專利名稱：陣列電離室探測裝置及其用途的制作方法
本申請為一項分案申請，原申請案的申請號為98101501．8，申請日為980403，發明名稱為“車載式γ射線數字輻射成像流動檢測站及其陣列探測裝置”。
本發明屬核技術應用領域，特別涉及一種輕便耐震的充氣陣列電離室探測裝置的結構設計。
已有的陣列電離室型探測裝置能夠滿足輻射成象檢測要求，但也存在某些缺陷，如①陣列電離室單元中，除電極系統外另有單獨的厚重耐壓密封殼，顯著增大了探測單元的重量；②內部結構復雜，導致抗震性能的降低。這些缺陷不利于它在車載式檢測裝置中的應用。
本發明的目的在于為克服已有技術的不足之處，提供一種陣列電離室探測裝置。具有輕便耐震的優點，可應用于移動式、固定式或其它形式的輻射成象檢測系統，更加適應車載式檢測站的需要。
本發明提出一種陣列電離室探測裝置，其中每個陣列電離室單元由耐壓密封外殼、高壓氣體、窗口、電極系統及熔封絕緣子引出端組成，所說的耐壓密封外殼兼作高壓極；殼內部分或全部高壓電極片與密封外殼相焊接。所說的絕緣子可為雙層金屬-陶瓷熔封絕緣子，包括焊成一體的金屬頂蓋與中心金屬絲，套封于金屬絲外該頂蓋下的陶瓷內管，該陶瓷內管適當處套封一陶瓷短管，該陶瓷短管上端由一金屬保護環卡固，其下端外套封一金屬短管。所說的絕緣子也可為單層一人造寶石熔封絕緣子。
本發明探測裝置可應用于移動式、固定式或其它形式的輻射成象檢測系統。更加適應車載式檢測站的需要。
附圖簡要說明
圖1為本發明所述陣列電離室探測裝置實施例結構示意圖。
圖2為圖1中絕緣子結構示意圖。
本發明提出了一種陣列電離室探測裝置實施例，其陣列電離室單元結構的特征是取消了與電極系統分離的單獨的耐壓密封殼，而使密封殼本身也兼作為高壓極的一部分。同時，為去除絕緣子漏電流的影響，采用了雙層金屬陶瓷熔封絕緣子來引出信號。
此種陣列電離室的主要結構如圖1所示。這是一個包含多個象素電離室元的陣列電離室單元的外觀正視圖及斷層剖面圖。圖中17是雙層金屬-陶瓷熔封絕緣子，18是高壓電極片，19是收集極片，而20則是兼起高壓極作用的密封殼。由圖可見，各高壓極片18與密封殼20是聯通的，不存在防止它們間發生短路的問題，顯著提高了可靠性。同時，可每隔一定距離便將高壓極片18與密封外殼20相焊接，從而大大增強了外殼的耐壓強度。這就可以顯著減小外殼的厚度，使陣列電離室單元的重量大為減輕。收集極片19依靠高絕緣材料插件固定在高壓電極18之間，并與之嚴格絕緣。收集極的信號則通過雙層金屬-陶瓷熔封絕緣子17引出。雙層金屬-陶瓷熔封絕緣子17的結構如圖2所示。
本實施例雙層金屬-陶瓷熔封絕緣子共有三個金屬件171、173、175與二個氧化鋁陶瓷管172、174構成，如圖2所示。圖中可見頂蓋與中心金屬絲171連成一體，其中心金屬絲與收集極片相聯，用以輸出信號。金屬件172為“保護環”，在電離室工作時應當接地。金屬件173為底座，須與電離室單元的密封外殼相焊接。各陶瓷管與金屬件相接處，用金屬-陶瓷容封工藝封接。各焊縫均應保證其泄漏率小于1×10-8帕斯卡·升／秒。在某些特殊情況下，陶瓷管172可換用人造寶石(氧化鋁單晶)管，來提高其絕緣電阻及抗潮性能。在電離室工作時，密封殼及高壓極上加的工作電壓在陶瓷管174上產生的漏電流通過“保護環”173而流入“地”，不再會影響信號測量。中央金屬絲171與保護環173間的電位差很小，因而在陶瓷管172上產生的漏電流可以忽略。由于人造寶石管的絕緣電阻可高達1016Ω，因而也可以直接用單層金屬-寶石熔封絕緣子取代雙層金屬-陶瓷熔封絕緣子而達到同樣降低漏電流影響的效果。
這種結構陣列電離室單元的耐壓強度更好，故可充入更大壓力的工作氣體，獲得更高的探測靈敏度。同時，由于省去單獨的耐壓密封殼、簡化電極系統結構和減薄了密封殼的厚度，便顯著減少了電離室單元的重量，提高了可靠性并增強了抗震能力。
本發明所述的陣列電離室將更適用于車載式集裝箱檢測裝置。當然，它也可應用于其它無損探傷檢測系統。
本實施例用于車載式鈷-60集裝箱檢測系統中，探測器系統總共安裝了32-64個陣列電離室單元，每單元含16個象素電離室元，共含512-1024個象素電離室元。該集裝箱檢測系統將能達到的檢測性能指標是對100毫米鐵屏吸收體的密度反差靈敏度(CI值)為7‰；同樣吸收體條件下的圖象質量指標(IQI值)為2．5％；穿透本領(SP值)為220-240mm鐵；最大檢測劑量小于0．02mGy。
權利要求
1.一種陣列電離室探測裝置，其中每個陣列電離室單元由耐壓密封外殼、高壓氣體、窗口、電極系統及熔封絕緣子引出端組成，其特征在于，所說的耐壓密封外殼兼作高壓極；殼內部分或全部高壓電極片與密封外殼相焊接。
2.如權利要求1所述的陣列電離室探測裝置，其特征在于，所說的絕緣子為雙層金屬-陶瓷熔封絕緣子，包括焊成一體的金屬頂蓋與中心金屬絲，套封于該金屬絲外頂蓋下的陶瓷內管，該陶瓷內管適當處套封一陶瓷短管，該陶瓷短管上端由一金屬保護環卡固，其下端外套封一金屬短管。
3.如權利要求1所述的陣列電離室探測裝置，其特征在于，所說的絕緣子為單層一人造寶石熔封絕緣子。
4.一種如權利要求1所述的陣列電離室探測裝置的用途，其特征在于，它可應用于移動式、固定式或其它形式的輻射成象檢測系統。
全文摘要
本發明屬核技術應用領域,其中每個陣列電離室單元由耐壓密封外殼、高壓氣體、窗口、電極系統及熔封絕緣子引出端組成,所說的耐壓密封外殼兼作高壓極;殼內部分或全部高壓電極片與密封外殼相焊接。本發明具有輕便耐震的優點,可應用于移動式、固定式或其它形式的輻射成象檢測系統,更加適應車載式檢測站的需要。
文檔編號G01N23/00GK1290858SQ0012154
公開日2001年4月11日 申請日期1998年4月3日 優先權日1998年4月3日
發明者安繼剛, 周立業, 劉以思 申請人:清華大學