2π多絲流氣式正比計數器的製造方法
2023-10-20 02:09:17
2π多絲流氣式正比計數器的製造方法
【專利摘要】本發明屬於劑量測量【技術領域】，公開了一種2π多絲流氣式正比計數器。該計數器為平板型、抽屜式結構，其主要是由計數器外殼和陽極絲、陽極絲架、絕緣框架及源屜組成；所述計數器外殼為由上蓋板和殼體側壁組成的方形框體，源屜通過導軌進出計數器外殼；殼體側壁上分別設有進氣口和出氣口；所述陽極絲架為一方形框體，其位於上、下兩個絕緣框架之間，其中下方的絕緣框架固定在殼體側壁上，上方的絕緣框架位於上蓋板的下方，殼體側壁的上部邊沿設有密封圈，上蓋板與殼體側壁固定連接；陽極絲固定於陽極絲架上，其中陽極絲為等間距、平行排布的鍍金鎢絲。該計數器具有有效探測面積高達1000cm2、陽極絲高度平行分布、氣體擾動小且電場分布均勻的特點。
【專利說明】2π多絲流氣式正比計數器【技術領域】
[0001]本發明屬於劑量測量【技術領域】，具體涉及一種2 π多絲流氣式正比計數器。
【背景技術】
[0002]現有的用於核事故、核設施退役等場所的表面汙染儀的有效探測面積都大於150cm2，有的甚至高達1000cm2。為了對此類α、β表面汙染儀進行刻度或定期校準，通常選用2π多絲流氣式正比計數器測量大面積α、β標準源的表面發射率。
[0003]國內外通用的2π多絲流氣式正比計數器有圓筒狀和平板型兩種，其中計數器的陽極多為金屬細絲，陰極的設計則有多種類型，如中科院生物物理所及中國工程物理研究院設計的正比計數器由分別帶有陰、陽極的兩個正比計數器組成，形成反符合式；美國ORDELA公司設計8600Α款正比計數器的陰極為金屬網格狀。
[0004]由於2 π多絲流氣式正比計數器的有效探測面積過大會存在陽極金屬絲拉直張力不一致及陽極絲間不平行而導致的電場不均勻、穩定性差、表面發射率測量不準確的問題。因此，目前現有的2 π多絲流氣式正比計數器的有效探測面積最大約為600~700cm2，不能有效滿足現場輻射監測和核設施退役中對活性面積達1000cm2的大面積α、β平面源表面發射率的準確定值。
【發明內容】
[0005](一)發明目的
[0006]根據現有技術所存在的問題，本發明提供了一種有效探測面積高達1000cm2、陽極絲高度平行分布、氣體擾動小且電場分布均勻的2 π多絲流氣式正比計數器。(二)技術方
案
[0007]為了解決現有技術所存在的問題，本發明是通過以下技術方案實現的:
[0008]2π多絲流氣式正比計數器，該正比計數器為平板型、抽屜式結構，其主要是由計數器外殼和位於計數器外殼內部的陽極絲、陽極絲架、絕緣框架及源屜組成；所述計數器外殼為由上蓋板和殼體側壁組成的方形框體，其中殼體側壁的一面放置源屜，另外三面是由側板組成的一體化結構；源屜通過導軌進出計數器外殼；殼體側壁的相對方向的兩個側板上分別設有進氣口和出氣口，其中進氣口內設有進氣管，進氣管的四周均勻分布有導氣孔，工作氣體通過進氣管進入並充滿殼體內部；所述陽極絲架為一方形框體,其位於上、下兩個絕緣框架之間，其中下方的絕緣框架固定在殼體側壁上，上方的絕緣框架位於上蓋板的下方，陽極絲架、絕緣框架和上蓋板均平行放置；殼體側壁的上部邊沿設有密封圈，上蓋板與殼體側壁固定連接；陽極絲固定於陽極絲架上，其中陽極絲的排布方式為等間距、平行排布。
[0009]優選地，所述陽極絲為鍍金鎢絲，其直徑為25~30 μ m,間距為10~20mm。
[0010]優選地，所述陽極絲距離源屜的距離為35~40mm，陽極絲距離上蓋板的距離為10 ~20mm。[0011]優選地，所述陽極絲通過點焊的方式焊接在陽極絲架上；焊接時先將陽極絲的一頭點焊在陽極絲架上，然後利用一個恆重的量塊將陽極絲的另一頭絲拉緊、繃直，再將其點焊在陽極絲架上。
[0012]優選地，所述殼體側壁上還設有高壓標準接頭和信號接頭。
[0013]優選地，所述源屜與計數器殼體之間通過密封圈密封。
[0014](三)有益效果
[0015]採用本發明提供的2 π多絲流氣式正比計數器，該計數器在有效面積高達IOOOcm2的情況下，能夠有效滿足陽極絲高度平行、坪特性好、氣體擾動小、電場均勻且穩定，這主要是由於:
[0016](I)採用直徑為25?30 μ m的陽極絲作為鍍金鎢絲，並且使陽極絲的間距為10?20mm，使得計數器內電場比較均勻，儘量降低了邊緣效應，保證了每根陽極絲之間的靈敏區域能夠銜接起來而不出現低場。
[0017](2)採用了特殊的點焊布絲技術，先將陽極絲的一頭點焊在陽極絲架上，然後利用一個恆重的量塊將陽極絲的另一頭絲拉緊、繃直，再將其點焊在陽極絲架上。此種布絲技術使得陽極絲在長達50cm的情況下能夠處於繃直、拉緊的狀態，且每根絲的張力一致，確保陽極絲之間能夠高度平行，完全處於同一平面上。
[0018](3)進氣口內部設計了帶有導氣孔的進氣管，使得P-1O工作氣體通過進氣管中的導氣孔，均勻地滲透到整個計數器的腔室中，避免了大股氣流擾動陽極絲而引起的電場信號不穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是2 π多絲流氣式正比計數器結構示意圖；
[0020]其中I是進氣口 ；2是密封螺栓；3是高壓接頭；4是上蓋板；5是密封圈；6是抽屜面板；7是源屜；8是陽極絲；9是進氣管；10是上方絕緣框架；11是陽極絲架；12是殼體側壁；13是出氣口 ；14是信號接頭；
[0021]圖2是進氣管剖面圖；
[0022]其中15是導氣孔。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合【具體實施方式】和說明書附圖對本發明作進一步闡述。
[0024]實施例1
[0025]2π多絲流氣式正比計數器，如圖1所示，該正比計數器為平板型、抽屜式結構，其主要是由計數器外殼和位於計數器外殼內部的陽極絲8、陽極絲架11、絕緣框架及源屜7組成；所述計數器外殼為由上蓋板4和殼體側壁12組成的方形框體，其中殼體側壁12的一面放置源屜7，另外三面是由側板組成的一體化結構；源屜7通過導軌進出計數器外殼；殼體側壁12的相對方向的兩個側板上分別設有進氣口 I和出氣口 13，其中進氣口 I內設有進氣管9，如圖2所示，進氣管9的四周均勻分布有導氣孔15，工作氣體通過進氣管9進入並充滿殼體內部；所述陽極絲架為一方形框體，其位於上、下兩個絕緣框架之間，其中下方的絕緣框架固定在殼體側壁上，上方的絕緣框架10位於上蓋板4的下方，陽極絲架11、絕緣框架和上蓋板4均平行放置，殼體側壁12的上部邊沿設有密封圈，上蓋板4與殼體側壁12固定連接；陽極絲8固定於陽極絲架11上，其中陽極絲8為等間距、平行排布的鍍金鎢絲。其中鍍金鎢絲的直徑為25 μ m,間距為10mm。陽極絲距離源屜的距離為35mm，陽極絲距離上蓋板的距離為10mm。
[0026]陽極絲8通過點焊的方式焊接在陽極絲架11上；焊接時先將陽極絲8的一頭點焊在陽極絲架11上，然後利用一個恆重的量塊將陽極絲8的另一頭絲拉緊、繃直，再將其點焊在陽極絲架11上。
[0027]殼體側壁上還設有高壓標準接頭和信號接頭，源屜7與計數器殼體之間通過密封圈密封。
[0028]測量具體操作為將平面源放置於源屜7上，然後將其推入計數器，關上源屜7後通過出氣口 13抽氣2min，再通過進氣口 I充入工作氣體P_10，待氣體充滿計數器腔體後，微啟進氣閥門，調節進氣閥門使流量計指示在約60mL/min，然後開始測量。操作人員通過電子學系統輸入計數器工作電壓，採用定標器記錄經放大甄別後的計數。
[0029]採用活性區直徑為8mm的241Am點源進行測試，對該大面積2 π多絲流氣式正比計數器測量裝置開展了電場均勻性測試等計量學性能研究，主要測量參數為高壓900V，放大倍數50倍，閾值IV。
[0030]由於樣品託盤尺寸為485mmX350mm，為了在計數器中不同位置準確放置點源，首先在樣品託盤上標記好點源放置位置並編號。其中活性區面積40cmX25cm，即1000cm2 ;陽極絲覆蓋區域43.5cmX 29cm,面積約為1260cm2。
[0031]電場均勻性測試以託盤中心(0，0)位為坐標原點進行測量，每個位置處測量5次，每次測量60s，分別計算給出5次測量結果的平均值、標準偏差(SD)和相對標準偏差(RSD)。然後以託盤中心(0，0)位為參考點，並將各位置(X，Y)處測量結果的平均值對參考點(0，0)處平均值進行歸一，計算給出每個位置計數平均值對參考點計數平均值的相對偏差。然後利用所有平均值計算其單次測量相對標準偏差，以考察電場的不均勻性。測量結果見表1。
[0032]表1電場均勻性測量結果
[0033]
【權利要求】
1.2π多絲流氣式正比計數器，該正比計數器為平板型、抽屜式結構，其特徵在於，其主要是由計數器外殼和位於計數器外殼內部的陽極絲、陽極絲架、絕緣框架及源屜組成；所述計數器外殼為由上蓋板和殼體側壁組成的方形框體，其中殼體側壁的一面放置源屜，另外三面是由側板組成的一體化結構；源屜通過導軌進出計數器外殼；殼體側壁的相對方向的兩個側板上分別設有進氣口和出氣口，其中進氣口內設有進氣管，進氣管的四周均勻分布有導氣孔，工作氣體通過進氣管進入並充滿殼體內部；所述陽極絲架為一方形框體，其位於上、下兩個絕緣框架之間，其中下方的絕緣框架固定在殼體側壁上，上方的絕緣框架位於上蓋板的下方，陽極絲架、絕緣框架和上蓋板均平行放置；殼體側壁的上部邊沿設有密封圈，上蓋板與殼體側壁固定連接；陽極絲固定於陽極絲架上，其中陽極絲的排布方式為等間距、平行排布。
2.根據權利求I所述的2π多絲流氣式正比計數器，其特徵在於，所述陽極絲為鍍金鎢絲，其直徑為25?30 μ m,間距為10?20_。
3.根據權利求I所述的2π多絲流氣式正比計數器，其特徵在於，所述陽極絲距離源屜的距離為35?40謹，陽極絲距離上蓋板的距離為10?20謹。
4.根據權利求I所述的2π多絲流氣式正比計數器，其特徵在於，所述陽極絲通過點焊的方式焊接在陽極絲架上；焊接時先將陽極絲的一頭點焊在陽極絲架上，然後利用一個恆重的量塊將陽極絲的另一頭絲拉緊、繃直，再將其點焊在陽極絲架上。
5.根據權利求I所述的2π多絲流氣式正比計數器，其特徵在於，所述殼體側壁上還設有高壓標準接頭和信號接頭。
6.根據權利求I所述的2π多絲流氣式正比計數器，其特徵在於，所述源屜與計數器殼體之間通過密封圈密封。
【文檔編號】G01T1/18GK103926615SQ201410164218
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】陳義珍, 林敏 , 葉宏生, 張衛東, 徐利軍, 陳克勝, 夏文 申請人:中國原子能科學研究院