Блок детектирования ионизирующих излучений

Блок детектирования ионизирующих излучений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D G 01 T 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2407492/18-25 (22) 28. 09 . 76 (46) 23.02. 84. Бюл. Р 7 (72) A.М. Радыванюк, E. Ï. Варги н, Ю.Д, Бубнов, Ю.П. Матвеев и 3.В. Артамонова (53 ) 8) (54) (57) БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ИОНИЗИРУЮ1ЦИХ ИЗЛУЧЕНИИ, содержащий кожух, внутри которого расположены сцинтилляционный детектор излучения, опти- чески соединенный с фотоэлектронным, умножителем, электрическая схема, „„SU„„602009 A теплоизолирующий и амортизирующий элементы, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности его работы .в широком диапазоне механических и климатических условий, теплоизолирующий и амортизирующий элементы выполнены в виде упругоэластичных сферических или сфероидальных тел из подвспененного до 80-90% гранулированного пенополистирола, помещенных в свободное пространство между кожухом и элементами блока детектирования.

602009

Изобретение относится к устройствам регистрации-ионизирующих излученнй в условиях повышенных механических и климатических воздействий.

Известен сцинтилляционный блок детектирования ионизирукщих излучений, содержащий детектор, .фотоэлектронный умножитель (ФЭУ ), электрическую схему, амортизирующие элементы, кожух и средства их соединения.

Амортизирующие элементы выполнены )0 в виде профильных манжет, расположенных между внутренней стенкой кожуха и ФЭУ с детектором и между ФЭУ и нажимным элементом, которым создается усилие вдоль оси ФЭУ. 15

Недостатками этого блока являются индивидуальный подбор упругоэластичных прокладок э а счет ра з бро са диаметров и длин ФЭУ, соблюдение мер предосторожности при затяжке нажимного элемента во избежание разрушения фотоумножителя, применение специальных приспособлений или динамометрических ключей, отградуированных на определенное усилие затяжки, Все это значительно усложняет конструкцию и технологию сборки блока детектирования.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является блок детектирования ионизирующих излучений, содержащий размещенные в кожухе сцинтилляционный детектор, оптически соединенный с ФЭУ, электрическую схему, теплоизолирующий и амортизирующий элементы.и средства их соединения, Амортизирующий элемент

1 выполнен в виде полой надувной оболочки из эластичного материала, расположенной между кожухом и элементами блока детектирования и заполненной текучей средой повышенного давления. Оболочка состоит из секций, соединениых между собой трубками.

Для регулировки давления в оболочке имеется клапан. 45

Недостатками известного устройства являются: индивидуальное выполнение полых надувных оболочек к конкретному типу ФЭУ и сцинтиллятора, узлу электронной схемы и т.п. s за- 50 висимости от их размеров и конструк. ций; трудность изготовления оболочек и их герметизации при сборке, наличие специального устройства с повышенным давлением текучей среды для 55 заполнения оболочек.

Все эти факторы усложняют конструкцию и сборку блока детектирования. Кроме этого, не обеспечивается надежность работы блока детектирова- 60 ния в условиях вибрации, ударов пр® значительном изменении температуры окружающей среды или термоударе, например, от -50 до 60 С и выше за счет Резкого изменения упругих свойств надувных оболочек, в результате чего нарушается целостность узлов блока (сцинтилляционного детектора, ФЭУ и т.п.).

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы блока детектирования в широком диапазоне механических и климатических условий.

Цель достигается тем, что в блоке детектирования ионизирующих излучений, амортизирующий и теплоизолирующий элементы выполнены в виде упругоэластичных сферических или сфероидальных тел, из подвспененного до 80-90% гранулированного пенополистирола, помещенных в свободное пространство между кожухом и элементами блока детектирования.

На чертеже схематически изображен сцинтилляционный блок детектирования ионизирукщего излучения.

Сцинтилляционный детектор 1, например Ма 3(Т(), упакованный в контейнер, оптически соединен с .ФЭУ 2.

Соосность детектора и ФЭУ обеспечивается центрирующей манжетой 3. ФЭУ электрически соединен через контакты панели 4 с элементами электрической схемы 5, закрепленной на корпусе б с разъемом 7. Элементы 1 и 6 заключены в глухой кожух 8 и механически закреплены гайкой 9..

Пространство между элементами

1-6 и кожухом 8 плотно заполнено упругоэластичными шариками 10, выполненными, например, из подвспененного пенополистирола. Упругоэластичные шарики служат одновременно для амортизации, теплоизоляции и частично для отражения в зоне фотокатода ФЭУ.

Сборка блока детектирования осуществляется следующим образом.

В глухой кожух 8 засыпают на дно определенное количество упругоэластичных шариков 10 для заполнения пространства между торцом детектора

1 и дном кожуха. Затем предварительно собранные между собой элементы

1 и б устанавливают в кожух и продол- жают заполнение шариками 10 свободного пространства между кожухом 8 и элементами 1-6 °

Для обеспечения более плотного заполнения используют шарики разных размеров, например диаметром 1,55 мм, причем блок детектирования встряхивают. Шарики засыпают через отверстие предварительно снятого разъема 7.

Более эффективно для этих целей использование гранулированного полистирола, который предварительно подвспенивают до 5 -70% в воде, нагретой до 96-100 С, в течение

3-7 мин, затем просушивают при нормальной температуре в течение суток

602009

Составитель

Редактор Л.Письман Техред Ж.Кастелевич Корректор A - Ференц

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1136/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и после этого используют для заполнения кожуха блока детектирования.

Для повышения упругих свойств полистирола собранный блок детектирования помещают в термостат; водяную или паровую среду с t = 100-110О С 5 для довспенивания до 80-90% и выдерживают в течение времени, определяемого экспериментально (время выдержки зависит от толщины слоя полистирола и составляет в среднем 10

9-10 мин на 1 см толщины без учета времени прогрева кожуха до требуемой температуры). В зависимости от конструкции блока детектирования прогрев может производиться локально 5 и в течение различных отрезков времени.

Во избежание прилипания шариков к кожуху н элементам конструкции их поверхности могут смазываться глицерином, что облегчает разборку блока детектирования при замене не вышедших из строя внутренних элементов (сцинтиллятора, ФЭУ, элементов электрической схемы и т.п.) . . 25

Для этих же целей могут использо- ваться тонкие защитные оболочки (например, иэ фторопласта, полиэтилена, латекса и т.п.J установленные на внутренние элементы и выдерживающие заданную температуру.

Повышение давления, возникающее за счет увеличения объема шариков 10, . равномерно передается на всю поверхность внутренних элементов или прилегающие соседние слои шариков.

Изобретение позволяет создать блок детектирования, в котором независимо от конструкции и размеров сцинтилляционных детекторов, ФЭУ и элементов электрической схемы обеспечена простота сборки и разборки блока детектирования. Кроме того, повышена надежность работы блока в любом пространственном положении в широком диапазоне механических и климатических условий.

Испытания показали возможность применения предложенного блока детектирования в условиях многократных термоциклов в диапазоне температур от -80 до 100-110 С при использовании серийно-выпускаемых ФЭУ и сцинтилляционных детекторов, а также его длительную работоспособность при температурах -50-60 С и в условиях больших механических нагрузок (вибрации-частота 5-1000 Гц, ускорение до 150 м/с, многократные удары с ускорением до 350 м/с, одиночные удары с ускорением до 4000-10000 м/сJ.