Сцинтилляционный счетчик

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 8657 А 9) (11 6 0 1 Т 1 / 2 ющи шения таллич ный эл внутре электр в виде тичног лическ гой, и тиллят теля в ича ю увелинтактаС электрон. ый между фотоолнен В С влена я приема я тчик по и, 1я тем, что, си оптическонтиллятора ителя, располстенкой кожуумножит т цел о к фот жен а и вы тан о д чения площаджидкого сциного умноживнутреннейэлектроннымвиде тора,втулка, обр елем хе у гнез авко азующа ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 1316489/26-25 (22) 31.03.69 (46) 30.10.83, Бюл. Р 40 (72) А,М.Радыванюк, Е.П.Варгин, В.Ф.Евтушенко, Ю.Д.Бубнов, Г.А.Кибальчич, Н.И.Бобрьшев и Г.К.Ермаков (53) 539.1.074.3(088,8 (54)(57) 1. СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК, содержащий размещенные в кожухе сцинтиллятор, соединенный с фотоэлектронным умножителем, герметизирующие и амортизирующие элементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения виброустойчивости и улучшения работоспособности в широком.диапазоне температур, он содержит нажимной элемент в виде, например, резьбовой гайки, воздействующей на фотоэлектронный умножитель, и два эЛастичных элемента, один из которых расположен между внутренней стенкой кожуха и фотоэлектронным умножителем, а другой - между нажимным элементом и фотоэлектронным умножите Счетчик по и. 1, о т,; и ч ай с я тем, что, с целью повынадежности счетчика с монокрисеским сцинтиллятором, эластич. емент, расположенный между нней стенкой кожуха и Фотоонным умножителем, выполнен профильной манжеты из эласо материала с пружинной металой армировкой, например цанлотно обхватывающей часть сцинора и фотоэлектронного умножиместе их соединения.Изобретение относится к устройствам для регистрации ионизирующих излучений.Известны сцинтилляционные счетчики, в которых сцинтиллятор и фотокатод контактируют друг с другом через прозрачную для света деталь (окно) или непосредственно.В первом случае сцинтилляционный детектор монтируют как отдельный узелв виде герметичного контейнера, 10 одна из торцовых стенок которого представляет собой светопроводящее окно из стекла или кварца. В контейнер либо заливают жидкость, например толуол, в котором растворены сцинтиллирующие вещества, либо помещают кристалл, как правило монокристалл Иа 1(Т 1), необходимость герметизации которого обусловлена его гигроскопичностью.20Во втором случае, т,е. при непосредственном контакте сцинтиллятора с ФЭУ, для герметизации используют герметики на основе специальных цементов, клеев, синтетических смол, не взаимодействующих со сцинтиллятором и не отравляющих его, которые соединяют колбу ФЭУ с кожухом счетчика или контейнером сцинтилляционного детектора, ЗОИзвестен и другой вариант сборки . с помощью фланцев, один из которы. - тонкостенный металлический фланец - приваривают к колбе ФЭУ в нижней ее части, около фотокатода, а другой представляет собой фланец контейнера для сцинтиллятора.Однако герметики имеют отличный от металла и отекла коэффициент линейного и объемного расширения и со временем при изменении температур 40 дают микротрещипы, в результате чего нарушается герметичность детектора и резко ухудшаются физические параметры счетчика. Кроме того, в известном устройстве один фотоумно житель нельзя заменить другим, если он скреплен герметиком с кожухом или контейнером сцинтиллятора.Цель изобретения - повышение ниброустойчивости и улучшение работо способности н широком диапазоне температур. Для этого предлагаемый сцинтилляционный счетчик, содержащий кожух и размещенные в нем сцинтиллятор, соединенный с фотоэлектронным умножителем, герметизирующие и амортизирующие элементы, включает в себя нажимной элемент в виде, например, резь- бовой гайки, воздействующей на фото электронный умножитель, и два эластичных "элемента, один иэ которых расположен между внутренней стенкой кожуха и фотоэлектронным умножителем, а другой - между нажимным элементом у и фотоэлектронным умножителем, Этопозволяет повысить виброустойчивостьи работоспособность устройства в широком диапазоне температур,С целью повышения надежности счет"чика с монокристаллическим сцинтиллятором эластичный элемент, расположенный между внутренней стенкой кожуха и фотоэлектронным умножителем,выполнен в виде профильной манжетыиз эластичного материала с пружиннойметаллической армировкой, напримерцангой, плотно обхватывающей частьсцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя в месте их соединения.С целью увеличения площади оптического контакта жидкого сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителяэластичный элемент выполнен в видетора, а в кожухе установлена нтулка,образующая гнездо для приема эластич"ного элемента.Цилиндрический кожух счетчика, вкотором расположен фотоумножитель,выполнен с небольшим сужением в зонефотокатода умножителя. В областисужения помещен в гнезде уплотнительный эластичный элемент, например из резины, причем гнездоможет быть образовано самим кожухомили же кожухом вместе с профильнойвтулкой.Для обеспечения герметичности жид"кого сцинтиллятора или монокристаллаЫа 1(ТХ) со стороны фотоумножителяпри непосредственном контакте ихмежду собой последний, и зависимости от конструкции ФЭУ, прижимаетсяв осевом направлении с помощью завинчиваемой по резьбовой части кожуха гайки, создающей необходимое уси"лие на цоколь или панель, конуснуюили сферическую часть баллона ФЭУчерез промежуточные элементы, напри"мер опорную шайбу или цилиндрическую нтулку с эластичной прокладкой.На фиг. 1 схематически изображенжидкостный сцинтилляционный счетчикс цилиндрическим фотоумножителем,общий нид) на фиг. 2 - вариант выполнения счетчика с разъемным кожу"хом; на фиг, 3 - сцинтиблок с кристаллическим сцинтиллятором,В кожухе 1 счетчика с жидкостнымсцинтиллятором (фиг, 1) расположеныфотоумножитель 2, частично заполненный сцинтиллирующей жидкостью черезштуцер 3, резиновое кольцо 4, герметизирующее объем со сцинтиллятором,магнитный экран 5, опорная шайба биз изоляционного материала, нтулка7, поджимная гайка 8, узел 9 включения фотоумножителя, узел 10 согласующего каскада, узел 11 подключениясчетчика, защитный кожух 12 согласующего каскада, накидная гайка 13 икольцо 14 для центронки ФЭУ относительно кожуха 1,308657 НИИПИ Заказ 8155/4 Тираж 710 Подписно ПП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4 или Кожух 1 имеет конический переход от большего диаметра к меньшему. В области сужения, с внутренней стороны кожуха, находится гнездо 15 для точной фиксации положения кольца 4, обеспечивающее надежную герме- .5 тизацию объема сцинтиллятора. Сборка осуществляется следующим образом.В кожух 1 помещают резиновое уп,лотнительное кольцо 4, устанавливают фотоумножитель 2 и кольцо 14. На цо- О коль фотоумножителя надевают шайбу 6, устанавливают втулку 7 и ввинчивают в кожух поджимную гайку 8 до соприкосновения со втулкой 7. Далее сборку помещают в приспособление, с помощью которого на Фотоумножитель 2 через упорное кольцо или цилиндр передается осевое усилие и обеспечивается сжатие резинового кольца 4. По достижении необходимой степени сжатия кольца 4 затягивают поджимную гайку 8 торцовым ключом до упора, после чего всю сборку вынимают из приспособления (все эти операции можно осуществить и с помощью тарированного торцового ключа, но при этом необходимо следить за сжатием уплотнительного кольца и за смещением шайбы или втулки). Затем, присоединив узел 9 включения фотоумножителя, узел 10 согласующего каскада с узлом 11 подключения счетчика, защитный кожух 12 и гайку 13, получают законченный блок сцинтилляционного счетчика. Завершающей операцией является заполнение детектирующего объема 35 счетчика сцинтиллирующей жидкостью через штуцер 3.Геометрические формы и относитель. ные размеры конструктивных элементов счетчиков, в частности кожуха и его 4 О гнезда, .методы изготовления их могут быть различными, Например, на фиг.2 представлена часть счетчика, кожух которого имеет разъемное соединение . в зоне контакта ФЭУ со сцинтиллятором. Фотоумножитель 2 размещен в кожухе 16 с Фланцем 17. Сцинтилляционное вещество заключено в контейнер 18 с фланцем 19. Стык фланцев герметизируют эластичной прокладкой 20.Конструкция счетчика на кристаллическом сцинтилляторе представлена на фиг. 3. Кожух 21 счетчика имеет конический переход, с внутренней стороны кожуха к этому переходу примыкает металлическая профильная втулка 22, которая вместе с кожухом образует гнездо для кольца 4 Фотоум" ножитель 2 поджимают к кольцу 4 с помощью гайки 23 через цилиндрическую втулку 24 и прокладку 25. Внутри профильной втулки 22 устанавливают фторопластовую втулку 26, служающую отражателем и центрирующим элементом для сцинтиллятора 27. Крышка 28 является продолжением кожуха 21, Дальнейшая сборка происходит в сухом боксе, где сцинтиллятор приклеивают к ФЭУ силиконовым клеем., Затем кольцевое пространство между сцинтиллятором и кожухом при необходимости сначала набивают комкующимся Фторопластом, а потом засыпают отражателем 29 - по" рошком окиси Мд. Торец сцинтиллятора 27 также засыпают порошком отражателя, покрывают диском 30 и прокладкой 31, Крышку 32 приклеивают к кожу" ху 21 эпоксидным клеем.е Предлагаемая конструкция может быть легко собрана и разобрана и позволяет использовать серийно выпускаемые Фотоэлектронные умножители разных размеров и конструкций.