一种大面积玻璃阻性板气体室及使用其的探测器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种大面积玻璃阻性板气体探测器的气体室，所述气体室为正方形或长方形，包括叠置的表面具有石墨涂层的第一玻璃板以及表面具有石墨涂层的第二玻璃板；两块玻璃板之间形成一间隙，在所述间隙中均匀设置有陶瓷小球，间隙的四周分别通过由PEEK塑料或有机玻璃制成的密封条来密封，密封条的厚度和所述陶瓷小球的直径相同；所述气体室还连接有进气管和出气管，进气管入口边处定3到4个点来释放气体。本实用新型使用玻璃基板，解决了垫片设置、气体均匀性等问题，可以制作价格低廉，性能良好的大面积气体探测器。
【专利说明】一种大面积玻璃阻性板气体室及使用其的探测器
【技术领域】
[0001]本专利涉及中高能物理的辐射探测技术，尤其是国内外高能物理或核技术探测领域的大科学装置。
【背景技术】
[0002]阻性板气体室因其价格低廉、探测效率高并且探测均匀而被高能物理界所关注。目前国内外大科学装置所用的大面积单气隙阻性板气体室均采用高电阻率的胶木板制成，而胶木板因表面不光滑，对其淋油或者贴膜的处理过程中总会出现漏油或者信号不稳定等现象。玻璃因其表面光滑且电阻率足够高到制作探测器等特点引起人们的注意，但玻璃极易碎，不容易制作，目前的制作技术大多采用多间隙的小面积玻璃阻性板气体室约30Cm*30Cm，外面用不锈钢框封装。随着技术发展现在大家也开始研究大面积单气隙的玻璃阻性板气体室，但是在制作过程中还存在垫片设置、气流均匀化、石墨涂层等几个难题不能解决。
【发明内容】
[0003]为了克服目前单间隙玻璃阻性板气体室难以制作的问题，本发明提供一种针对大面积玻璃封装气体室的技术，该项技术不仅能成功的研制出大面积的单间隙玻璃阻性板气体室，而且还具有容易制作、价格低廉、气体流动更加均匀、信号稳定及探测效率高等特性是将来大科学装置的发展方向。
[0004]本发明有以下几个要点:
[0005]1-针对玻璃易滑动不容易用普通的垫片来隔开，对气体室中间部分将采用一种陶瓷小球来隔开一定的间隙，周边采用PEEK塑料或有机玻璃制成的长条来黏贴两块玻璃的周边。
[0006]2-大面积气体室气体流动不易均匀，因此气体排放通道的分布很重要，拟采用在气管入口边处定3到4个点来释放气体，出口边出可以采用相同的设计，也可以直接使用出气管。这个不仅适用于玻璃阻性板室也同样适用于胶木板制作的阻性板室。
[0007]对气体流动均匀性监测方案，可以采用83mKr这种同位素来验证气体流动均匀性，83mKr是氪的一种同位素，其衰变周期为2个小时，当83mKr随着气体进入到气体室，83mKr衰变释放的□光子引起雪崩信号，而没有信号的地方即没有气体流入。此方法还可以来监测气体流动的情况，哪些地方气体流入过快，哪些地方气体流入慢；结果表明，采用本发明设计方案后，气体室的气流均匀性得到非常好的保证和改善。
[0008]3-大面积制作中玻璃探测器易碎的问题，可以用高度强化的薄玻璃来制作。
[0009]4-制作气体室时，需要将石墨喷涂在玻璃的表面用作电极，石墨喷涂的均匀性将会对气体室的工作的均匀性有着重大的影响，因此本发明采用丝网印刷的方法将石墨涂在玻璃的表面，极大提高了石墨喷涂的均匀性。
[0010]具体的，本发明涉及一种大面积玻璃阻性板气体探测器的气体室，其特征在于，所述气体室为正方形或长方形，包括叠置的表面具有石墨涂层的第一玻璃板以及表面具有石墨涂层的第二玻璃板；在所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之间形成一间隙，在所述间隙中均匀设置有陶瓷小球，所述陶瓷小球的直径是1.1mm至1.3mm，所述间隙的四周分别通过由PEEK塑料或有机玻璃制成的第一密封条、第二密封条、第三密封条以及第四密封条来密封，所述第一至第四密封条的厚度和所述陶瓷小球的直径相同；在所述第一密封条的内侧间隔一定距离设置第一隔断条，在所述第一密封条和第一隔断条之间形成第一气隙，进气管连接第一气隙，在第一隔断条上设置多个气体开口 ；所述气体室还连接有出气管。
[0011]在和所述第一密封条相对的第三密封条的内侧间隔一定距离设置第二隔断条，在所述第三密封条和第二隔断条之间形成第二气隙，所述出气管连接第二气隙，在第二隔断条上设置多个个气体开口。
[0012]所述气体室的尺寸为100cm*100cm至250cm*250cm。
[0013]所述第一玻璃板和所述第二玻璃板均是高度强化的薄玻璃，厚度为0.5mm至
0.9mm。
[0014]所述第一玻璃板和第二玻璃板厚度优选是0.7mm。
[0015]所述陶瓷小球相互间隔8-12Cm进行设置。
[0016]所述第一玻璃板和所述第二玻璃板上的石墨涂层通过丝网印刷技术形成
[0017]所述第一密封条的和所述第一隔断条的所述间隔是1.2mm-2mm，所述第三密封条的和所述第二隔断条的所述间隔是1.2mm-2mm。
[0018]所述第一隔断条或第二隔断条上的气体开口数目是4-10个。
[0019]本发明还提供了一种大面积玻璃阻性板气体探测器，从下到上依次包括第一聚酯薄膜、如上所述的任意一种气体室、第二聚酯薄膜以及读出条。
[0020]所述大面积玻璃阻性板气体探测器的尺寸为100cm*100cm至250cm*250cm。
[0021]本专利的有益效果是，可以制作价格低廉，性能良好的大面积气体探测器，可用于许多大型的高能物理实验的探测上，如可以做时间触发器，也可以用于强子量能器等。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明大面积玻璃阻性板气体探测器的纵向截面图(局部)。
[0023]图2是本发明大面积玻璃阻性板气体探测器的气体室部分横向截面示意图。
【具体实施方式】
[0024]大面积玻璃阻性板气体探测器由两块厚度为0.7mm的玻璃板封装了 1.2mm-2mm的气隙形成气体室，两块玻璃尺寸相同，均为100cm*100cm至250cm*250cm。裸室的横截面图如图1所示，空隙是由直径为1.2mm的陶瓷小球做支撑，为了保证空隙的均匀性，在I平米的玻璃上，每隔IOcm就放一个陶瓷小球，为了加固，玻璃的边缘地区由1.2腫1厚的PEEK塑料或有机玻璃封装。在气体室与外面读出电子学之间有一层聚酯薄膜。为了保证大面积的气室中气体流动的均匀性，在密封条的内侧通过隔断条形成气流通道，采用气管定4-10个点释放气体，见附图2中左侧所示(其中陶瓷小球未示出)。气流流入如此设置，气体流出可以不如此设置，而只简单使用一出气管，也可以如此设置，如附图2中右侧所示。
[0025]显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种大面积玻璃阻性板气体探测器的气体室，其特征在于，所述气体室为正方形或长方形，包括叠置的表面具有石墨涂层的第一玻璃板以及表面具有石墨涂层的第二玻璃板；在所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之间形成一间隙，在所述间隙中均匀设置有陶瓷小球，所述陶瓷小球的直径是1.1mm至1.3臟，所述间隙的四周分别通过由PEEK塑料或有机玻璃制成的第一密封条、第二密封条、第三密封条以及第四密封条来密封，所述第一至第四密封条的厚度和所述陶瓷小球的直径相同；在所述第一密封条的内侧间隔一定距离设置第一隔断条，在所述第一密封条和第一隔断条之间形成第一气隙，进气管连接第一气隙，在第一隔断条上设置多个气体开口 ；所述气体室还连接有出气管。
2.根据权利要求1所述的气体室，其特征在于，在和所述第一密封条相对的第三密封条的内侧间隔一定距离设置有第二隔断条，在所述第三密封条和第二隔断条之间形成第二气隙，所述出气管连接第二气隙，在第二隔断条上设置多个个气体开口。
3.根据权利要求1所述的气体室，其特征在于，所述气体室的尺寸为100cm*100cm至250cm*250cm。
4.根据权利要求1所述的气体室，其特征在于，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板均是高度强化的薄玻璃，厚度为0.5mm至0.9mm。
5.根据权利要求4所述的气体室，其特征在于，所述第一玻璃板和第二玻璃板厚度优选是0.7mm。
6.根据权利要求1所述的气体室，其特征在于，所述陶瓷小球相互间隔8_12cm进行设置。
7.根据权利要求1所述的气体室，其特征在于，所述第一玻璃板和所述第二玻璃板上的石墨涂层通过丝网印刷技术形成。
8.根据权利要求1所述的气体室，其特征在于，所述第一密封条的和所述第一隔断条的所述间隔是1.2mm-2mm。
9.根据权利要求2所述的气体室，其特征在于，所述第一密封条的和所述第一隔断条的所述间隔是1.2mm-2mm，所述第三密封条的和所述第二隔断条的所述间隔是1.2mm-2mm。
10.根据权利要求2所述的气体室，其特征在于，所述第一隔断条或第二隔断条上的气体开口数目是4-10个。
11.一种大面积玻璃阻性板气体探测器，从下到上依次包括第一聚酯薄膜、如权利要求1-10之一所述的气体室、第二聚酯薄膜以及读出条。
12.根据权利要求11所述的气体探测器，其特征在于，所述大面积玻璃阻性板气体探测器的尺寸为 100cm*100cm 至 250cm*250cm。
【文档编号】G01T5/00GK203606500SQ201320460678
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】韩然, 陈义学 申请人:华北电力大学