Іонізаційний детектор

Реферат: Іонізаційний детектор містить катод у вигляді порожнистого металевого корпусу, що має форму циліндра, в якого щонайменше одна основа відкрита, цільнометалевий або порожнистий циліндричний анод розміщений співвісно всередині корпусу, щонайменше один ізолятор в основі корпусу. Щонайменше один ізолятор виконано у вигляді полімерного диска і припаяно до катода завдяки наявності металевого облицювання, виконаного з одного боку ізолятора, причому металеве облицювання складається з двох елементів - периферійного, розміщеного вздовж периметра ізолятора для механічного з'єднання з катодом за допомогою пайки, і центрального в геометричному центрі ізолятора для механічного з'єднання з анодом за допомогою пайки. UA 97799 U (12) UA 97799 U UA 97799 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі ядерної фізики, приладобудування, захисту інформації та метрології, зокрема, до виміру активності ізотопів, що розпадаються з випромінюванням, а також до вимірювань характеристик іонізуючого, космічного та ядерного випромінювання, у т.ч. нейтронного, і може бути використана як детектор у приладах для вимірювання характеристик іонізуючого, космічного, ядерного випромінювання та активності його джерел, а також як джерело імпульсів для апаратної генерації випадкових чисел, як елементну базу підвищеної надійності. Відомо газорозрядний лічильник бета- і гамма-випромінювань, що містить циліндричний катод, виконаний у вигляді порожнього металевого корпусу, металевий анод, розташований співвісно всередині корпусу, скляний ізолятор між катодом і анодом на одному торці циліндра і вхідне вікно, герметично закріплене на протилежному торці порожнистого циліндра. Циліндричний порожнистий катод виконано складовим з двох співвісно розташованих частин різної довжини, однакового зовнішнього та внутрішнього діаметрів, на торцях яких, звернених один до одного, виконані кільцеві буртики із зовнішнім діаметром, рівним зовнішньому діаметра катода, між якими герметично закріплено вхідне вікно для бета-випромінювання, виконане з металевої фольги товщиною 5-10 мкм, причому внутрішній діаметр d і довжина m короткої частини катода обрані зі співвідношення d/m 2,5-3,5, а висота h буртика і його ширина і вибрані зі співвідношення h/11,5-3,0 [RU 2065179 С1, G01T 1/18, 1991]. Через наявність у зазначеного газорозрядного лічильника скляного ізолятора, крихкого і чутливого до перепаду температур, конструкція не має достатньої ударо- і вібростійкості і стійкості до різких перепадів температур. В основу корисної моделі поставлено задачу створення іонізаційного детектора, який би мав підвищену ударо- і вібростійкість і стійкість до різких перепадів температур. Поставлену задачу вирішують тим, що в іонізаційному детекторі, який містить катод у вигляді порожнистого металевого корпусу, що має форму циліндра, в якого щонайменше одна основа відкрита, цільнометалевий або порожнистий циліндричний анод, розміщений співвісно всередині корпусу, щонайменше один ізолятор в основі корпусу, згідно з корисною моделлю, щонайменше один ізолятор виконано у вигляді полімерного диска і припаяно до катода завдяки наявності металевого облицювання, виконаного з одного боку ізолятора, причому металеве облицювання складається з двох елементів - периферійного, розміщеного вздовж периметра ізолятора для механічного з'єднання з катодом за допомогою пайки, і центрального в геометричному центрі ізолятора для механічного з'єднання з анодом за допомогою пайки. У закритій основі може бути виконано вікно. У закритій основі може бути виконано ізоляційний наконечник на кінці анода. Іонізаційний детектор у закритій основі може мати ізоляційну вставку. Анод може бути механічно з'єднано за допомогою неповного входження з другим ізолятором, розміщеним в другій основі корпусу. На бічній поверхні корпусу може бути виконано щонайменше одне вікно довільної форми. Завдяки відсутності в конструкції крихких, а також чутливих до перепадів температур матеріалів (скла або кераміки) досягається: підвищення ударо- і вібростійкості - підвищення стійкості до різких перепадів температур. У разі наявності в детекторі вікон їх форма, розміри та матеріал мають забезпечувати найкращу (або специфічну) взаємодію іонізаційного детектора з випромінюванням, при цьому не погіршуючи ударо- і вібростійкість детектора та його стійкість до різких перепадів температур. Виконання ізоляційної вставки або ізоляційного наконечника забезпечує захист від паразитного розряду на кінці анода. Корисна модель пояснюється рисунками, на яких зображено приклади виконання іонізаційного детектора. На Фіг.1 зображено іонізаційний детектор з двома ізоляторами, припаяними до катода завдяки наявності металевого облицювання; на Фіг. 2 - іонізаційний детектор, в якого анод механічно з'єднано з другим ізолятором за допомогою неповного входження; на Фіг. 3 - іонізаційний детектор з другою закритою основою, в якого електричний поділ катода з анодом забезпечено ізоляційною вставкою; на Фіг. 4 - іонізаційний детектор з другою закритою основою, в якого електричний поділ катода з анодом забезпечено ізоляційним наконечником на кінці анода. на Фіг. 5 - іонізаційний детектор, в другій основі якого виконано вікно, анод утримано іншим ізолятором, а електричний поділ катода з анодом забезпечено ізоляційним наконечником на кінці анода. 1 UA 97799 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Іонізаційний детектор (Фіг. 1) містить циліндричний катод у вигляді порожнистого металевого корпусу 1, в якого щонайменше одна основа відкрита (на рисунку обидві основи відкриті), цільнометалевий або порожнистий циліндричний анод 2, розміщений співвісно всередині корпусу 1, щонайменше один ізолятор 3 (на рисунку два ізолятори), що виконані у вигляді полімерних дисків і припаяні до корпусу 1 завдяки наявності металевого облицювання, виконаного з одного боку ізолятора 3. Металеве облицювання складається з двох елементів периферійного 4, розміщеного вздовж периметра ізолятора 3 для механічного з'єднання з катодом за допомогою пайки 5, і центрального 6 у геометричному центрі ізолятора 3 для механічного з'єднання з анодом 2 за допомогою пайки 5. В одного з ізоляторів 3 (Фіг. 2) центральне облицювання може бути відсутнє, а анод 2 може бути механічно з'єднано з ізолятором за допомогою неповного входження. Іонізаційний детектор може мати другу закриту основу, а електричний поділ катода (корпусу 1) з анодом 2 забезпечено ізоляційною вставкою 7 (Фіг. 3) або ізоляційним наконечником 8 на кінці анода 2 (Фіг. 4). В другій закритій основі може бути виконано вікно 9 (Фіг. 5), а анод 2 може бути утримано іншим ізолятором 3. На бічній поверхні корпусу 1 може бути виконано щонайменше одне вікно 10 довільної форми (Фіг. 1). Особливості конструкції не впливають на принцип дії та не накладають обмежень на електричний режим роботи детектора, що дозволяє йому працювати в будь-якому режимі - від іонізаційної камери до іскрового лічильника. Конструкція найбільш придатна для використання в детекторах наступних видів: пропорційний, з обмеженою пропорційністю, Гейгера-Мюллера, коронний. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Іонізаційний детектор, що містить катод у вигляді порожнистого металевого корпусу, що має форму циліндра, в якого щонайменше одна основа відкрита, цільнометалевий або порожнистий циліндричний анод розміщений співвісно всередині корпусу, щонайменше один ізолятор в основі корпусу, який відрізняється тим, що щонайменше один ізолятор виконано у вигляді полімерного диска і припаяно до катода завдяки наявності металевого облицювання, виконаного з одного боку ізолятора, причому металеве облицювання складається з двох елементів - периферійного, розміщеного вздовж периметра ізолятора для механічного з'єднання з катодом за допомогою пайки, і центрального в геометричному центрі ізолятора для механічного з'єднання з анодом за допомогою пайки. 2. Іонізаційний детектор за п. 1, який відрізняється тим, що в закритій основі виконано вікно. 3. Іонізаційний детектор за пп. 1-2, який відрізняється тим, що в закритій основі має ізоляційний наконечник на кінці анода. 4. Іонізаційний детектор за п. 1, який відрізняється тим, що в закритій основі має ізоляційну вставку. 5. Іонізаційний детектор за п. 1, який відрізняється тим, що анод механічно з'єднано за допомогою неповного входження з другим ізолятором, розміщеним в другій основі корпусу. 6. Іонізаційний детектор за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що на бічній поверхні корпусу виконано щонайменше одне вікно довільної форми. 2 UA 97799 U 3 UA 97799 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4