可拆卸流气式正比计数器的制作方法

本发明属于中子辐射测量技术领域，尤其是涉及一种可拆卸流气式正比计数器。

背景技术：

涂硼正比计数管一般应用于热中子探测。与传统的BF₃和³He正比计数管相比，具有易实现更高探测效率、更好抗背景γ辐射和长期工作稳定性好等特点。但涂硼正比计数器还未像BF₃和³He正比计数器一样在技术上达到成熟，还有各方面的参数需要进行探索和优化设计。

当前应用的涂硼正比计数器多为圆筒结构，在进行各项参数测试时很不方便，需要不断购买或更换新的探测器，且每根管子仅能进行一次测试；中子转换材料一般需要涂覆或电镀在电极表面，对圆筒内壁进行操作显然是极为不便的。因此，需要对当前使用的计数器做出改进。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种可拆卸流气式正比计数器，测试过程中可拆卸，减少了测试工作的成本与操作难度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可拆卸流气式正比计数器，包括圆筒外壳、两个对称的半圆筒内壳、设于内壳内的阳极丝，

所述圆筒外壳右端设有出气管；外壳左端连接底座，所述底座上设有进气管、输入高压和信号输出接头，所述输入高压和信号输出接头连接阳极丝。

进一步的，所述两个半圆筒内壳两端均套设圆形支持座，所述圆形支持座上设有多个圆孔；所述圆形支持座上设有突起，突起外端对应设置圆环，所述圆环上均匀设有多个螺钉口；所述半圆筒内壳外表面上设有与螺钉口对应的开口。

进一步的，所述底座与半圆筒内壳左端之间设有垫块。

进一步的，所述进气管、出气管通过O型密封圈分别连接圆筒外壳右端、底座。

进一步的，所述输入高压和信号输出接头为SHV高压接头。

进一步的，所述螺钉口为M2型。

进一步的，所述圆筒外壳左端设有外螺纹，所述圆筒外壳通过外螺纹与底座连接。

相对于现有技术，本发明所述的可拆卸流气式正比计数器具有以下优势：将圆筒电极设计为两个对称且可更换的半圆筒，镀膜或者涂抹时可将其拆下，对半圆筒进行操作，极大地降低了转换材料涂覆的工艺难度。

附图说明

图1为本发明实施例所述的正比计数管的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的圆筒外壳的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的半圆筒内壳的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的圆形支持座的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的圆环的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的探测器性能测试的电子学框图。

附图标记说明：

1-进气管；2-垫块；3-圆形支持座；4-圆筒外壳；5-圆环；6-出气管；7-通气孔；8-半圆筒内壳；9-阳极丝；10-螺钉口；11-底座；12-输入高压和信号输出接头；13-开口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种可拆卸流气式正比计数器，包括圆筒外壳4、两个对称的半圆筒内壳8、设于内壳8内的阳极丝9，

所述圆筒外壳4右端设有出气管6；外壳4左端连接底座11，所述底座11上设有进气管1、输入高压和信号输出接头12，所述输入高压和信号输出接头12连接阳极丝9。

其中，所述两个半圆筒内壳8两端均套设圆形支持座3，所述圆形支持座3上设有多个圆孔；所述圆形支持座3上设有突起，突起外端对应设置圆环5，所述圆环5上均匀设有多个螺钉口10；所述半圆筒内壳8外表面上设有与螺钉口10对应的开口13。

图2为圆筒外壳4的结构示意图，右端闭合；左端开口，插入底座。图3为半圆筒内壳8的结构示意图，采用激光切割或线切割，沿着图中直线将圆筒切为两个对称的半圆筒，要求切开的缝隙尽可能小。图4为圆形支持座3的结构示意图，材质为有机玻璃，圆形支持座3上设有五个孔，周围四个为通气孔7，中心的圆孔用于放置阳极丝9。所述阳极丝9为镀金钨丝，其阳极钨丝的直径Φ通常为20-30μm。图5为圆环的结构示意图，圆环上均匀、等间距地设置多个螺钉口10。

其中，所述底座11与半圆筒内壳8左端之间设有垫块2。

其中，所述进气管1、出气管6通过O型密封圈分别连接圆筒外壳4右端、底座11。所述进气管1和出气管6的材质为不锈钢或黄铜。

其中，所述输入高压和信号输出接头12为SHV高压接头。

其中，所述螺钉口10为M2型。

其中，所述圆筒外壳4左端设有外螺纹，所述圆筒外壳4通过外螺纹与底座11连接。

本发明实施例中，正比计数管的灵敏度为Φ34mm×164mm，中心阳极丝9 为Φ＝20μm的镀金钨丝。探测器包括两层外壳，最外层外壳4壁厚为1mm的铝合金，用来密封气体；内壳8同样为壁厚1mm的铝合金，用来做探测器的阴极。探测器采用流气式供气，气嘴直径为Φ6mm。输入高压与输出信号采用一个公用接头，接头类型为SHV接头。

为了不破坏探测器的结构，在进行内部圆筒电极更换时，必需一对一的替换，即每次完成一个半圆筒电极更换后，再更换另外一个半圆筒电极。同时电极的固定螺钉必需拧紧。更换半圆筒电极步骤如下：

1)固定底座11，逆时针转动圆筒外壳4，直到与底座11完全分离，将连接在底座11的计数器从外壳4中抽出；

2)一个半圆筒电极上下各有4个M2螺钉固定，将螺钉全部取下后，取下半圆筒电极；

3)将新的半圆筒电极装上，固定好8个螺钉，完成一个半圆筒电极的更换；

4)重复步骤2)和3)完成另一个半圆筒电极的更换，连接接地线；

5)将换好内壳8的计数器装入外壳中，顺时针旋转外壳4，使外壳4与底座11紧密连接；

6)由于外壳4与内部半圆筒8电极之间的间距较小(0.5-1mm),旋入或旋出外壳4时，动作要轻，防止内部电极变形。

探测器的性能测试：将硼镀与阴极表面进行中子探测，使用Cf-252中子源对涂硼效果进行测试。实验电子学框图如图6所示，半圆筒内端所镀的硼为天然硼，仪器本征探测效率为2.5％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。