Термопрочный сцинтилляционный детектор

 

Использование: изобретение относится к детектирующим устройствам для регистрации , а также для измерения интенсивности и энергетических уровней различных видов ионизирующего излучения в условиях нестабильных тепловых режимов и повышенных температур. Сущность изобретения: детектор содержит кристалл, узел выходного окна, контейнер, заключенную Изобретение относится к детектирующим устройствам для регистрации, а также для измерения интенсивности и энергетических уровней различных видов ионизирующего излучения в условиях нестабильных тепловых режимов и повышенных температур . Цель изобретения - обеспечение ста-, бильности световыхода детектора. На фиг.1 изображен предлагаемый детектор , продольный разрез; на фиг.2 -узел I на фиг.1; на фиг.З - узел II на фиг.1; на фиг.4 - узел HI на фиг. 1. Термопрочный сцинтиляяционный дзтектор состоит (фиг. 1-4) из кристалла 1, вымежду контейнером и кристаллом светоотражающую оболочку из порошка, подпружиненный подвижный и расположенный с противоположной по отношению к выходному окну стороны кристалла толкатель компенсатора несогласованных тепловых изменений размеров кристалла и контейнера . Новым в изобретении является то, что светоотражающая оболочка со стороны входного окна выполнена в виде втулки, а упорное кольцо, заключенное между сцинтиллятором и толкателем, выполнено со скользящей со втулкой посадкой. При этом расстояние от плоскости упорного кольца, соприкасающейся со сцинтиллятором, до границы контакта втулки со светоотражающей оболочкой выбрано не менее Да А Т, где Даразность коэффициентов линейного расширения сцинтиллятора и материала втулки, ДТ - диапазон отрицательных рабочих температур детектора. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. ходного окна 2, цилиндрической трубчатой части 3 контейнера, крышки 4 контейнера, цилиндрической части 5 порошковой светоотражающей оболочки и торцевой ее части 6, центрирующего кольца 7, втулки 8, упорного кольца 9, толкателя 10, пружины 11, торца толкателя 12. оптической связи 13 кристалла 1 с выходным окном 2, а также клеевого наполнения 14 зазора между цилиндрической частью 3 контейнера и диском выходного окна 2 и сварного шва 15, выполняющего роль сопряжения между цилиндрической частью 3 контейнера и крышкой 4. Узел выходного окна 2 детектора. (фиг.2) решен в данной конструкции тради (Л С 00 о ч J СА

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1807431 А1 (! 9) (! 1) (я)ю G 01 Т 1/202

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4938152/25 (22) 22.05.91 (46) 07.04.93. Бюл.М 13 (71) Научно-производственное объединение

"Монокристаллреактив" и Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) Б.В.Гринев и В.И.Мельник (56) Патент США hL 4360733, кл. G 01 Т 1/20, 1982.

Патент США % 4004151, кл. G 01.) 1/58, 1977. (54) ТЕРМОПРОЧНЫЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Использование; изобретение относится к детектирующим устройствам для регистрации, а также для измерения интенсивности и энергетических уровней различных видов ионизирующего излучения в условиях нестабильных тепловых режимов и повышенных температур. Сущность изобретения: детектор содержит кристалл, узел выходного окна, контейнер, заключенную

Изобретение относится к детектирующим устройствам для регистрации, а также для измерения интенсивности и энергетических уровней различных видов ионизирующего излучения в условиях нестабильных тепловых режимов и повышенных температур

Цель изобретения — обеспечение стабильности световыхода детектора.

На фиг.1 изображен предлагаемый детектор, продольный разрез; на фиг.2 — узел

I на фиг.1; на фиг,3 — узел II на фиг.1; на фиг.4 — узел! И на фиг.1.

Термопрочный. сцинтилляционный детектор состоит (фиг.1-4) из кристалла 1, вымежду контейнером и кристаллом светоотражающую оболочку из порошка, подпружиненный подвижный и расположенный с противоположной по отношению к выходному окну стороны кристалла толкатель компенсатора несогласованных тепловых изменений размеров кристалла и контейнера. Новым визобретении является то,,что светоотражающая оболочка со стороны входного окна выполнена в виде втулки, а упорное кольцо, заключенное между сцинтиллятором и толкателем,. выполнено со скользящей со в улкой посадкой. При этом расстояние от плоскости упорного кольца, соприкасающейся со сцинтиллятором, до границы контакта втулки со светоотражающей оболочкой выбрано не менее ЛаЛ Т, где Ла — разность коэффициентов линейного расширения сцинтиллятора и материала втулки, ЛТ вЂ” диапазон отрицательных рабочих температур детектора. 1 з,п.ф-лы,,а

4 ип. (о>

)С фъ. М

6д ходного окна 2, цилиндрической трубчатой части 3 контейнера, крышки 4 контейнера, цилиндрической части 5 порошковой светоотражающей оболочки и торцевой ее части

6, центрирующего кольца 7-, втулки 8, упорного кольца 9, толкателя 10, пружины 11, торца толкателя 12. оптической связи 13 кристалла 1 с выходным окном 2, а также клеевого наполнения 14 зазора между цилиндрической частью 3 контейнера и дис- ком выходного окна 2 и сварного шва 15, выполняющего роль сопряжения между цилиндрической частью 3 контейнера и крышкой 4, Узел выходного окна 2 детектора, (фиг.2) решен в данной конструкции тради3

1807431 ционным образом. Поскольку кристалл 1 имеет строго цилиндрическую форму с плоскими нормальными осями симметрии торцами 16 и 17, то и стекло выходного окна 2 выполнено йлоским и круглым и закреплено в цилиндрической части 3 контейнера путем завальцовки края 18 этой части контейнера и последующего или, наоборот, предшествующего заполнения зазора между краями . 18 контейнера и окном 2 клеевым составом

14. Между кристаллом 1 и окном 2 имеется оптическая связь 13.

Центрирующее кольцо 7 выполнено путем прессовки комкующегося фторопласта в зазоре между кристаллом 1 и цилиндри- 15 ческой частью 3 контейнера детектора. Цилиндрическая часть 5 светоотражающей оболочки из порошка выполнена известными методами, До противоположного по отношению к окну 2 торца 17 цилиндрическая 20 часть 5 светоотражающей оболочки не достигает. С этой стороны приторцевая часть кристалла 1 располагается внутри втулки

8. При этом посадка кристалла во втулку 8 напряженная. Втулка 8 выполнена иэ по- 25 датливого к упругим деформациям светоотражающего материала, например фторопласта. От осевого смещения втулка 8 с одной стороны удерживается цилиндрической частью 5 светоотражающей оболочки 30 из порошка, а с другой стороны крышкой 4 контейнера. Внутри втулки 8 также с напряженной посадкой располагается толкатель

10 с плоским обращенным к кристаллу 1 торцом 12. Между торцом 17 кристалла, тор- 35 цом 12 толкателя 10 и внутри упорного кольца 9 располагается порошковая торцевая часть 6 светоотражающей оболочки.

Упорное кольцо 9 располагается внутри втулки 8 также с натягом и выполнено упор- 40 ное кольцо 9 также из светоотражающего материала, например фторопласта, Между толкателем 10 и крышкой 4 располагается сжатая витая коническая пружина 11. Несмотря на то, что сопряжения кристалл — 45 втулка 8, упорное кольцо 9 — втулка 8 и сопряжение толкатель 10 — втулка 8 выполнены на основе напряженных посадок, перемещения кристалла, кольца 9 и толкателя

10 относительно втулки 8 возможны, поскольку материал ее податлив для упругих деформаций. Такие посадки выбираются из соображений надежной центровки и гарантированного предупреждения проникнове55 ния порошка из цилиндрической части 5 оболочки в сопряжение кристалл — втулка 8 и далее. Выход порошка за пределы торцевой части 6 оболочки предотвращается пу-. тем соответствующей степени сжатия пружины 11 за счет чего достигается плотное прижатие упорного кольца 9 к кристаллу и этого же кольца 9 к толкателю 10. Крышка

4 и цилиндрическая часть 3 контейнера соединены между собой посредством сварочного шва 15 герметично.

В процессе повышения температуры кристалл удлиняется более существенно, чем цилиндрическая часть 3 контейнера, вследствие чего его торец 17 смещается в направлении от выходного окна. При этом кристалл посредством упорного кольца 9 и толкателя 10 воздействует на витую пружину 11 и сжимает ее, Втулка 8 служит в качестве направляющей для кристалла, кольца 9 и толкателя 10. Напряженная посадка кристалла во втулку 8 позволяет избежать проникновения порошка из цилиндрической части 5 оболочки в это сопряжение и вместе с тем, в силу податливости к упругим деформациям материала втулки 8, не препятствует подвижности этого сопряжения.

Напряженная посадка кольца 9 и толкателя

10 во втулку 8 обеспечивает надежную центровку упомянутых деталей в иэделии.

При снижении температуры процесс протекает в обратном направлении. Сжатая витая пружина 11, воздействуя на толкатель

10 и преодолевая трение между ним и втулкой 8, а также между кольцом 9 и втулкой 8, возвращает их в соответствующее температуре положение, надежно сохраняя оптический контакт между упорным кольцом 9 и кристаллом, а также между торцевой частью

6 светоотражающей оболочки иэ порошка и кристаллом. Витая пружина 11 обеспечивает при этом перемещение толкателя 10, кольца 9, торцевой части 6 светоотражающей оболочки как одного целого и в состоянии постоянного касания с кристаллом.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать приторцевой отражатель света из порошка, нисколько не снижая при этом общей надежности устройства. Поскольку надежность заявляемого устройства остается на уровне прототипа, а светоотражающие качества торцевой части светоотражающей оболочки из порошка выше, чем у предусмотренного прототипом зеркального отражателя в виде плоского диска, то цель

"повышение световыхода детектора" достигается без каких-либо ухудшений других параметров устройства.

Формула изобретения

1, Термопрочный сцинтилляционный детектор, содержащий кристалл, узел,выходного окна, контейнер, заключенную между контейнером и кристаллом светоот1807431 иг. I ражающую оболочку из порошка. подпружиненный подвижный и расположенный с противоположной по отношению к выходному окну стороны кристалла толкатель компенсатора несогласованных тепловых изменений размеров кристалла и контейнера супорным кольцом, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью обеспечения стабильности световыхода, светоотражающая оболочка со стороны входного окна выполнена в виде втулки, а упорное кольцо, заключенное между сцинтиллятором и толкателем, выполнено со скользящей со втулкой посадкой.

2, Детектор по п.1, отличающийся тем, что расстояние от плоскости упорного

5 кольца, соприкасающейся со сцинтиллятором, до границы контакта втулки со светоотражающей оболочкой выбрано не менее

Ла Ь Т, где Ла — разность коэффициентов линейного расширения сцинтиллятора и ма10 териала втулки, Л Т вЂ” диапазон отрицательных рабочих температур детектора.

1807431

Фиг. 3

Фиг. 4

Составитель Б. Гринев

Техред М.Моргентал

Корректор О. Кравцова

Редактор Т. Федотов

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1378 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5