打所述輻射敏感顯示材料并在其中引起電離變化，所述變化指示了所述輻射源的所述發(fā)射輻射擊打所述輻射敏感顯示材料并在其中引起變化的經(jīng)過時(shí)間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的時(shí)間測(cè)量裝置，其中所述輻射源是放射性核素薄膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的時(shí)間測(cè)量裝置，其中所述輻射敏感顯示材料是放射量測(cè)定薄膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的時(shí)間測(cè)量裝置，其中所述輻射源發(fā)射α和/或β粒子。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的時(shí)間測(cè)量裝置，還包括與響應(yīng)電離輻射的所述輻射敏感顯示材料的第二表面處于疊加關(guān)系的保護(hù)元件，所述保護(hù)元件保護(hù)所述輻射敏感顯示材料并抑制所述發(fā)射輻射。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的時(shí)間測(cè)量裝置，其中將釋放襯墊附加到所述第一組件的所述第一表面，并且將釋放襯墊附加到所述第二組件的所述第一表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的時(shí)間測(cè)量裝置，其中所述第一和第二釋放襯墊中的至少一個(gè)釋放襯墊包括使得所述第一和第二釋放襯墊能夠被可取下地結(jié)合在一起的粘合劑層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的時(shí)間測(cè)量裝置，其中所述粘合劑層是低粘度壓敏粘合劑層。
22.一種時(shí)間測(cè)量裝置，所述裝置包括發(fā)射輻射的輻射源，其中所述輻射源是輻射發(fā)射薄膜；以及，輻射抑制元件，其中所述輻射抑制元件是以疊加關(guān)系可取下地粘合到所述輻射源的柔性材料，以便抑制所述發(fā)射輻射通過所述輻射抑制元件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的時(shí)間測(cè)量裝置，還包括在與所述輻射源相對(duì)的所述輻射抑制元件的表面上的釋放襯墊，其中可以取下所述釋放襯墊以允許將所述輻射源和所述抑制元件放置在部件上。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的時(shí)間測(cè)量裝置，其中所述輻射源是放射性核素薄膜。
全文摘要
一種確定時(shí)間間隔的方法和裝置，包括提供從其發(fā)射輻射的電離輻射源；將響應(yīng)電離輻射的輻射敏感顯示材料放置在與所述電離輻射源非常接近的位置，由此所述源的所述發(fā)射輻射擊打所述輻射敏感顯示材料，由此開始時(shí)間間隔；以及測(cè)量指示經(jīng)過時(shí)間的所述輻射敏感顯示材料的特性變化。
文檔編號(hào)G04F13/00GK1932697SQ200610115929
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月13日
發(fā)明者J·庫(kù)茨辛斯基, D·O·劉易斯 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司