Сцинтилляционный детектор и способ его изготовления

Сцинтилляционный детектор и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ детектор, содержащий контейнер с узлом крепления выходного оптического окна, имеющим цилиндрическую и коническую части, выходное оптическое окно, сцинтиллятор с полированным торцом, окруженный порошкообразным отражателем , и крышку, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы детектора в условиях повышенных климатических и механических нагрузок, между крышкой и торцом сцинтиллятора, противоположным полированному, установлен светоотражающий слой комкующегося фторопласта , образующая и внутренняя поверхности конической и цилиндрической частей узла крепления выходного оптического окна параллельны соответствующим боковым поверхностям выходного оптического окна, а в пространстве между этими поверхностями размещен равномерный по сечению слой резиноподобного герметика , наружная часть которого защищена слоем влагостойкого клея, при этом коническая часть узла крепления выходного оптического окна име- , ет утолщенный и утонченный участки, 2. Сцинтилляционный детектор по п. 1, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что толщина и длина утонченного участка конической части узла крепления выходного оптического окна выполнены с учетом соотношений: d d h Н-(с- tg(yj + -2-, + b tg j ),причем fti 90°-/3, где с, h - толщина и длина утонченного участка конической части узла крепления выходного оптического окна; d - толщина утолщенного участка конической части узла крепления выхо/ ного оптического окна, И, и - высота и угол фаски выходного оптического окна;, b - толщина слоя резиноподобного герметика. 3. Способ изготовления сцинтилляО VI циоТнного детектора, включающий установку и укрепление выходного оптичесJ О кого окна в узле крепления, установку сцинтиллятора в корпус контейнера о и формирование светоотражающей оболочки , отличающийся тем, что укрепление выходного оптического окна производятприжатием утонченного участка узла крепления до положения , при котором его внешняя поверхность является продолжением конической образующей утолщенного участка , а формирование светоотражающей оболочки осуществляют путем последовательного уплотнения слоев порошкообразного отражателя усилием, создаваемым проградуированной трамбовкой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (я) С 01 Т 1/202

/. - И ;;„ - . с д

Г,4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3483539/25 (22) 13.08,82 (46) 30.06.92, Бюл. Г 24 (72) Р.А.Говорова, Л.С,Губенко, .. Р,A,Hèêóëèíà и В,Ф.Евтушенко (56) Авторское свидетельство СССР

И" 860598, кл, G 01 Т 1/202, 1980..

Патент франции 11 2356957, кл. С 01 Т 1/202, 1978. (54) СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР И

СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) 1. Сцинтилляционный детектор, содержащий контейнер с узлом крепления выходного оптического окна, имеющим цилиндрическую и коническую части, выходное оптическое окно, сцинтиллятор с полированным торцом, окруженный порошкообраэныи отражателем,и. крышку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,. с целью повышения надежности работы детектора в условиях повышенных климатических и механических нагрузок, между крышкой и торцом сцинтиллятора, противоположным полированному, установлен светоотражающий слой комкующегося фторопласта, образующая и внутренняя поверхности конической и цилиндрической частей узла крепления выходного оптического окна параллельны соответствующим боковым поверхнос" тям выходного оптического окна, а в пространстве между этими поверх.ностями размещен равномерный по сечению слой резиноподобного герметика, наружная часть которого защищена слоем влагостойкого клея, при этом коническая часть узла крепле, ния выходного оптического окна име-, ет утолщенный и утонченный участки, . Ж 1074061 А1

2, Сцинтилляционный детектор по и, 1, отличающийся тем, что толщина и длина утонченного участка конической части узла крепления выходного оптического окна выполнены с учетом соотношений:

d d

3 2

C c а — — Ь = Í-(<-

+ b tg 2 ) причем о = 90 -/3, о4 о где с, h — - толщина и длина утонченного участка конической части узла крепления выходного оптического окна;

d - толщина утолщенного уча- Я стка конической части узла крепления выходного оптического окна, Н, P - высота и. угол фаски выходФ ного оптического окна;.

b - толщина слоя резиноподобного герметика.

3. Способ изготовления сцинтилляциоЪного детектора, включающий уста- . С новку и укрепление выходного оптичес- 4

: кого окна в узле крепления, установ- 4Ъ ку сцинтиллятора в корпус контейнера ( и формирование светоотражающей обо- © почки, отличающийся тем, а что укрепление выходного оптического окна производят прижатием утонченного участка узла крепления до поло° ай жения, при котором его внешняя поверхность является продолжением конической образующей утолщенного участка, а формирование светоотражающей оболочки осуществляют путем последовательного уплотнения .слоев порошкообразного отражателя усилием, создаваемым проградуированной трамбовкой.

3 10

Изобретение относится к детектирующим устройствам для регистрации ионизирующего излучения и может най" ти широкое применение при конструировании и изготовлении вибротермо" прочных сцинтилляционных детекторов,, используемых в условиях повышенных климатических и механических нагрузок, с большии сроком сохраняемости их и эксплуатации.

Для современной аппаратуры, предназначенной для регистрации ионизирующего излучения, требуются сцинтилляционные детекторы повышенной надежности работы, т.е. детекторы, которые через 10 лет хранения ииели бы устойчивые сцинтилляционные характеристики при и после воздействия различных внешних повышенных нагрузках, например климатических, механических, в частности при . вибрации в диапазоне частот от 1 до 3000 Гц с ускорением до 20q (196 и/сз) в течение 20 ч;

10000 ударов с ускорениеи 40q (392 и/сз); одиночных ударов с ускорением

200q (1960 м/с2) линейных (центробежных) нагрузок с ускорением 50q (491 и/сз) „ смены температур от -60 С (213 К) до +7О С (343 K), пониженного атмосферного давления 10 6 мм рт.ст. (0,00013 Па)," повышенного давления воздуха

3 кгс/см2 (297198 Па); относительной влажности воздуха до 983 при температуре +35 С (308 К), Совокупность факторов внешнего воздействия определяет конструктивно-эксплуатационные параметры детектора.

Известен вибротермопрочный сцин" тилляционный детектор, содержащий контейнер с узлом крепления выходно" го оптического окна, выходное оптическое окно, сцинтиллятор, порошкообразный отражатель и крышку.

Пространство между крышкой и торцом сцинтиллятора, а также между бо" ковой поверхностью сцинтиллятора и внутренней поверхностью корпуса контейнера заполнено порошкообразныи отражателем, который на торце прижимается к последнему металлическими диском и пружиной, Узлом крепления выходного оптического окна является конусная часть

74061 4 корпуса контейнера, толщина стенок корпуса контейнера и его конусной части одинакова.

Иежду внутренней конической поверхностью узла крепления и конической образующей выходного оптического окна находится твердеющий поли" меризующийся клей.

Выходное оптическое окно выполнено в виде усеченного конуса из пластины лития, фтористого.

Способ изготовления известного вибротермопрочного сцинтиллятора де" тектора включает установку и укрепление выходного оптического окна в узле крепления, установку сцинтиллятора в корпус контейнера и форми-. рование светоотражающей оболочки.

20 Установку и укрепление выходного оптического окна в узле крепления по данному способу осуществляют следующим образом.

Выходное оптическое окно вводят в

25 корпус контейнера со стороны, противоположной его конической части до упора конической образующей выходного оптического окна с внутренней поверхностью конической части

Зр корпуса контейнера. Предварительно внутреннюю поверхность конической части корпуса контейнера смазывают твердеющим полииеризующиися клеем, Далее в корпус контейнера на выходное оптическое окно устанавливают сцинтиллятор торцои, на который предварительно также наносят слой твердеющего полимеризующегося клея.

Клей обеспечивает жесткое соединение сцинтиллятора с выходным on"" тическим окном. Центровку сцинтиллятора в корпусе контейнера осуществляют с помощью цеитрирующих колец.

Перевернув контейнер со сцинтиллятором вниз выходным оптическии окном, производят формирование светоотражающей оболочки путем заполнения пространства между боковой поверхностью сцинтиллятора и внутренней

5р.поверхностью корпуса контейнера порошкообразным отражателем.

Далее на открытый торец сцинтиллятора помещают слой порошкообразного отражателя (такого же, что в бо55 ковом зазоре) и прижимают его металлическим диском и пружиной, после чего закрывают крышкой путем.ее накручивания на резьбу, выполненную на корпусе контейнера. е07

Пружина обеспечивает сравнительно высокую прочность соединения сцинтиллятора с выходным оптическим окном и выполняет роль компенсатора температурного расширения элементов детектора.

Использование в качестве выходного оптического окна пластинок из фтористого лития снижает прочностные характеристики детектора к механическим нагрузкам. При ударных и еибрационных нагрузках выходное оптическое окно работает на изгиб. Предел прочности, характеризующий изгиб, является одним из основных при выборе материала для выходного оптического окна (предел прочности для фтористого лития 0,2 кг/ммэ, а дrÿ оптического стекла - 5, 0 кг/мм ). Поэтому в условиях повышенных климатических и механических нагрузок выходное оптическое окно, как правило, изготавливают из оптического стекла. Однако, если по предложенному способу и конструкции использовать выходное оптическое окно из оптического стекла, то из-за отсутствия гарантированного равномерного зазора между конической частью корпуса контейнера и конической образующей выходного оптического окна может произойти разрушение выходного оптического окна при воздействии повышенных механических и климатических нагрузок.

Ударная нагрузка, направленная перпендикулярно оси детектора, вызывает прогиб самого сцинтиллятора между его торцами и даже его разрушение (в данной конструкции). Ударная нагрузка в 200q направленная вдоль оси детектора и противоположная выходному оптическому окну, приводит к сжатию сцинтиллятором . пружины и ослаблению адгезионного сцепления между торцом сцинтиллятора и твердеющим полимеризующимся клеем или между последним и выходным оптическим окном, что, е свою очередь, вызовет снижение сцинтилляционных характеристик детектора

Следует также отметить, что такой сцинтиллятор, как иодистый натрий, активированный таллием (Иа.<(T1)g, является химически активным веществом, По этой причине в течение срока сохраняемости 10 лет металлическая пружина может выйти из строя и

4061 не обеспечит амортизацию сцинтиялятора при внешних нагрузках, Формирование сеетоотражающей оболочки по данному способу не обеспе"

5 чивает требуемого уплотнения по всему объему в пространстве между боковой поверхностью сцинтиллятора и внутренней поверхностью коопуса контейнера, так как заполнение отражателем укаэанного пространства без -" применения определенных правил и прие- мов не создает гарантированных прочностных параметров светоотражающей оболочки. Вследствие этого возможно просыпание порошкообразного отражате ля между выходным оптическим окном и сцинтиллятором, что ухудшает сцинтил" ляционные характеристики детектора.

20 Таким образом, известная конструкция вибротермопрочного сцинтилляционного детектора и способ его изготовления не обеспечивают надежной работы детектора в условиях повышенных

25 климатических и механических- нагру" зок, указанных выше, Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прото" типа является сцинтилляционный (вибротермопрочный) детектор, содержащий контейнер с узлом крепления выходного оптического окна, имеющим циличдрическую и коническую части, выходное оптическое окно, сцинтиллятор с по; лированным торцом, окруженный порош35 кообразным отражателем, и крышку.

Узел крепления выходного оптического окна представляет собой, выполненную в корпусе контейнера кольце"

40 образную выемку, имеющую цилиндричес" кую часть и коническую, переходящую затеи опять в цилиндрическую.

Выходное оптическое окно выпол" нено из стекла с коэффициентом про;, .

45 пускания 904 для длины волны 4200 А (что примерно способствует нашему оптическому стеклу марки К-8 и имеет цилиндрическую и коническую боковые поверхности), 50

В пространстве между боковыми поверхностями выходного оптического окна и внутренними указанными поверхностями узла крепления находится неравномерный по сечению слой эпоксидного клея, Между выходным оптическим окном и торцом сцинтиллятора расположен элемент оптической связи из прозрач" ного упругого силиконового каучука толщиной 1У5 сме

Сцинтиллятор помещен в упругую втулку из силиконового каучука внут« ренння поверхность которой состоиf из большого числа часто расположен ых округлых выступов конической

Формы (протуберанцев), соприкасаю" шихся с боковой поверхностью сцин" тиллятора, (рышка выполнена В форме o6TI0 ратора. Между укаэанным обтюратором и торцом сцинтиллятора проти вопопожним выходному оптическому окну, расположены упругий каучука" вый диск с протуберанцами, металли" ческий диск и заглушка в виде утолщенного каучукового диска.

Способ изготовления сцинтилляционнога детектора приведенной конструкции включает установку и укрепление выходного oiiTii÷ÂñêÎÃÎ окна в узле крепления, установку сцинтиллятара в корпус контейнера и формирование светоотражающей оболочки.

По данному способу .изготовление

cцинтиллятора детектора осуществляют следующим способом, Втулку с протуберанцами помещают вовнутрь корпуса контейнера, Предвавитально полученный узел: выходное оптическое окно - элемент оптической связи - сцинтиллятор вставляют во втулку со стороны узла крепления выходного оптического окна до тех пор, пока выходное оптическое окно не установится в узле крепления

3

Кольцеобразное пространство разного сечения между боковой поверхностьа выхоцного оптического окна и внутренней поверхностью узла крепления заполняют эпоксидным клеем.

Переворачивают контейнер с установленными элементами и через открытый торец корпуса контейнера вводят порошкообразный отражатель из окиси алюминия, который при незначительной вибрации корпуса контейнера в вертикальном положении перемещается в направлении к выходному оптическому окну и заполняет промежутки между протуберанцами, Далее на открытый торец сцинтилля тора устанавливают диск из силиконового каучука, между протуберанцами которого также находится порошкообразная окись алюминия, затеи эаглуш15

40 !

,45

1

55 ку из силиконового каучука и закрывают крышкой обтюратора.

По сравнению с приведенным анало" гом, данное техническое решение обеспечивает устойчивость детектора к механи ческим ударам 1 00q эа .счет втулки из силиконового каучука, которая в этих условиях является амортизатором при радиальных перемещениях сцинтиллятора.

Наличие сравнительно толстого (толщина w 1,5 мм) элемента оптической связи между выходным оптическим окном и сцинтиллятором, а также утолщенной заглушки и упругого каучукового диска с протуберанцами со:стороны крышки обеспечивают амортизацию при вертикальных йеремещениях сцинтилля" тора в корпусе детектора..

Однако, как и в приведенном аналоге, данная конструкция детектора не обеспечивает надежности работы детектора в вышеуказанных условиях по- вышенных механических и климатических нагрузок, что объясняется следующим, 1

Наличие неравномерного слоя эпоксйдного клея, а также в силу того„ что выходное оптическое окно постоянно находится под давлением (из-за . специально сжатой заглушки), при повышенной температуре возможно растрескивание выходного оптического окна или его выдавливание (если в эпоксидный клей введен пластификатор) из узла крепления, тем более что конструкция узла крепления не препятствует этому.

1.

При изменении климатических условий в сравнительно толстом (.2,5 мм) и неравномерном по сеченйю слое эпоксидного клея возможно появление микротрещин, через которые внутрь детектора может попасть влага. Это приведет к резкому ухудшению сцинтилляционных характеристик детектора, При длительных (до 10 лет) сроках сохраняемости детекторов, после воздействия на них климатических и механических нагрузок это весьма существенно.

При повышенных ударных нагрузках (200q), направленных вдоль оси детектора и противоположных выходному оптическому окну, возможно еще боль" шее сжатие сцинтиллятором всех эле1ОУа061 ментов, расположенных со стороны крышки обтюратора, и ослабление оптической связи между сцинтиллятором и выходным оптическим окном вплоть до разрыва, Это также приводит к снижению сцинтилляционных характеристик, При формировании светоотражающей оболочки из окиси алюминия с помощью (так называемой технологической вибрации, которую обычно проводят при небольшом ускорении P5q) и небольшой вибрации (до 100 Гц) и которая обеспечивает сравнительно слабое уплотнение порошка, произойдет проникновение порошкообразного отражателя между сцинтиллятором и элементом оптической связи. Это вызовет снижение сцинтилляционных характе" ристик детектора.

Сформированная по данному способу светоотражающая оболочка из-за слабого ее уплотнения- не обеспечивает вибропрочность детектора в условиях повышенных механических нагрузок (На" пример, при вибрации в диапазоне частот 100-3000 .Гц с ускорением 20q в течение 20 u).

Целью изобретения является повышение надежности работы детектора в условиях повышенных климатических и механических нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в сцинтилляционном детекторе, содержащем контейнер с узлом крепления выходного оптического окна, имеющим цилиндрическую и коническую части, выходное оптическое окно, сцинтиллятор с полированным торцом, окруженный порошкообразным отражателем, и крышку, между крышкой и торцом сцинтиллятора, противоположным полированному, установлен светоотражающий слой комкующего Фторопласта. Образующая и внутренняя по" верхности конической и цилиндрической частей узла крепления выходного оптического окна параллельны соответствующим боковым поверхностям выходного оптического окна. В пространстве между этими поверхностями размещен равномерный слой резиноподобного герметика, наружная часть которого защищена слоем влагостойкого клея, Коническая часть узла крепления выходного оптического ок" на имеет. утолщенный и утонченный участки, Толщина и длина утонченного участка конической части узла крепления выходного оптического окна выполнены с учетом соотношений:

d d

3 2

- с(- -..h = Н-(с r.geC+

М о

+ Ь tg -), причем ф = 90 - 8, 1О где с, h — толщина и длина утонченного участка конической части узла крепления . выходного оптического ок-!

15 на соответственно, d - толщина утолщенного участка конической части узла крепления выходного оптического окна;

Н, (3 - высота и угол фаски выходного оптического окна соответственно,"

Ь - толщина слоя резиноподобного герметика.

Кроме того, в способе изготовления вибротермопрочного детектора, включающем установку и укрепление выходного оптического окна в узле крепления, установку сцинтиллятора в кор"

30 пус контейнера и формирование свето" отражающей оболочки, укрепление вы- ходного оптического окна производят прижатием утонченного участка узла крепления до положения, когда его

З5 внешняя поверхность явится продолжением конической образующей утолщенного участка, Формирование светоотражающей оболочки осуществляют путем последовательного уплотнения слоев порошкообразного отражателя усилием, .создаваемым проградуированной трамбовкой.

Использование светоотражающего слоя определенной плотности из ком45 кующегося фторопласта между торцом сцинтиллятора, противоположном полированному, и крышкой обеспечивает i компенсацию температурного расширения элементов детектора и выполняет роль амортизатора при,воздействии механических нагрузок. При этом световой выход детектора не ухудшается, так как подготовленный специальным образом комкующийся фторопласт по своей отражательной способности в области света сцинтилляцией сцинтиллятора типа иодистого натрия, активированного таллием, приближается к отражательной способности порош0 406 1

12 крепления с поверхностями выходного оптического окна даже при температурных нагрузках.

Толщина clloR реэиноподобного герметика определяется его деформационными свойствами и величиной зазора между боковыми поверхностями выход" ного оптического окна и внутренними поверхностями узла крепления, когда

его утонченный участок прижат. Величина зазора рассчитывается по из" вестной Формуле

l ксобразного отражателя окиси маг" ния или окиси алюминия).

Предлагаемая конструкция узла крепления выходного оптического Ок--,,1à искл1очает Возможность выдавливания выходного оптического окна и

Обеспечивает получение равномерного слоя резиноподобного клея между внут" ренними поверхностями узла крепления и состветствующими поверхнос" тями выходногo оптического окна, который, .в свою очередь, служит амор"

" èeeòîðîë . при движении и(или) расширении В61ходного оптического окна

ВО ВРЕМЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОВЫШЕННЫХ МЕ ханических и климатических нагрузок.

= ;а.».-щита наружной части слоя резиноподобного клея слоем влагостойкого клея повышает герметичность де" тектора

Приведенные соотношения дЪя Выбо"1 ра ТОлщины и длины утОнченногО уча стка конической части узла креплени я В61ходнОГО ОптическО1" о окна Оп ределены расчетн61м путем и подтверж

ДЕНЫ ЭКСПЕРИМЕНТВЛЬНО И ЯВЛЯЮТСЯ ОП тимальными и технологичными, При размерах, превышающих приведенные, затрудняется операцйя прижатия утонченного участка, При размерах, меньших приведеннъх, утонченный участок может разогнуться под действием повышенных

1еханических и климатических наГруЗОК, В РЕЗУЛЬтатЕ ЧЕГО ПРОИЗОйДЕт

Выдавливание Выходного оптического

Окна

Коническая образующая утолщенно" го участка узла крепления является площадкой-ограничителем для прижим" ного устройства, Поэтому при укреплении выходного оптического окна путем прижатия утонченного участка узла крепления внешняя поверхность этого участка становится продолжением конической образующей утолщенного участка, который, в свою оче" редь, заведомо параллелен конической образующей (фаске) Выходного оптического окна. В результате внутренние цилиндрическая и коническая поверхности узла. крепления параллельны соотве- .ствующими поверхностям

Выходного оптического окна, между которыми находи (ся равномеоный слой (Ь) резйноподобного герметика, ьлагодаря этому исключается возмож ность соприкосновения частей узла 1 =об1 6 t

15 где 1 — изменение линейного размера детали детектора (выходного ,оптического окна, корпуса контейнера);

28 1 - исходный размер деталей детектора;

0 - - коэффициент линейного расширения материала, из которого выполнены детали де25 тектора с - изменение температуры, Сформированная предлагаемБ1м способом светоотражающая Оболочка препятствует радиальному перемещению

3О сцинтиллятора в контейнере при воз" действии вибрационных, линейных и ударных нагрузок в направлении, перпендикулярном оси детектора, В то

we время данная оболочка выполняет функции амортизатора при вертикаль"

35 ном перемещении сцинтиллятора во время механических нагрузок, действующих параллельно оси детектора, и, кроме того, является компенсатором о при температурных нагрузках, Наличие совокупности всех пере" численных существенных признаков обеспечивает повышение надежности работы детектора в условиях повышенных климатических и механических.

Harpy30K и увеличение срока их сохраняемости, На фиг,1 представлено продольное сечение вибротермопрочного сцинтил5< ляционного детектора; на фиг.2:продольное сечение узла крепления выходного оптического окна s увеличенном масштабе; на фиг,3 - продольное сечение узла крепления выходного оптического окна базового об ьекта, Вибротермопрочный сцинтилляционный детектор (фиг. 1) содержит корпус контейнера 1 с узлом крепления

1074061

14 выходного оптического окна, выходное оптическое окно 2 из оптическо го стекла К-8, сцинтиллятор 3, выполненный из натрия иодистого, активированного таллием диаметром 30 мм и высотой 61,5 мм (полированный торец сцинтиллятора 3), порошкообразный отражатель 4 из окиси магния, центрирующее кольцо 5 из листового фторопласта марки ФТ-4, кольцеобразные слои 6 и 7 из .ваты и белого комкующего Фторопласта марки ФТ-4 соответственно, слой 8 в виде диска из белого комкующего фторопласта марки

ФТ-4, алюминиевый диск 9 толщиной не более 0,3 мм и крышку 10, Узел крепления выходного оптического окна:имеет цилиндрическую и коническую части 11 и 12, При этом коническая часть 12 узла крепления имеет утолщенный и утонченный участ-, ки 13 и 14, Иежду внутренними частями 11 и

12 узла крепления выходного оптического окна находится равномерный слой

15 резиноподобного герметика марки

УТ-34, толщина которого определяется .свойствами выбранного герметика. Для герметика УТ-34 она равна 0,1 мм, На наружную часть слоя 15 резиноподобного герметика нанесен влагостойкий слой 16 эпоксидного клея, Герметизацию крышки 10 с корпусом 1 контейнера осуществляют также с помощью слоя 16 эпоксидного клея °

Толщина С и длина h утонченного участка 14 конической части 12 узла . крепления выполнены с учетом следующИх соотношений (фиг.2):

d Д вЂ” <са —; h = Н-(С ° tgg+b tg -), 3 2 о причем о 90 - 13, где с, h — толщина и длина утонченного участка 14 конической части 12 узла крепления выходного оптического окна о - толщина утолщенного участка 13 конической части

12 узла крепления выход" ного оптического окна, Н, P - высота и угол фаски выходного оптического ок-! на 2;

b - толщина слоя 15 резиноподобного герметика, На шиг.2 введены следующие обозначения . F " сила, с которой прижим" ное устройство (вальцы) действуют на внешнюю поверхность утонченного участка 14, а+а расстояние, определяющее местоположение утонченного участка относительно вершины угла фаски выходного оптического окна 2,, В рассматриваемом примере, при

10

gp и 12 узла крепления соответствую55 щим поверхностям выходного оптичес-, кого окна 2. В пространстве между этими поверхностями находится равномерныи слой 15 резиноподобного герметика, который обеспечивает. выходному оптическому окну 2 равномерное расширение во все стороны и является амортизирующим слоем при механических воздействиях.

)размерах сцинтиллятора ФЗО х 61,5 мм

Г,. = 0 5 мм, д = 1,4 мм, Ь = 1,12 мм, - Н = 1,7 мм, p= 45, h = 0,1 мм.

i5 Предлагаемый способ включает следующую последовательность операций: установку и укрепление выходного onтического окна в узле крепления, установку сцинтиллятора в корпус кон20 тейнера, формирование светоотражающей оболочки.

Способ реализуют следующим образом, Устанавливают выходное оптическое

25 окно 2 в узле крепления, который предварительно смазывают равномерным слоем 15 резиноподобного герметика необходимой вязкости.

Затем осуществляют прижатие утонЗ0 ченного участка 14 узла крепления с помощью вращающихся вальцов до положения, когда его внешняя поверхность явится продолжением конической образующей утолщенного участка 13. Конусность участка 13 со35 ответствует конусности коническои

v поверхности выходного оптического окна 2 (его фаске). При перемещении вращающихся вальцов коническая

40 образующая утолщенного участка 13 узла крепления служит для них площадкой-ограничителем.

При этом утонченный участок 14 становится продолжением участка .13

45 конической части узла крепления

Благодаря этому обеспечивается параллельность внутренних поверхностей цилиндрической и полученной описанным способом конической частей 11

15 1

После вулканизации (отверждения} слоя 15 реэиноподобного герметика его наружную часть защищают поверхностным влагостойким слоем

16 эпоксидного клея, Далее внутрь корпуса 1 контейнера вставляют до соприкосновения с выходным оптическим окном 2 центрирующее кольцо 5. Высота кольца 5 составляет 1/10 (6 мм) высоты сцинтиллятора 3.

Сцинтиллятор 3, обработанный на токарном станке, после технологической выдержки в сухом объеме, очищают от кристаллогидратного слоя.

Блифовальной шкуркой типа И"ч0 „ тщательно обрабатывают боковую поверхность сцинтиллятора 3 и торец, противоположный полированному, Рля того, чтобы между сцинтилля" тором 3 и выходным оптическим окном

2 создать "сухо" опти <еский контакт, но своим свойствам приближаюц;ийся к оптическому контакту, соэ" данному с помощью иммерсионной жидкости, будущий полированный торец 3 предварительно шлифуют специальным способом, а затем полируют смесью изобутилового и этилового спиртов, Обработанный описанным образом сцинтиллятор 3 устанавливают в корпус 1 контейнера до соприкосновения его полированного торца 3 с выходным

o

Формирование светоотражающей оболалки 4 осуществляют с помощью предварительно проградуированной полой трамбовкой, входящей в пространство между боковой поверхностью сцинтилпвтора 3 и внутренней поверхностью корпуса 1 контейнера.

Формирование светоотражающей оболочки начинают с уплотнения на центрирующем фторопластовом кольце 5 слоя 6 из ваты высотой 1,5 мм и слоя 7 из комкующегося фторопласта высо -ой 1,5 мм.

Затеи осуществляют последовательное уплотнение слоев порошкообразной окиси мания, которую подают порциями на каждый слой; При уплотнении каждо ", порции, проградуированной д„пв данного размера детектора полой цилиндрической трамбовкой„ высота ,олу аемого слоя составляет 3 мм, Все сло,-1 в нашем примере имеют плот16

074 061

10 !

2$

4а

45 ность (масса сыпучего вещества в единице объема) в пределах 2,1

2,3 г/смз, Сформированную по боковой поверхности сцинтиллятора 3 светоотражающую оболочку 4 из порошкообразной окисИ магния заканчивают уплотнением слоя 7 из комкующегося фторопласта высотой 3 мм, На торце сцинтиллятора 3, противоположном полированному, уплотняют слой 8 в форме диска.из белого комкующегося фторопласта. Уплотнение осуществляют торцевой трамбовкой, имеющей плоскую поверхность площадью, равной площади внутреннего диаметра корпуса 1 контейнера. Высота диска

5 мм и плотность 1,1+1,3 кг/смз, На уплотненный слой 8 помещают алюминиевый диск 9 толщиной 0,3 мм, после чего крышку 10 с выполненными на ней пуклевками и нанесенным слоем

16 жидкого эпоксидного клея надевают на корпус контейнера 1 до вхождения пуклевок в паз, выполненный в корпусе контейнера. 3атем кромку крышки еще раз смазывают эпоксидным клеем.

Применение предлагаемой конструкции узла крепления выходного оптичес" кого окна стопроцентно исключило технологический брак детекторов по параметру "разрушение выходного оптического окна", повысило надежность работы детекторов в условиях повышенных климатических и механических нагрузок, Сцинтилляционные характеристики детектора не снизились, так как мо" дерницаэия узла крепления выходного оптического окна не затронула оптики прохождения света сцинтилляций в детекторе.

Сформированная же предлагаемым способом светоотражающая оболочка препятствует радиальному перемещению сцинтиллятора в контейнере при воздействии вибрационных, линейных и ударных нагрузок s направлении,перпендикулярном оси детектора. 8 то же время данная оболочка является амортизатором при вертикальном перемещении сцинтиллятора во время механических нагрузок, действующих параллельно оси детектора и, кроме того, является компенсатором при температурных нагрузках.

Результаты многократно проведенных испытаний детекторов r разме1074061

Тд

Фиг. 1

Фаг.

Составитель

Техред М.Моргентал

Корректор И..Максимишинец.

Редактор О,филиппова

Заказ 2814 . Тираж Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Иосква, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина, 101

17 рами сцинтиллятора 30 х 61,5 мм показали, что они выдерживают воздействия повышенных механических и кли" матических нагрузок.

Проведенные исследования по ста"

4 рению детекторов показали, что детекторы заявляемой конструкции и способа изготовления имеют срок сохраняемости до 10 лет.