[发明专利]一种带内标定功能的叠层电离室设备

说明书

本发明属于伽马射线辐射探测技术领域，具体涉及一种带内标定功能的叠层电离室设备。包括腔体，电极板，绝缘保护极，支撑螺柱和密封法兰，腔体内设置有多层电极板，第二电极板与第二支撑螺柱连接，第一电极板与第一支撑螺柱连接，腔体内部的腔室两头设有绝缘保护极，腔体的端部连接密封法兰，密封法兰上设有密封电极，腔体的侧壁上设有内标定装置。本发明的有益效果在于：采用一体化铝合金外壳结构，探测能量下限更低；内标定装置固定在叠层电离室顶端两个电极板之间，根据两个电极板的间隔距离，确定内标定装置开口宽度和位置，确保装置内的放射源射线能入射到极板正中间，与工作气体作用并输出有效信号。

技术领域

本发明属于核技术应用研究领域内，实现不同能量伽马射线辐射探测技术，具体涉及一种带内标定功能的叠层电离室设备。

背景技术

在核技术应用研究领域内，电离室是一种实现不同能量伽马射线辐射测量重要探测工具。电离室一般由高压极、收集极、绝缘保护极和外壳接地构成，结构通常为平面形、球形、圆柱形等。工作原理是在腔室内部充入一定量的工作气体，在电离室高压极间接入工作电压，使极间形成均匀的电场。外部伽马射线与工作气体作用，电离或激发气体核外电子，在电场力作用下电子和离子向极间移动并最终实现电荷收集，从而达到辐射测量的目的。

实际应用中由于电离室技术探测结构的限制，特别对于能量低的伽马射线，无法实现高的探测效率，一般采用多个电离室实现。但是由于电离室金属外壳的影响，更会显著降低探测效率。另外在实际辐射探测监测应用中，需要布局多个探测点，对于电离室本身性能和工作高压监测无法实时反馈。

比如：电离室常用于监测加速器束流及环境本底。其通常安装于管道外壁，如果管道内的电子或质子发生偏转，与电离室作用就会有信号输出，工作人员可以提前预知并作出整改，避免束流长时间与管壁碰撞而击穿加速管道。加速管道有的长达几千米，被测面积大，监测探测器尽可能做成长条形。应用中如果电离室体积太大，极间电场很难控制均匀，不利于准确快速的测量。而且辐射探测及监测，通常位于地下或狭长范围内，自身具有一定量的电磁辐射，不利于日常检修。同时辐射监测环境不是每时每刻都会产生具体辐射数据，急需找到一种装置或方法，能够实时判断电离室是否正常运行，反馈给应用人员

发明内容

本发明的目的就是解决辐射探测和监测中，电离室结构限制和实时反馈问题。提供一种带内标定功能的叠层电离室设备，用于监测周边伽马射线剂量变化，如不同能量加速器管道内束流方向变化监测和剂量变化，特别采用圆柱形铝壳体实现低能量伽马射线的探测；通过级联电极结构设计，实现工作气体区域内接近于100％的探测灵敏区，解决了传统电离室结构限制问题；通过将内标定源置入设备内部，采集标定源输出的信号幅值，为设备工作期内的基准刻度，以此判断仪器的运行状态。

本发明的技术方案如下：一种带内标定功能的叠层电离室设备，包括腔体，电极板，绝缘保护极，支撑螺柱和密封法兰，腔体内设置有多层电极板，第二电极板与第二支撑螺柱连接，第一电极板与第一支撑螺柱连接，腔体内部的腔室两头设有绝缘保护极，腔体的端部连接密封法兰，密封法兰上设有密封电极，腔体的侧壁上设有内标定装置。

所述的内标定装置包括圆筒外壳，圆筒外壳与腔体端部的侧壁面连接，圆筒外壳底部连接有底盖，底盖和圆筒外壳之间固定连接，底盖上固定有放射源。

所述的腔体为圆柱形长条型薄壁电离室。

所述的绝缘保护极包括第一绝缘保护极和第二绝缘保护极，第二支撑螺柱和第一支撑螺柱的头部连接第二绝缘保护极，第二支撑螺柱和第一支撑螺柱的端部插入到第一绝缘保护极。

所述的第二电极板在第二支撑螺柱上等间距的连接，第一电极板与第一支撑螺柱上等间距的连接。

所述的第一电极板与第二电极板交错布置。

所述的第一电极板和第二电极板均由毫米级的金属材料制成。