Блок детектирования ионизирующих излучений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3(5 Ц б 01 Т 1/20 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 240 7492/18-2528.09.7623.02.84. Бюл.А,М. Радыванюк,Бубнов, Ю.П. Маова621.387,424(088,П, Вареев и Э н,Ю.Д, тамо (53 ) ОНИЗИожух,интилопти-онным,ма,(54) (57) БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ РУЮ 1 ЦИХ ИЗЛУЧЕНИЙ, содержащий внутри которого расположены с ляционный детектор излучения, чески соединенный с фотоэлект умножителем, электрическая сх ЯО 602009 А теплоизолирующий и амортизирующийэлементы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности егоработы .в широком диапазоне механических и климатических условий, теплоизолирующий и амортизирующий элементы выполнены в виде упругоэластичныхсферических или сфероидальных тел изподвспененного до. 80-90 гранулированного пенополистирола, помещенныхв свободное пространство между кожухом и элементами блока детектирования,Изобретение относится к устройствам регистрации ионизирующих излученнй в условиях повышенных механических и климатических воздействий.Известен сцинтилляционный блок детектирования ионизирукщих излучений, содержащий детектор, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ ), электрическую схему, амортизирующие элементы, кожух и средства их соединения. Амортизирующие элементы выполнены 10 в виде профильных манжет, расположенных между внутренней стенкой кожуха и ФЭУ с детектором и между ФЭУ и нажимным элементом, которым создается усилие вдоль оси ФЭУ. 15Недостатками этого блока являются индивидуальный подбор упругоэластичных прокладок эа счет разброса диаметров и длин ФЭУ, соблюдение мер предосторожности при затяжке нажим- ного элемента во избежание разрушения фотоумножителя, применение специальных приспособлений или динамо- метрических ключей, отградуированных на определенное усилие затяжки, Все это значительно усложняет конструкцию и технологию сборки блока детектирования.Наиболее близким техническим реше-. нием к предложенному является блок детектирования ионизирующих излучений, содержащий размещенные в кожухе сцинтилляционный детектор, оптически соединенный с ФЭУ, электрическую схему, теплоизолирующий и амортизирующий элементы,и средства их соединения, Амортизирующий элемент 1выполнен в виде полой надувной оболочки из эластичного материала, расположенной между кожухом и элементами блока детектирования и заполнен О ной текучей средой повышенного давления, Оболочка состоит из секций, соединениых между собой трубками. Для регулировки давления в оболочке имеется клапан. 45Недостатками известного устройства являются: индивидуальное выполнение полых надувных оболочек к конкретному типу ФЭУ и сцинтиллятора, узлу электронной схемы и т.п. в за висимости от их размеров и конструкций; трудность изготовления оболочек и их герметизации при сборке, наличие специального устройства с повышенным давлением текучей среды для 55 заполнения оболочек.Все эти факторы усложняют конструкцию и сборку блока детектирования. Кроме этого, не обеспечивается надежность работы блока детектирова О ния в условиях вибрации, ударов пра значительном изменении температуры окружающей среды или термоударе, например, от -50 до 60 фС и выше за счет резкого изменения упругих свойств надувных оболочек, в резуль. тате чего нарушается целостность узлов блока (сцинтилляционного детектора, ФЭУ и т.п.)Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы блока детектирования в широком диапазоне механических и климатических условий.Цель достигается тем, что в бло- ке детектирования ионизирующих излучений, амортизирующий и тепло- изолирующий элементы выполнены в виде упругоэластичных сферических или сфероидальных тел, из подвспененного до 80-90 гранулированного пенополистирола, помещенных в свободное пространство между кожухом и элементами блока детектирования,На чертеже схематически изображен сцинтилляционный блок детектирования ионизирукщего излучения.Сцинтилляционный детектор 1, например На 3(Т 1), упакованный в контейнер, оптически соединен с ФЭУ 2. Соосность детектора и ФЭУ обеспечивается центрирующей манжетой 3. ФЭУ электрически соединен через контакты панели 4 с элементами электрической схемы 5, закрепленной на корпусе б с разъемом 7. Элементы 1 и 6 заключены в глухой кожух 8 и механически закреплены гайкой 9Пространство между элементами 1-6 и кожухом 8 плотно заполнено упругоэластичными шариками 10, выполненными, например, из подвспененного пенополистирола. Упругоэластичные шарики служат одновременно для амортизации, теплоизоляции и частично для отражения в зоне фотокатода ФЭУ.Сборка блока детектирования осуществляется следующим образом.В глухой кожух 8 засыпают на дно определенное количество упругоэластичных шариков 10 для заполнения пространства между торцом детектора 1 и дном кожуха, Затем предварительно собранные между собой элементы 1 и б устанавливают в кожух и продол-жают заполнение шариками 10 свободного пространства между кожухом 8 и элементами 1-6Для обеспечения более плотного заполнения используют шарики разных размеров, например диаметром 1,5- 5 мм, причем блок детектирования встряхивают. Шарики засыпают через отверстие предварительно снятого разъема 7.Более эффективно для этих целей использование гранулированного полистирола, который предварительно подвспенивают до 5-70 в воде, нагретой до 96-100 С, в течение 3-7 мин, затем просушивают при нормальной температуре в течение суток602009 СоставительРедактор Л.Письман Техред Ж,Кастелевич Корректор А. Ференц Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 1136/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и после этого используют для заполнения кожуха блока детектирования.Для повышения упругих свойств полистирола собранный блок.детектирования помещают в термостат, водяную или паровую среду с 1 = 100-110 О С 5 для довспенивания до 80-90 и выдерживают в течение времени, определяемого экспериментально (время выдержки зависит от толщины слоя полистирола и составляет в среднем 10 9-10 мин на 1 см толщины без учета времени прогрева кожуха до требуемой температуры), В зависимости от конструкции блока детектирования прогрев может производиться локально 15 и в течение различных отрезков времени.Во избежание прилипания шариков к кожуху н элементам конструкции их поверхности могут смазываться глицерином, что облегчает разборку блока детектирования при замене не вышедших из строя внутренних элементов (сцинтиллятора, ФЭУ, элементов электрической схемы и т.п. .. 25Для этих же целей могут использо- ваться тонкие защитные оболочки например, иэ фторопласта, полиэтилена, латекса и т.п., установленные на внутренние элементы и выдерживающие заданную температуру,Повышение давления, возникающее за счет увеличения объема шариков 10, равномерно передается на всю поверхность внутренних элементов или прилегающие соседние слои шариков. Изобретение позволяет создать блок детектирования, в котором независимо от конструкции и размеров сцинтилляционных детекторов, ФЭУ и элементов электрической схемы обеспечена простота сборки и разборки блока детектирования. Кроме того, повышена надежность работы блока в любом пространственном положении в широком диапазоне механическихи климатических условий. Испытания показали возможность применения предложенного блока детектирования в условиях многократных термоциклов в диапазоне температур от -80 до 100-110 С при использовании серийно-выпускаемых ФЭУ и сцинтилляционных детекторов, а также его длительную работоспособность при температурах -50-60 С и в условиях больших механических нагрузок (вибрации-частота 5-1000 Гц, ускорение до 150 м/с, многократные удары с ускорением до 350 м/с , одиночные удары с ускорением до 4000-10000 м/с/.