用于电气通道的密封件的制作方法

本公开涉及一种电气通道，并且更具体地说涉及一种穿过密封件的电导体。

背景技术：

基于闪烁体的检测器用于各种应用中，包含核物理研究、石油勘探、野外光谱学、容器和行李扫描以及医学诊断。当基于闪烁体的检测器的闪烁体材料暴露于电离辐射时，闪烁体材料吸收入射辐射的能量并闪烁，从而以光子的形式释放吸收的能量。基于闪烁体的检测器的光传感器检测发射出的光子。辐射检测设备可以出于许多不同的原因分析脉冲。需要持续的改进。

附图说明

实施例通过举例示出并且不限于附图。

图1包含根据本文所描述的实施例的辐射检测组合件的图示。

图2和图3包含根据本文所描述的实施例的密封件的图示。

图4包含根据本文所描述的实施例的分析器装置的图示。

技术人员了解到，附图中的元件是为了简单和清楚起见而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，图中元件中的一些的尺寸可能相对于其它元件而被放大以有助于改善对本发明的实施例的理解。

具体实施方式

提供结合图的以下描述以辅助理解本文所公开的教导。以下讨论将集中于教导的具体实施方式和实施例。提供此焦点以帮助描述教导，并且其不应被解释为限制教导的范围或适用性。

如本文所用，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”“包含(including)”、“具有(has)”“具有(having)”或其任何其它变体旨在涵盖非排它性的包含内容。例如，包括一列特征的过程、方法、制品或设备不一定仅限于那些特征，但是可以包含没有明确列出或这种过程、方法、制品或设备所固有的其它特征。进一步，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的或而不是指排它性的或。例如，条件a或b由以下中的任一个满足：a为真(或存在)且b为假(或不存在)、a为假(或不存在)且b为真(或存在)以及a和b均为真(或存在)。

“一个(a)”或“一种(an)”的使用用于描述本文所描述的元件和部件。这仅仅是为了方便起见并且给出对本发明范围的一般理解。除非另有清楚地说明其含义，否则此描述应该被理解为包含一个或至少一个，并且单数还包含复数，或反之亦然。

除非另外限定，否则本文中使用的全部技术与科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。材料、方法以及实例仅是说明性的，并且不旨在是限制性的。在本文未描述的程度上，关于具体材料和加工行为的许多细节是常规的，并且可以在闪烁和辐射检测技术内的教科书和其它来源中找到。

本文所描述的密封件可以提供抗污染密封件，同时允许主体穿过它。通常，主体直接穿过密封件，例如，以尽可能少地移动密封件材料。然而，发明人已经发现穿过密封件的间接路径可以提供增加的抗污染性。下面提供了可以是电气通道的改进密封件的细节。

图1示出了示例性辐射检测组合件100，其包含闪烁体模块200和电子装置模块300。闪烁体模块200可以包含闪烁体壳体202，其包围闪烁体204和光学耦合到闪烁体的光传感器206。电子装置模块300可以包含电耦合到光传感器206的电子装置封装体。闪烁体模块200和电子装置模块可以通过界面区域400分开。

如图1中所示，界面区域400可以耦合到闪烁体模块200，如例如，作为闪烁体壳体202内的隔板或安置在闪烁体壳体202的端部处的盖子。在实施例中，闪烁体壳体202与界面区域400一起可以包围，甚至完全包围至少闪烁体204和可能地光传感器206。进一步，闪烁体壳体202与界面区域400一起可以为闪烁体204提供气密密封的外壳500。在实施例中，壳体202可以包含金属壳体，如铝壳体。例如，辐射检测组合件100可以包含由密封件402分开的密封部分和未密封部分，其中主体404从密封部分延伸穿过密封件402到达未密封部分。

界面区域400可以包含密封件402和延伸穿过密封件402的主体404。密封件402可以是电气通道，并且主体404可以是导体，如电导体。在具体实施例中，电导体可以包含扁平电缆。在更具体实施例中，导体不包含具有圆形轮廓的电缆，如同轴电缆。在另外的具体实施例中，电导体可以包含多导线电缆，如具有至少两根导线、或至少三根导线或至少四根导线的电缆。例如，电导体可以包含扁平的多导线电缆。在具体实施例中，电导体可以包含带状电缆。在实施例中，主体可以将闪烁体模块200内的光传感器206耦合到电子装置模块300。

如图1中所示，主体404可以沿间接路径406延伸穿过密封件402。如本文所用，关于密封件的术语“直接路径”是指穿过密封件的长度与密封件的厚度相同的路径，而术语“间接路径”是指比直接路径长的路径。

间接路径406可以包含线性路径或非线性路径。如本文所用，术语“线性路径”是指在一个方向上沿整个路径延伸的路径，而术语“非线性路径”是指在沿路径的某一点处在某一方向上并且在沿路径的另一个点处在至少一个其它非平行方向上延伸的路径。

密封件402可以具有在表面方向上分开某一距离的相反表面以及在侧壁方向上分开某一距离的相对侧壁，并且表面方向和侧壁方向可以彼此正交。相反表面可以包含入口表面和出口表面，如下所述。路径406可以具有沿入口表面的入口点408和沿相反出口表面的出口点410。入口点408是指沿密封件402的入口表面的点，其中主体404延伸到密封件402中，并且出口点410是指沿密封件402的出口表面的另一个点，其中主体404从密封件402延伸。在实施例中，密封件402的入口表面面向闪烁体壳体202的内部容积。在另外的实施例中，密封件402的出口表面面向电子装置模块300，与入口表面相反，或两者。

在实施例中，间接路径406可以在侧壁方向上包含位移。侧壁方向上的位移可以定义为在侧壁方向上将入口点和出口点分开的距离。在具体实施例中，位移可以包含沿出口表面至少10mm、或至少50mm、或至少100mm的距离。在另外的实施例中，位移可以包含不大于1000mm、或不大于900mm、或不大于800mm的距离。

进一步，侧壁方向上的位移可以定义为将侧壁分开的距离的某一百分比，如将侧壁分开的距离的至少5％、或至少15％、或至少25％、或至少50％。在实施例中，位移可以是将相对侧壁分开的距离的至多99％、或至多95％、或至多90％。

在实施例中，非线性路径可以包含至少一个弯曲或至少两个弯曲，使得电导体在密封件内在至少一个或至少两个方向上弯曲。在实施例中，非线性路径可以包含在表面方向上从入口点延伸的部分，在侧壁方向上延伸的部分之后的弯曲，以及在表面方向上延伸到出口点的部分之后的另一弯曲。

在某些实施例中，路径可以是间接路径，其在侧壁方向上不包含位移，或者在侧壁方向上具有最小位移。例如，如图2中所示，非线性路径可以包含至少一个部分，其延伸远离入口点轴线并返回到入口点轴线，使得出口点沿入口点轴线或靠近入口点轴线。在实施例中，间接路径在侧壁方向上不包含位移或者径向偏移为将侧壁分开的距离的至多5％，或者将侧壁分开的距离的至多3％，或者将侧壁分开的距离的至多1％。

在某些实施例中，路径可以是在侧壁方向上具有位移的线性路径。例如，如图3中所示，线性路径可以在与入口点轴线斜交的方向上延伸。在实施例中，线性路径可以在侧壁方向上具有至少1％、或至少3％、或至少5％的位移。

在实施例中，密封件可以提供不透光的密封件。通过闪烁体泄漏的光可能导致使信号读取更加困难的信号噪声。具体地，密封件可以减少可见光、紫外光或两者的透射。

在实施例中，密封件402可以包含聚合物密封件。聚合物密封件可以包含聚合物材料。聚合物材料可以包含热塑性聚合物和热固性聚合物中的至少一种。聚合物材料的实例可以包含聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氯乙烯、丙烯酸聚合物、二烯单体聚合物、聚碳酸酯(pc)、聚醚醚酮(peek)、含氟聚合物、聚酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、硅氧烷聚合物、酚醛聚合物、尼龙聚合物、环氧聚合物或其任何组合。在具体实施例中，聚合物层包含环氧树脂。在实施例中，聚合物材料可以包含阳离子固化聚合物。

进一步，聚合物材料可以具有特定于预期用途的性质。例如，聚合物材料可以含有聚合物填料、矿物填料、金属填料或其任何组合，以改变密封件402的外观、透光性、耐磨性或其它物理性质。例如，聚合物材料可以以任何所需的颜色着色，如耐透光性的颜色。进一步，可以为了外观或为了低表面摩擦而使聚合物材料纹理化。在实施例中，聚合物材料可以具有增加的强度或耐磨性，以在面对物理应力时维持屏障完整性。

密封件402可以具有入口表面到出口表面的厚度t。在实施例中，厚度t可以是至多1.5cm、或至多1.3cm、或至多1.1cm、或至多0.9cm。进一步，入口表面和出口表面可以通过密封件402的任一侧上的侧壁连接，并且密封件402可以具有一个侧壁延伸到另一个侧壁的宽度w。在实施例中，宽度w可以是至少0.5cm、或至少1cm、或至少1.5cm、或至少2cm、或至少2.5cm。在实施例中，密封件402的宽度w可以大于厚度t。在实施例中，宽度w与厚度t的比率大于1、或至少1.4、或至少1.8、或至少2.2、或至少2.6。

光传感器206可以包含光电倍增管芯片或光电倍增管。在实施例中，光电倍增管芯片可以包含固态光电倍增管，如基于半导体的光电倍增管芯片。在实施例中，光电倍增管芯片包含si、sic、gan、inp、cdte或其任何组合中的至少一种。在更具体实施例中，光电倍增管芯片可以包含基于硅的光电倍增管。在实施例中，光电倍增管可以包含安置在闪烁体表面上的光电倍增管芯片。

闪烁体可以包含无机闪烁体材料和有机闪烁体材料中的至少一种。在实施例中，闪烁体材料是无机闪烁体材料。在实施例中，无机闪烁体材料可以包含稀土卤化物。例如，无机闪烁体材料包含碘化钠、碘化铯、锗酸铋、溴化镧、溴化铈、氯化镧、氧正硅酸镥、氧正硅酸镥钇、溴化铯锂镧、溴氯化铯锂镧、氯化铯锂钇中的至少一种。在另一个实施例中，闪烁体是有机闪烁体材料。例如，有机闪烁体材料可以包含蒽、茋或塑料。在实施例中，闪烁体包含吸湿性闪烁体材料。

电子装置封装体306可以进一步包含电耦合到光传感器206的分析器装置308，如图4中所示。分析器装置308可以包含硬件并且可以至少部分地以软件、固件或其组合的形式来实施。在实施例中，硬件可以包含fpga、asic、另一个集成电路内或印刷电路板或另一个合适装置上的多个电路或其任何组合。分析器装置308还可以包含用于在分析数据、将数据写入存储装置、读取数据、将数据传输到另一个部件或装置、对数据执行另一个合适的动作或其任何组合之前临时存储数据的缓冲器。

在图4中所示的实施例中，分析器装置308可以包含耦合到光传感器206的放大器322，使得可以在分析之前放大来自光传感器206的电子脉冲。放大器322可以耦合到可以数字化电子脉冲的模数转换器(adc)324。adc324可以耦合到脉冲形状甄别(psd)模块342。在具体实施例中，psd模块342可以包含fpga或asic。在具体实施例中，psd模块342可以包含用于分析电子脉冲的形状并确定电子脉冲是对应于中子还是γ辐射的电路。在更具体实施例中，psd模块342可以使用电子脉冲和来自温度传感器的温度连同查找表来确定电子脉冲是对应于中子还是γ辐射。查找表可以是fpga或asic的一部分或者可以处于另一个装置中，如集成电路、磁盘驱动器或合适的永久性存储器装置。

分析器装置308可以包含中子计数器362和γ辐射计数器364。如果psd模块342确定电子脉冲对应于中子，那么psd模块342使中子计数器362增量。如果psd模块342确定电子脉冲对应于γ辐射，那么psd模块342使γ辐射计数器364增量。虽然图3示出了双模式辐射检测器，但在其它实施例中，辐射检测器可以是单模式辐射检测器，并且分析器可以仅包含中子计数器362或γ辐射计数器364之一。

如前所述的任何闪烁体可以用于各种应用中。示例性应用包含用于安全检测设备、测井检测设备、γ射线光谱设备、同位素识别设备、单正电子发射计算机断层扫描(spect)分析设备、正电子发射断层扫描(pet)分析设备和x射线成像设备的辐射检测器。

如本文所述的实施例可以有助于改善电气通道的密封件完整性。发明人已经发现，如水等污染物可以沿电导体与周围的聚合物密封件之间的界面迁移。沿界面的迁移可以明显大于通过聚合物密封件本身的材料的迁移。因此，通过使用通过聚合物密封件的电导体的更间接路径，沿界面迁移的污染物具有比电导体沿穿过聚合物密封件的最短路径更长的路径。例如，在图1到图3中，电导体在穿过密封件402时的长度比密封件402的厚度长。电导体穿过聚合物密封件的路径更曲折可以进一步增加密封件完整性。在具体实施例中，穿过聚合物密封件的电导体的大部分长度可以在一个方向上延伸，并且然后在相反方向上延伸，如图1中所示。随着长度变长，其它考虑可能影响长度的选择。例如，如果通过聚合物密封件本身的材料的、与界面分开的污染物迁移大于沿界面的污染物迁移，则延长电导体穿过聚合物密封件的路径可能不会进一步改善密封件完整性。进一步，对于穿过电导体的信号来说，如通过导体的电阻等寄生电效应可能导致信号振幅损失或信号延迟。在阅读此说明书之后，技术人员将能够确定电导体穿过聚合物密封件的长度和路径，以实现特定应用的需要或期望。

许多不同方面和实施例是可能的。本文描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读此说明书之后，技术人员将了解，那些方面和实施例仅是说明性的并且不限制本发明的范围。另外，本领域的技术人员将理解，可以类似地使用数字电路来实施包含模拟电路的一些实施例，并且反之亦然。实施例可以与如下所列的实施例中的任何一个或多个一致。

实施例1.一种电气通道，其包括：

聚合物密封件，其具有在第一方向上分开某一距离的入口表面和出口表面以及在第二方向上分开某一距离的相对侧壁；

电导体，其延伸穿过所述聚合物密封件，其中所述电导体在沿所述入口表面的入口点处进入所述聚合物密封件，并在沿所述出口表面的出口点处离开所述聚合物密封件，

其中所述入口点和所述出口点在所述第二方向上具有位移，所述位移为将所述相对侧壁分开的所述距离的至少50％。

实施例2.根据实施例1所述的通道，其中所述电导体沿非线性路径延伸穿过所述聚合物密封件。

实施例3.一种辐射检测设备，其包括：

闪烁体；

光传感器；

密封件，其覆盖所述闪烁体和所述光传感器并具有厚度；以及

电导体，其延伸穿过所述密封件，其中所述电导体在其穿过所述密封件时的长度大于所述密封件的所述厚度。

实施例4.根据实施例3所述的设备，其中所述密封件包括聚合物密封件。

实施例5.根据实施例1和2中任一项所述的通道或根据实施例4所述的设备，其中所述聚合物密封件包括环氧树脂。

实施例6.根据实施例1到5中任一项所述的通道或设备，其中所述聚合物密封件包括阳离子固化聚合物。

实施例7.根据实施例1、2和4到6中任一项所述的通道或设备，其中所述聚合物密封件是不透光的密封件。

实施例8.根据实施例3到7中任一项所述的设备，其中所述密封件具有在第一方向上分开某一距离的入口表面和出口表面以及在第二方向上分开某一距离的相对侧壁；其中所述电导体在所述入口表面上的入口点处进入所述聚合物密封件，并在所述出口表面上的出口点处离开所述聚合物密封件；并且其中所述入口点和所述出口点在所述第二方向上具有位移，所述位移为将所述相对侧壁分开的所述距离的至少5％、或至少15％、或至少25％、或至少50％。

实施例9.根据实施例1、2、5到8和10中任一项所述的通道或设备，其中所述入口点和所述出口点在所述第二方向上具有位移，所述位移为将所述相对侧壁分开的所述距离的至多99％、或至多95％、或至多90％。

实施例10.根据实施例3到9中任一项所述的通道或设备，其中所述光传感器光学耦合到所述闪烁体。

实施例11.根据实施例3到10中任一项所述的设备，其中所述光传感器包含固态光电倍增管。

实施例12.根据实施例11所述的设备，其中所述固态光电倍增管包含si、sic、gan、inp、cdte或其任何组合中的至少一种。

实施例13.根据实施例3到12中任一项所述的设备，其中所述光传感器安置在所述闪烁体的表面上。

实施例14.根据实施例3到13中任一项所述的设备，其中所述闪烁体包括无机闪烁体材料。

实施例15.根据实施例14所述的设备，其中所述无机闪烁体材料包括稀土卤化物。

实施例16.根据实施例3到13中任一项所述的设备，其中所述闪烁体包括有机闪烁体材料。

实施例17.根据实施例16所述的设备，其中所述有机闪烁体材料包括蒽、茋或塑料。

实施例18.根据实施例3到17中任一项所述的设备，其中所述闪烁体材料包含吸湿材料。

实施例19.根据前述实施例中任一项所述的通道或设备，其中所述电导体包含扁平电缆。

实施例20.根据前述实施例中任一项所述的通道或设备，其中所述电导体包含多导线电缆。

实施例21.根据前述实施例中任一项所述的通道或设备，其中所述电导体在所述密封件内在至少两个方向上弯曲。

实施例22.根据前述实施例中任一项所述的通道或设备，其中，所述电导体的一部分在平行于所述密封件的所述第一表面、所述密封件的所述第二表面或两者的方向上延伸。

实施例23.根据实施例3到22中任一项所述的设备，其进一步包括壳体，所述壳体包含由所述密封件分开的密封部分和未密封部分，所述密封部分包括所述闪烁体和所述光传感器，并且所述电导体从所述密封部分延伸穿过所述密封件到达所述未密封部分。

实施例24.根据实施例3到23中任一项所述的设备，其中所述壳体包括金属壳体。

实施例25.根据实施例24所述的设备，其中所述壳体包括铝。

实施例26.根据实施例23到25中任一项所述的设备，其中所述壳体包括气密密封的外壳。

实施例27.根据前述实施例中任一项所述的通道或设备，其中从一个侧壁延伸到相对侧壁的所述密封件的宽度为至少0.5cm、或至少1cm、或至少1.5cm、或至少2cm、或至少2.5cm。

实施例28.根据前述实施例中任一项所述的通道或设备，其中所述密封件从所述第一表面到所述第二表面的厚度不大于1.5cm、或不大于1.3cm、或不大于1.1cm、或不大于0.9cm。

实施例29.根据实施例3到28中任一项所述的设备，其中所述设备包含安全检测设备、测井检测设备、γ射线光谱设备、同位素识别设备、单正电子发射计算机断层扫描(spect)分析设备、正电子发射断层扫描(pet)分析设备和x射线成像设备中的一种。

实施例30.一种辐射检测设备，其包括：

闪烁体；

光传感器；

密封件，其覆盖所述闪烁体和所述光传感器；以及

电导体，其沿非线性路径延伸穿过所述密封件。

实施例31.根据实施例1到30中任一项所述的通道或设备，其中所述电导体包含带状电缆。

注意，以上在一般描述或实例中描述的所有活动并非都是必需的，可能不需要一部分特定活动，并且除了所描述的那些之外可以执行一个或多个进一步活动。仍进一步，所列活动的顺序不一定是执行它们的顺序。

上面已经针对特定实施例描述了益处、其它优点和问题解决方案。然而，益处、优点、问题解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的任何一个或多个特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要特征。

本文描述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示不旨在用作使用本文描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。为了清楚起见而在本文单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中以组合形式提供。相反地，为了简洁起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以子组合形式提供。进一步，对范围中所述值的引用包含那个范围内的每个值。只有在阅读本说明书之后，许多其它实施例对于技术人员才是可以显而易见的。可以使用并从本公开得出其它实施例，使得可以进行结构替换、逻辑替换或其它改变而不脱离本公开的范围。因此，本公开将被视为说明性的而非限制性的。