電離室系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輻射監(jiān)測技術(shù)領域，尤其涉及一種電離室系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電離室是利用電離輻射的電離效應測量電離輻射的探測器。為了規(guī)范X射線的計量，國際上采用自由空氣電離室來實現(xiàn)空氣比釋動能來作為計量X射線的基準。
[0003]在通常情況下，電離室采用一般商品化的電離室，這是一種獨立設備，內(nèi)部具有電離氣體，但是，直接使用一般商品化的電離室進行光強檢測存在一定的問題:電離室中的電離氣體的體積無法根據(jù)實驗需要調(diào)節(jié)，因此不能方便的實現(xiàn)全部所需的實驗條件。為了得到不同體積的電離氣體，還需要進行電離室的更換，給實驗操作帶來了極大不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電離室系統(tǒng)，能夠根據(jù)需要對電離氣體的體積進行調(diào)節(jié)，增加了實驗裝置的可操控性。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電離室系統(tǒng)，所述電離室系統(tǒng)包括:
[0006]箱體，呈圓柱體，由多層金屬復合材料制成，對雜散輻射和電磁干擾進行屏蔽；
[0007]光闌，裝設于所述箱體的一個端面上，所述光闌中心與所述箱體中心同軸，對于射入所述箱體的X射線進行限束；
[0008]電極，包括第一電壓端和地電壓端；所述第一電壓端為兩個，分別沿所述箱體內(nèi)壁對稱設置在所述箱體內(nèi)；
[0009]收集極，設置于所述箱體內(nèi)，所述收集極的中心與所述光闌中心對準；當在所述第一電壓端和收集極上加直流的極化電壓時，在所述箱體內(nèi)形成電場，將箱體內(nèi)的氣體電離，通過所述收集極對所述氣體電離的離子進行收集；
[0010]兩個活塞，與所述箱體內(nèi)壁和對稱設置的第一電壓端分別相接，形成收集區(qū)；通過調(diào)整所述活塞在所述箱體中的位置，改變所述收集區(qū)的有效體積。
[0011]優(yōu)選的，所述箱體包括箱體前壁、箱體側(cè)壁和箱體后壁；
[0012]其中，所述箱體前壁為圓形，幾何中心具有凸起結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)中心具有第一開P ；
[0013]所述箱體側(cè)壁為圓柱形，一端與所述箱體前壁相接，另一端與所述箱體后壁相接，在所述箱體側(cè)壁上靠近所述箱體后壁的位置，具有一溫度探測孔，用以放置溫度探頭；
[0014]所述箱體后壁為圓形，在所述箱體后壁的幾何中心具有第二開口 ；由所述光闌限束后的X射線束由所述箱體前壁的第一開口進入箱體，再由所述第二開口射出。
[0015]進一步優(yōu)選的，所述箱體后壁還具有三個接線端子，分別是由收集極引出的收集極接線端子、由第一電壓端引出的高壓極接線端子和地電壓端引出的接地接線端子。
[0016]進一步優(yōu)選的，所述第一開口具體為螺紋孔，內(nèi)壁上具有螺紋，所述光闌的外壁上具有螺紋，與所述螺紋孔相匹配；所述光闌螺設連接于所述第一開口。
[0017]進一步優(yōu)選的，所述第一電壓端的長度不小于所述兩個活塞之間能拉開的最大距離。
[0018]優(yōu)選的，所述電離室系統(tǒng)還包括滑動導向桿，所述活塞的第一端面套接在所述收集極上，第二端面套接在所述滑動導向桿上；所述活塞的幾何中心具有開孔，使所述X射線束經(jīng)所述開孔進入/射出所述收集區(qū)；所述活塞與所述收集極的連接處為絕緣隔離。
[0019]進一步優(yōu)選的，所述活塞的側(cè)壁上貼有鋁片，與所述第一電壓端向接觸，使得在所述活塞在滑動中與所述第一電壓端保持電連接。
[0020]進一步優(yōu)選的，活塞與所述收集極的連接處貼有鋁片，所述鋁片接地連接，使所述收集區(qū)之外的收集極通過所述鋁片實現(xiàn)電離屏蔽。
[0021]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括限位裝置，裝設與所述箱體內(nèi)，用于限定兩個活塞之間的最大距離和最小距離。
[0022]優(yōu)選的，所述電離室系統(tǒng)還包括基座，所述基座包括底板、滑塊和控制裝置；
[0023]所述底板包括:
[0024]底座；
[0025]第一位移控制裝置，與所述控制裝置相連接，根據(jù)所述控制裝置的控制信號產(chǎn)生沿箱體軸向方向的位移；
[0026]第二位移控制裝置，與所述控制裝置相連接，根據(jù)所述控制裝置的控制信號產(chǎn)生平行所述底座平面并垂直箱體軸向方向的位移；
[0027]第三位移控制裝置，與所述控制裝置相連接，根據(jù)所述控制裝置的控制信號產(chǎn)生垂直所述底座平面方向的位移；
[0028]滑塊，包括安裝面和滑動面；
[0029]所述安裝面與所述底板相接，通過所述安裝面將所述滑塊固定于所述底板之上，并且使所述滑塊隨所述第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置產(chǎn)生的位移進行移動；
[0030]所述滑塊的滑動面呈弧形，托接在所述箱體的外壁，根據(jù)所述控制信號，通過所述滑動面帶動所述箱體產(chǎn)生繞所述箱體軸向方向的轉(zhuǎn)動位移。
[0031]本發(fā)明實施例提供的電離室系統(tǒng)，能夠根據(jù)需要對電離氣體的體積進行調(diào)節(jié)，增加了實驗裝置的可操控性。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明實施例提供的電離室系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明實施例提供的電離室系統(tǒng)的正視圖；
[0034]圖3為本發(fā)明實施例提供的電離室系統(tǒng)的俯視剖面圖；
[0035]圖4為本發(fā)明實施例提供的電離室系統(tǒng)的實物圖。
【具體實施方式】
[0036]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0037]圖1為本發(fā)明實施例提供的電離室系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明實施例的電離室系統(tǒng)包括:箱體1、光闌2、電極(包括第一電壓端31和地電壓端32)、收集極4、活塞51和活塞52。
[0038]箱體I呈圓柱體，由多層金屬復合材料制成，對雜散輻射和電磁干擾進行屏蔽；
[0039]具體的，箱體I包括箱體前壁11、箱體側(cè)壁12和箱體后壁13 ;
[0040]箱體前壁11為圓形，幾何中心具有凸起結(jié)構(gòu)111，凸起結(jié)構(gòu)111中心具有第一開口112 ；
[0041]箱體側(cè)壁12為圓柱形，一端與箱體前壁11相接，另一端與箱體后壁13相接，在箱體側(cè)壁12上靠近箱體后壁13的位置，具有一溫度探測孔(圖中未示出)，用以放置溫度探頭;
[0042]箱體后壁13為圓形，在箱體后壁13的幾何中心具有第二開口 131 ;由光闌2限束后的X射線束由所述箱體前壁11的第一開口 112進入箱體1，再由第二開口 131射出。
[0043]此外，箱體后壁13上還具有三個接線端子，分別是由收集極4引出的收集極接線端子132、由第一電壓端31引出的高壓極接線端子133和地電壓端32引出的接地接線端子134。
[0044]箱體前壁11、箱體側(cè)壁12和箱體后壁13可以采用雙層材料制成，外層使用不銹鋼材料，內(nèi)層使用硬鋁材料。其中箱體前壁11為了減少輻射穿透，也可以采用鉛-銅-鐵-鋁復合板制成。
[0045]光闌2，裝設于箱體I的箱體前壁11上，光闌2的中心與箱體I的中心同軸，對于射入箱體I的X射線進行限束；
[0046]具體的，光闌2與箱體I之間的連接可以采用螺紋連接。箱體I上的第一開口 112為螺紋孔，第一開口 112的內(nèi)壁上具有螺紋，與光闌2外壁上的螺紋相匹配，從而將光闌2螺設連接于第一開口 112內(nèi)。采用螺紋旋扣方式的光闌安裝，既能方便不同規(guī)格光闌2的更換，又能實現(xiàn)光闌2的中心與收集極4的良好同軸性。
[0047]光闌2的材料可以具體選擇為鎢合金，即鎢鎳銅合金，其成分含量分別為:鎢89%、鎳7%、銅4%。光闌2可以具有多個規(guī)格，不同規(guī)格光闌2的光孔形式設計成不同直徑的圓柱形，以便得到不同直徑的射線束。光闌2的設計還考慮到盡量減低光子在光闌孔腔面的散射，減少邊沿散射穿透。
[0048]電極，包括第一電壓端31和地電壓端(圖中未示出)，第一電壓端31為兩個，分別沿箱體I內(nèi)壁對稱設置在箱體I內(nèi)；具體的，第一電壓端31為高壓極，地電壓端為接地極，通過地電壓端，使得箱體I的外殼接地。
[0049]收集極4，設置于箱體I內(nèi)，收集極4的中心與光闌2的中心對準。收集極4與箱體后壁13的收集極接線端子132連接。收集極4的兩端拉緊以保證準直。
[0050]當在第一電壓端31和收集極4上加直流的極化電壓時，在箱體I內(nèi)形成電場，將箱體I內(nèi)的氣體電離；電離氣體的電子和正離子會分別被拉向高壓極和收集極4，從而使得收集極4能夠?qū)κ占瘏^(qū)中被電離的氣體離子進行收集。
[0051]收集區(qū)外的收集極部分的電離屏蔽，采用在絕緣的活塞內(nèi)壁貼Imm厚鋁片的方式，通過鋁片與箱體后壁13的接地接線端子134連接，實現(xiàn)收集區(qū)外的收集極部分的電離屏蔽。
[0052]兩個活塞51和52，與箱體I的內(nèi)壁和兩個第一電壓端31分別相接，形成收集區(qū)；通過調(diào)整活塞51和52在箱體I中的位置，改變收集區(qū)的有效體積。
[0053]具體的，活塞51和52可以采用對稱運動的形式，相對于收集區(qū)中心對稱運動，以保證收集區(qū)中心不變?；钊?1和52上分半連接有高絕緣材料制成的限位裝置6，實現(xiàn)活塞運動51和52在過程中的保護和限位功能。
[0054]活塞51和52的位置可以通過滑動導向桿8控制，由外部控制裝置發(fā)送的控制信號進行控制，也可以通過手動調(diào)節(jié)裝置控制，如手動調(diào)節(jié)活塞螺旋測微儀旋鈕。通過改變活塞51和52在箱體I中的位置，來改變收集區(qū)的有效體積，從而改變電離氣體的體積，可以獲得不同的電離電流。
[0055]以活塞52為例，其第一端面521套接在收集極4上，第二端面522套接在滑動導向桿8上；活塞52的幾何中心具有開孔523，使X射線束經(jīng)開孔523射出收集區(qū)(活塞51上開孔的目的是使X射線束經(jīng)開孔射入收集區(qū));活塞52與收集極4的連接處為絕緣隔離。
[0056]因為收集區(qū)內(nèi)都需要對氣體進行電離，因此第一電壓端31的長度不小于兩個活塞51和52之間能拉開的最大距離。
[0057]下面在一個具體的例子中，說明本實施例提供的電離室系統(tǒng)中各個部件的具體尺寸、構(gòu)成和相互之間的結(jié)構(gòu)關系，可以具體如下:
[0058]箱體前壁11的外層為不銹鋼板，厚度10mm，幾何中心凸起結(jié)構(gòu)111的直徑為70mm，厚度5mm;第一開口 112的直徑為36mm。內(nèi)層招板厚度3mm。
[0059]箱體側(cè)壁12的外層為不銹鋼，厚度3_，內(nèi)層招板厚度3_，溫度探測孔直徑4_。
[0060]箱體后壁13的外層為不銹鋼，厚度3mm內(nèi)層鋁板厚度3mm，第二開口 131的直徑
20mmo ο
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