Термопрочный сцинтилляционный детектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 07431 А 39) Т 1/202 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ЗОБ ПИСАНИЕ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К(21) 4938152/25 между контейнером и кристаллом светоот(22) 22,05.91 ражающую оболочку из порошка, подпру(46) 07.04.93. Бюл,й 13 жиненный подвижный и расположенный с(71)Научно-проиэводственноеобьединение противоположной по отношению к выход"Монокристаллреактив" и Харьковский инс- ному окну стороны кристалла толкательтитут механизации и электрификации сель- компенсатора несогласованных тепловыхского хозяйства изменений размеров кристалла и контейне(72) Б.В.Гринев и В.И.Мельник ра. Новым в изобретении является то, что(56) Патент США 1 Ф 4360733, кл. 6 01 Т 1/20, светоотражающая оболочка со стороны1982, входного окна выполнена в виде втулки, аПатент США %4004151, кл, 6 01 ) 1/58, упорное кольцо, заключенное между сцин 1977. тиллятором и толкателем,. выполнено со(54) ТЕРМОПРОЧНЫЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОН- скользящей со вулкой посадкой. При этомНЫЙ ДЕТЕКТОР расстояние от плоскости упорного кольца,(57)Использование;изобретениеотносится соприкасающейся со сцинтиллятором, док детектирующим устройствам для регист-границы контакта втулки со светоотражаюрации, а также для измерения интенсивно- щей оболочкой выбрано не менее ЛаЬ Т,сти и энергетических уровней различных где Ьа - разность коэффициентов линей- авидов ионизирующего излучения в условиях ного расширения сцинтиллятора и материнестабильнцх тепловых режимов и повы- ала втулки, ЛТ - диапазон отрицательныхшенных температур. Сущность изобрете- рабочих температур детектора. 1 з,п.ф-лы,ния: детектор содержит кристалл, узел 4 ил,выходного окна, контейнер, заключенную) %мыл ходного окна 2, цилиндрической трубчатой части 3 контейнера, крышки 4 контейнера, цилиндрической части 5 порошковой свето- отражающей оболочки и торцевой ее части 6, центрирующего кольца 7-, втулки 8, упорного кольца 9, толкателя 10, пружины 11, торца толкателя 12, оптической связи 13 кристалла 1 с выходным окном 2, а также клеевого наполнения 14 зазора между цилиндрической частью 3 контейнера и дис-ком выходного окна 2 и сварного шва 15, выполняющего роль сопряжения между цилиндрической частью 3 контейнера и крышкой 4, Узел выходного окна 2 детектора, (фиг.2) решен в данной конструкции традиИзобретение относитс щим устройствам для реги для измерения интенсивно ских уровней различных в щего излучения в услови тепловых режимов и повц гур я к детектируюстрации, а также сти и энергетичеидов ионизируюях нестабильных шенных темпераЦель изобретения - об бильности световцхода дете На фиг.1 изображен пре тектор, продольный разрез;на фиг.1; на фиг,3 - узел фиг,4 - узел И на фиг.1. Термопрочнцй.сцинтил тектор состоит (фиг.1-4) из кеспечение стакто ра.длагаемцй дена фиг.2-узелИ на фиг.1; на ционнцй де сталла 1, выционным образом, Поскольку кристалл 1 имеет строго цилиндрическую форму с плоскими нормальными осями симметрии торцами 16 и 17, то и стекло выходного окна 2 выполнено йлоским и круглым и закреплено 5 в цилиндрической части 3 контейнера путем завальцовки края 18 этой части контейнера и последующего или, наоборот, предшествующего заполнения зазора между краями . 18 контейнера и окном 2 клеевым составом 10 14. Между кристаллом 1 и окном 2 имеется оптическая связь 13.Центрирующее кольцо 7 выполнено путем прессовки комкующегося фторопласта в зазоре между кристаллом 1 и цилиндри ческой частью 3 контейнера детектора. Цилиндрическая часть 5 светоотражающей оболочки из порошка выполнена известными методами, До противоположного по отношению к окну 2 торца 17 цилиндрическая 20 часть 5 светоотражающей оболочки не достигает. С этой стороны приторцевая часть кристалла 1 располагается внутри втулки 8. При этом посадка кристалла во втулку 8 напряженная, Втулка 8 выполнена иэ по датливого к упругим деформациям свето- отражающего материала, например фторопласта. От осевого смещения втулка 8 с одной стороны удерживается цилиндрической частью 5 светоотражающей оболочки 30 из порошка, а с другой стороны крышкой 4 контейнера. Внутри втулки 8 также с напряженной посадкой располагается толкатель 10 с плоским обращенным к кристаллу 1 торцом 12. Между торцом 17 кристалла, тор цом 12 толкателя 10 и внутри упорного кольца 9 располагается порошковая торцевая часть 6 светоотражающей оболочки,Упорное кольцо 9 располагается внутри втулки 8 также с натягом и выполнено упор ное кольцо 9 также из светоотражающего материала, например фторопласта, Между толкателем 10 и крышкой 4 располагается сжатая витая коническая пружина 11. Несмотря на то, что сопряжения кристалл - 45 втулка 8, упорное кольцо 9 - втулка 8 и сопряжение толкатель 10 - втулка 8 выполнены на основе напряженных посадок, перемещения кристалла, кольца 9 и толкателя5010 относительно втулки 8 возможны, поскольку материал ее податлив для упругих деформаций. Такие посадки выбираются из соображений надежной центровки и гарантированного предупреждения проникнове 55ния порошка из цилиндрической части 5 оболочки в сопряжение кристалл - втулка 8 и далее. Выход порошка за пределы торцевой части 6 оболочки предотвращается пу-.тем соответствующей степени сжатия пружины 11 за счет чего достигается плотное прижатие упорного кольца 9 к кристаллу и этого же кольца 9 к толкателю 10. Крышка 4 и цилиндрическая часть 3 контейнера соединены между собой посредством сварочного шва 15 герметично.В процессе повышения температуры кристалл удлиняется более существенно, чем цилиндрическая часть 3 контейнера, вследствие чего его торец 17 смещается в направлении от выходного окна. При этом кристалл посредством упорного кольца 9 и толкателя 10 воздействует на витую пружину 11 и сжимает ее, Втулка 8 служит в качестве направляющей для кристалла, кольца 9 и толкателя 10. Напряженная посадка кристалла во втулку 8 позволяет избежать проникновения порошка из цилиндрической части 5 оболочки в это сопряжение и вместе с тем, в силу податливости к упругим деформациям материала втулки 8, не препятствует подвижности этого сопряжения. Напряженная посадка кольца 9 и толкателя 10 во втулку 8 обеспечивает надежную центровку упомянутых деталей в иэделии,При снижении температуры процесс протекает в обратном направлении. Сжатая витая пружина 11, воздействуя на толкатель 10 и преодолевая трение между ним и втулкой 8, а также между кольцом 9 и втулкой 8, возвращает их в соответствующее температуре положение, надежно сохраняя оптический контакт между упорным кольцом 9 и кристаллом, а также между торцевой частью 6 светоотражающей оболочки иэ порошка и кристаллом. Витая пружина 11 обеспечивает при этом перемещение толкателя 10, кольца 9, торцевой части 6 светоотражающей оболочки как одного целого и в состоянии постоянного касания с кристаллом.Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать приторцевой отражатель света из порошка, нисколько не снижая при этом общей надежности устройства. Поскольку надежность заявляемого устройства остается на уровне прототипа, а светоотражающие качества торцевой части светоотражающей оболочки из порошка выше, чем у предусмотренного прототипом зеркального отражателя в виде плоского диска, то цель "повышение световыхода детектора" достигается без каких-либо ухудшений других параметров устройства.Формула изобретения1, Термопрочный сцинтилляционный детектор, содержащий кристалл, узел,выходного окна,контейнер, заключенную между контейнером и кристаллом светоотражающую оболочку из порошка. подпружиненный подвижный и расположенный с противОположной по отношению к выходному окну стороны кристалла толкатель компенсатора несогласованных тепловых изменений размеров кристалла и контейнера супорным кольцом, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью обеспечения стабильности световыхода, светоотражающая оболочка со стороны входного окна выполнена в виде втулки, а упорное кольцо, заключенное между сцинтиллятором и толкателем, выполнено со скользящей со втулкой посадкой.2,Детекторпоп,1,отличающийсятем, что расстояние от плоскости упорного 5 кольца, соприкасающейся со сцинтиллятором, до границы контакта втулки со светоотражающей оболочкой выбрано не менее Ьа Ь Т, где Ла - разность коэффициентов линейного расширения сцинтиллятора и ма териала втулки,Л Т - диапазон отрицательных рабочих температур детектора.. Кравцов Заказ 1378 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж. Раушская наб 4/5 10 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Уж ул.Га