[实用新型]一种用于诊断低能质子束流的电离室

说明书

技术领域

本实用新型涉及加速器技术领域，特别涉及一种在低能加速器领域中用于诊断低能质子束流的电离室。 

背景技术

在直线质子加速器中，为保证质子加速器的注入效率，优化机器参数，监控束流行为，要求对加速器的流强、位置、束团尺寸等参数进行测试，才能根据测试结果进行相应的反馈调整。因此，束流测试系统是加速器的重要组成部分之一，国内外加速器实验室都非常重视束流测量系统及其应用研究。 

束流测试的目标是为加速器的控制系统提供足够的束流信息，以使整个加速器系统工作在正常的状态及可控的非正常状态。 

束流监控的探测器要求能在加速器束流管道周围.测出在一定时问间隔内通过的束流的粒子数，同时也要能测出束流的位置。为此需要在质子直线加速器相应的束流输运线管道的适当位置配置一定数量的束流监控的探测器。 

现有两类束流探测器，一种是快时间响应的探测器.通常是闪烁体探测器。这类探测器安装在束流关键位置，并是加速器系统安全联锁的一部分。一旦该位置束流异常.它会启动联锁系统，切断束流，以保护设备安全和控制加速器管道周围的辐射剂量水平。另一种束流探测器为慢时问响应的气体电离室，这种探测器，可根据需要沿加速器管道多处布置。此外，由于快时间响应的为闪烁体探测器，在经受长时间辐照后，闪烁体探剥器的性能会有明显退化。相反电离室能够耐辐照，但是目前现有的电离室结构工艺复杂、加工难度大、可靠性差。主要体现在以下几方面： 

（1）现有电离室的入射窗采用胶封结构，如果长时间使用后，会出现漏气现象，潮气进入电离室后，使电离室电极之间的绝缘电阻大幅下降，无法正常工作； 

（2）电极采用云母上镀银结构，工艺复杂，还容易出现镀膜不均匀的情况； 

（3）电离室的窗、电极厚度、极间距参数进行了优化设计，改善了电离室的穿透性和灵敏度。 

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种结构简单、性能可靠，并能有效地监测低能质子束的注量率的电离室。 

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种用于诊断低能质子束流的电离室，它包括外壳、透射窗、高压极和收集极，关键在于，该电离室为平板形结构，外壳由壳体和壳盖密封而成，投射窗分别与壳体、壳盖采用一体式结构；高压极和收集极分别位于壳体内，相互之间绝缘，并与外壳绝缘。 

进一步，如上述所述的电离室为密封性结构，壳体内为空气，壳盖与壳体之间采用O圈密封。 

进一步，如上述所述的透射窗、高压极、收集极的材质均为铝。 

进一步，如上述所述的透射窗厚度0.2mm～0.6mm，高压极和收集极的厚度0.05～0.2mm。 

进一步，如上述所述的透射窗厚度为0.4mm，高压极厚度0.1mm，收集极厚度为0.1mm。 

进一步，如上述所述的透射窗为上、下两个窗，分别是位于壳盖上的束流入口窗和位于壳体上的束流出口窗。 

进一步，如上述所述的高压极和收集极在壳体内相互平行设置。 

进一步，如上述所述的高压极和收集极的极间距为3mm。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

本实用新型采用平板形结构，并在低能质子束流测量中首次应用，显著的降低了离子复合损失。同时本实用新型结构简单，电离室在相对运动乃至有一定冲击的状态下，保证了电极及其支撑的结构精确而牢靠。其中投射窗分别与壳体、壳盖采用一体式结构，突破了常规分体式的设计思想，较好的避免分体式结构所可能引起的胶封不严导致的不可靠性。 

附图说明

图1电离室的立体图 

图2电离室的结构示意图 

1壳体、2壳盖、3束流入口窗、4高压极、5收集极、6束流出口窗 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步详细描述： 

为了能有效地监测低能质子束的注量率，本实用新型中设计了一种大口径密封穿透型电离室，如图1所示。本实用新型为平板形结构，相对于圆形和球形电离室，平板形电离室的离子复合损失最小。该装置包括外壳、透射窗、高压极和收集极，外壳由壳体1和壳盖2密封而成，透射窗分别与壳体1、壳盖2采用一体式结构，这样可避免胶封透射窗所可能引起的胶封不严所增大的不可靠性；在保证电离电流的情况下，采用具有一个有效灵敏体积的电离室，也就是具有一个收集极5和一个高压极4，高压极4和收集极5分别位于壳体1内，相互之间绝缘，并与外壳绝缘，如图2所示。