[发明专利]用于辐射监测的探测器设备

说明书

本申请是于2008年3月5日提交给中国专利局的名称为“用于辐射检测的探测器设备”的第200810101351.6号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及环境辐射监测技术领域，具体涉及一种用于辐射监测的探测器设备。

技术背景

核电作为一种洁净的能源，也有其自身的缺点，即核能具有放射性。因此，对核电站周围大片区域进行环境辐射监测是非常重要的，特别是直接反映当地放射性水平的γ射线的探测器设备的研制极为必要。

目前，国内外针对环境γ射线监测的探测器较少。我国生产的环境γ谱仪(如北京核仪器厂的BH1324F)，虽然性能很强，测量误差低，但是它们只能对采样进行分析，并不是专门为环境本底γ射线辐射监测的设计。而且，该系统太过庞大和复杂，也不能满足实时和可移动的环境检测要求。

另外，X-γ个人剂量计(如FJ376G1)虽然具有可移动性，但能量响应差，且不适合长期监测。

通常用于环境监测的探测器主要分为三类：盖革-弥勒计数管、闪烁探测器和气体电离室探测器。

盖格-弥勒虽然结构简单、造价便宜，但是它对高压电源的稳定性要求高，同时对粒子种类和能量不敏感，用于环境剂量检测较为困难。

虽然闪烁体(如广泛使用的碘化铯和钨酸镉等)具有很高的探测效率，但发光效率受到温度的影响，稳定性较差。

高压充气电离室的原理是依靠电极收集射线在所充气体内产生的电子-离子对，然后输出电子，具有暗电流小、对温度不敏感、对高压要求不严格、工作寿命长的特点，已被广泛用于环境辐射监测中。

但是，由于现有的电离室和相应放大/数据采集电路是分开的，探测器整体密封性较差，常常无法耐受各种恶劣的气候条件，特别是在长期潮湿或空气成份不明的混杂环境下，电离室的极间电容容易出现波动，高压电极通过绝缘层传到信号极的漏电流也会发生变化，这样必然影响电离室的信号输出，从而影响测量精度。

另外，复杂的外界电磁场也会干扰到从电离室信号极引出到放大电路部分的弱电流信号，导致噪声增大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于辐射监测的球形电离室探测设备，能够可以提高整个探测器设备对恶劣环境的适应性。另外，根据本发明的实施例，由于在绝缘罩外层镀导电膜，能够起到电磁屏蔽作用，提高信号放大/数据处理电路的抗电磁干扰能力，保证性能稳定，提高测量精度。

在本发明的一个方面，提出了一种用于辐射监测的探测器设备，包括：电离室部分，包括外壳和电极部分；电路部分，对来自电极部分的电信号进行处理；以及金属密封盒；其中，所述电路部分设置在所述金属密封盒中。

优选地，所述探测器设备还包括：绝缘外罩，用于将电离室部分、电路部分和金属密封盒置于其中。

优选地，在所述绝缘外罩的外层镀导电膜。

优选地，所述金属密封盒还包括：多层电路板，将金属密封盒内、外的信号及供电线路端口连接起来。

优选地，所述电极部分包括位于中心的电极球和电极杆，其中外壳和电极球分别为电离室的高压两极。

优选地，中心电极球经由电极杆、绝缘密封头与密封焊盘相连，密封焊盘又与外壳相连。

优选地，所述绝缘密封头具有信号极，所述电信号经由绝缘密封头的信号极和导线连接到电路部分。

优选地，外壳、电极球和密封焊盘由不锈钢、铝合金或铜合金制成。

优选地，电极杆、绝缘密封头、密封焊盘、排气管两两间通过氩弧焊方式进行连接。

优选地，绝缘密封头的各个组成部分采用金属-陶瓷封接技术封装。

优选地，金属密封盒包括由密封盒上盖、绝缘支柱、密封橡胶圈、密封用多层电路板、密封盒下盖、螺钉和绝缘垫套。

优选地，通过在多层电路板同一内层或不同的内层上设计信号线路和供电线路，将金属密封盒内外信号及供电线路端口连通起来。

优选地，电路部分通过绝缘支柱连接到金属密封盒上盖；金属密封盒上下盖间通过螺钉连接，并且在下盖和螺钉之间增加绝缘套。

优选地，电路部分与密封用多层电路板采用导线连接，经过电路部分处理后的信号再通过导线和密封用多层电路板传到金属密封盒外。

本发明的高压球形充气电离室探测器设备简单、牢靠，角响应好，工作性能稳定，环境适应性强，可以广泛安装在各类核设施周围、核应急预警系统以及政府民防部门，用于对核电站、核设施等早期和不可预期的放射性释放实施有效的监测。

附图说明