[发明专利]高效αβ探测器

说明书

本发明涉及一种核辐射测量装置。

在核研究领域中，可利用设置有多丝正比计数器的测量仪测定放射源的α、β发射率。《中国核科技报告》（CNIC-00278，1988，12）刊载了一篇题为“αβ面源检定装置”的文章，文章的作者在文中介绍了一种多丝正比计数器。该多丝计数器在具有气体进、出口的封闭容器状阴极内设置了阳极丝平面和零屏栅平面。阳极丝平面和零屏栅平面平行，阳极丝平面和阴极之间相互绝缘。阳极丝平面和阴极分别与阳极接头和阴极接头导电连接。阳极与阴极之间构成探测室，零屏栅插入阳极与阴极之间，此处设置零屏栅的目的是为了在测量过程中消散干样面上的正离子积累。容器状阴极设置有可开启和封闭的样品入口。当需用此计数器测量放射源的α、β发射率时，可将样品放置于样品室内，并利用气体进、出口使计数器内通过甲烷气流。当在阴、阳极接头之间施以高电压时，即可在阴、阳极上输出相应的测量信号。此后，通过测量仪附设的反符合管测出宇宙射线信号，并经反符合电路对计数器和反符合管输出的信号进行处理后，测定出样品α、β发射率。上述多丝正比计数器可用于测定面导电性差的样品的α、β发射率，具有一定的优点。但是，当用其测定可同时发射α和β射线的α、β同一发射体时，通常需采用分步测量法方能测出样品的β发射率。即先在计数器的阴、阳极接头之间施加一高电压，使计数器内产生的高压电场在α坪区，由测量仪测出样品的α发射率;再在计数器的阴、阳极接头之间施加另一高电压，使计数器内产生的高压电场在β坪区，由测量仪测出样品的（α+β）发射率。此后，采用数学方法，由（α+β）发射率和α发射率相减，计算出β发射率。上述过程花费时间长，工作效率低，需耗费较多的人力物力，其原因，就在于现有的多丝正比计数器输出的测量信号使测量仪不便直接测定出α、β同一发射体的β发射率，当然，更不能使测量仪同时、分别测定出样品的α、β发射率。因此，上述现有多丝正比计数器存在着一定的缺陷。

本发明的目的是克服上述现有多丝正比计数器的缺陷，提供一种能使测量仪同时、分别测定出样品的α、β发射率的αβ探测器。

本发明在上述现有多丝正比计数器的基础上进行了改进。本发明的αβ探测器仍在具有气体进、出口的封闭容器状阴极内设置了阳极丝平面。阳极丝平面和阴极之间相互绝缘，阳极丝平面和阴极分别与阳极接头和阴极接头导电连接。封闭容器状阴极设置有可开启和封闭的样品入口。在本发明中，阳极丝平面特别地由两个相互绝缘且平行的导电丝平面构成，二导电丝平面分别与二阳极接头导电连接，二导电丝平面呈上、下相对设置。亦即是说，在本发明的计数器中实质上设置了两个独立的阳极丝平面。这样，在使用本发明的探头时，可同时、分别在与二阳极丝平面导电连接的二阳极接头上施加不同的电压，使一阳极丝平面在探测器内产生的高压电场在β坪区，另一阳极丝平面在探测器内产生的高压电场在α坪区。当在探测器的阳极与阴极之间置入可同时发射α和β射线的待测样品时，可从一阳极接头输出（α+β）发射率的测量信号，从另一阳极接头输出α发射率的测量信号。从探测器的二阳极接头同时输给测量仪的上述测量信号经测量仪中设置的反符合电路处理后，即可同时、分别测得样品的α和β发射率。

因此，本发明的αβ探测器与前述现有同类结构相比，能同时、分别输出样品的α发射率和（α+β）发射率的测量信号，不但使测量仪能直接测定出α、β同一发射体的β发射率，而且能同时、分别测定出样品的α和β发射率，从而可大大节省测量的人力物力，缩短测量时间，提高工作效率。另外，在本发明的探测器中，可参照前述现有多丝正比计数器的结构在阳极丝平面和阴极之间增设零屏栅平面，但也可根据实际需要不设置零屏栅平面。

本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

图1是实施例中αβ探测器的结构示意图。

图2是A-A剖视图。

图3是B-B剖视图。

如图1～3所示，实施例中的αβ探测器具有封闭容器状的阴极1和主阳极丝平面3、副阳极丝平面5、绝缘筒8、样品托板9、进气嘴11及出气中嘴7。绝缘筒8固定于阴极1内。主阳极丝平面3和副阳极丝平面5固定于绝缘筒8上，主阳极丝平面和副阳极丝平面分离设置，且均与绝缘筒轴线垂直。阴极1、主阳极丝平面3和副阳极丝平面5分别与外露的阴极接头2、主阳极接头4和副阳极接头6导电连接。样品托板9设置于副阳极丝平面5与阴极1的内壁之间。在样品托板9的一端，阴极1在该处开设有样品的出、入口10，并可利用样品托板9的端部将其封堵。外露的进气嘴11和出气嘴7与容器状阴极的内腔相连通。在本实施例中，同一阳极丝平面所布设的导电丝为等距、平行布设，各丝以并联方式导电连接。就二阳极丝平面来说，二阳极丝平面呈上、下相对设置，二阳极丝平面所布设的导电丝的丝距相同，上、下阳极丝平面的导电丝相互平行，上、下对应导电丝之间在竖直方向上错位半个丝距，上、下阳极丝平面之间的距离小于半个丝距。当在主、副阳极接头上施加适当的电压时，可使主阳极丝平面3在计数器内产生的高压电场在β坪区，同时使副阳极丝平面5在计数器内产生的高压电场在α坪区。此时，若样品托板9上放置有可同时发射α和β射线的样品，且计数器内部有工作气体通过，则主、副阳极接头将同时、分别输出（α+β）和α放射率的测量信号。输出的信号经测量仪设置的反符合电路处理后，即可同时、分别测定出样品的α、β发射率。