1]电极可以具体为圆柱形筒，材料采用内径76mm厚度3mm的硬招。尺寸精度达于0.01mm，内表面光洁度<5 μm。为了保证高压极稳定不变形，还要对材料进行时效处理。
[0062]收集极4可以是直径为1.6_硬铝棒，表面光滑、无毛刺，尺寸和圆柱度等符合允许公差要求，长度多160mm。由此保证了收集区的定位精度和重复性好于0.0lmm ;收集区移动时两端面的平行性、与高压极中心轴的垂直性好于0.01_。
[0063]收集极中心轴与高压极中心轴距离25mm，收集区中心到光阑后沿(定义面)尽量短。
[0064]活塞51和52采用高绝缘材料-纯聚醚醚酮(PEEK)。活塞端面厚度2mm，以保证端面平面性好于0.01mm，与高压极连接形成活塞运动的部分，其厚度以能保证活塞运动平稳重复性为好。活塞51和52的前端面各贴2_铝片，滑动中保证高压极与铝片的电信号连接畅通。几何中心处开孔523的直径20mm，以保证射束直通。
[0065]在本例中，活塞51和52之间的最小距离为80mm，最大距离160mm，即每侧活塞的移动距离为40mm，活塞51和52的移动和定位精度小于等于0.01mm。
[0066]在本例中，光阑孔、收集极中心轴与X射线束主轴的同轴性好于0.1mm ;光阑定义面与高压极中心轴的垂直性好于0.0lmm ;高压极内径和收集极外径尺寸误差好于0.01mm。
[0067]当本实用新型的电离室系统应用于X射线系统或其他系统中时，结合图2、图3所示，电离室系统还包括基座7，用于架设箱体I。所述基座包括底板71、滑块72和控制装置(图中未示出)；
[0068]具体的，底板71可以包括:底座和三个位移控制装置。
[0069]其中，第一位移控制装置与外部控制装置相连接，根据所述外部控制装置的控制信号产生沿箱体轴向方向的位移；第二位移控制装置与控制装置相连接，根据所述控制装置的控制信号产生平行所述底座平面并垂直箱体轴向方向的位移；第三位移控制装置与控制装置相连接，根据所述控制装置的控制信号产生垂直所述底座平面方向的位移；因此，可以通过控制装置控制调整箱体I的在X、y、Z三个方向上的位置，从而调整X射线束与光阑2、收集极4所在轴线对准。
[0070]滑块72，包括安装面和滑动面；
[0071]安装面与底板71相接，通过安装面将滑块72固定于底板71之上，并且使滑块72随第一位移控制装置、第二位移控制装置和第三位移控制装置产生的位移进行移动；
[0072]滑块72的滑动面呈弧形，在图4中示出，托接箱体I的外壁，根据所述控制信号，通过滑动面带动箱体I产生绕箱体轴向方向的转动位移。因此，可以通过控制装置控制调整箱体I的在r方向上的角度。
[0073]基座7中的控制装置可以包括手动机械调节的微调装置和电动控制装置，从而控制电离室的三维平动和滚动。控制装置还可以包括安装在基座7上的水平检测仪，通过水平检测仪的测试数据能够实现基座7上电离室的自动调平。
[0074]在一个具体的例子中，箱体整体高低俯仰的可调节范围为±10mm。
[0075]本实用新型实施例提供的电离室系统，能够根据需要对电离气体的体积进行调节，增加了实验装置的可操控性。
[0076]本实用新型实施例提供的电离室系统具体为自由空气电离室，能够用作基准电离室在X射线系统中对其他电离室进行校准。
[0077]用于电离室校准的X射线系统主要包括X光机、过滤转盘、导轨位置自动调控系统、圆柱形自由空气电离室、被校准电离室以及激光定位系统。其中，圆柱形自由空气电离室和被校准电离室均设置在电离室测量平台的两端，垂直设置在导轨上，可以通过导轨位置自动调控系统调整圆柱形自由空气电离室或被校准电离室于工作位。
[0078]在其应用于X射线检测系统中时，首先需要对电离室系统进行安装和固定。将圆柱形自由空气电离室安放到电离室基座后，首先通过基座自带的水平仪，通过滚动轴的调节实现基座与自由空气电离室在测量平台上的水平度，使其好于0.01mm。通过正对X光机光学平台末端激光器实现圆柱形自由空气电离室的精确定位(该激光器的激光十字中心已经调整好为X射线主束中心)，通过微调自由空气电离室的高度和水平位置，需保证激光十字中心能从自由空气电离室的X光出光孔中心射入电离室的中心，则完成了自由空气电离室的安放和固定。
[0079]工作时，控制室打开X光机，转动附加过滤转盘规范于工作位。通过导轨位置自动调控系统和激光定位系统，控制电离室测量平台移动，使得自由空气电离室处于激光十字中心，即到达工作位置(空气比释动能基准位置)，再调节圆柱形自由空气电离室的基座，保证圆柱形自由空气电离室的收集极、光阑孔中心、光机射线源焦点同轴。打开自由空气电离室测量系统开始测量计数，完成测量，保存数据。旋动活塞螺旋测微仪旋钮，改变圆柱形自由空气电离室的有效体积，再重复以上工作进行测量。
[0080]移动测量平台，切换待校准电离室于激光十字中心到达工作位，开始测量，完成计数，保存数据。
[0081]然后，改变X光机参数，转动过滤转盘与下个工作位，重复上面操作。直至完成所有规范的测量。通过对自由空气电离室的漏电、稳定性和重复性等的测量数据进行处理，根据基准值规范值，给出圆柱形自由空气电离室的各项修正因子和不确定度，完成空气比释动能基准的测量和复现工作。由此可以对被校准电离室给出一个校准因子，使得被校准电离室的实测值与该校准因子的乘积等于基准值，以使被校准电离室也能够实现自由空气电离室的功能和作用。
[0082]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电离室系统，其特征在于，所述电离室系统包括: 箱体，呈圆柱体，由多层金属复合材料制成，对杂散辐射和电磁干扰进行屏蔽； 光阑，装设于所述箱体的一个端面上，所述光阑中心与所述箱体中心同轴，对于射入所述箱体的X射线进行限束； 电极，包括第一电压端和地电压端；所述第一电压端为两个，分别沿所述箱体内壁对称设置在所述箱体内； 收集极，设置于所述箱体内，所述收集极的中心与所述光阑中心对准；当在所述第一电压端和收集极上加直流的极化电压时，在所述箱体内形成电场，将箱体内的气体电离，通过所述收集极对所述气体电离的离子进行收集； 两个活塞，与所述箱体内壁和对称设置的第一电压端分别相接，形成收集区；通过调整所述活塞在所述箱体中的位置，改变所述收集区的有效体积。2.根据权利要求1所述的电离室系统，其特征在于，所述箱体包括箱体前壁、箱体侧壁和箱体后壁； 其中，所述箱体前壁为圆形，几何中心具有凸起结构，凸起结构中心具有第一开口 ； 所述箱体侧壁为圆柱形，一端与所述箱体前壁相接，另一端与所述箱体后壁相接，在所述箱体侧壁上靠近所述箱体后壁的位置，具有一温度探测孔，用以放置温度探头； 所述箱体后壁为圆形，在所述箱体后壁的几何中心具有第二开口 ；由所述光阑限束后的X射线束由所述箱体前壁的第一开口进入箱体，再由所述第二开口射出。3.根据权利要求2所述的电离室系统，其特征在于，所述箱体后壁还具有三个接线端子，分别是由收集极引出的收集极接线端子、由第一电压端引出的高压极接线端子和地电压端引出的接地接线端子。4.根据权利要求2所述的电离室系统，其特征在于，所述第一开口具体为螺纹孔，内壁上具有螺纹，所述光阑的外壁上具有螺纹，与所述螺纹孔相匹配；所述光阑螺设连接于所述第一开口。5.根据权利要求1所述的电离室系统，其特征在于，所述第一电压端的长度不小于所述两个活塞之间能拉开的最大距离。6.根据权利要求1所述的电离室系统，其特征在于，所述电离室系统还包括滑动导向杆，所述活塞的第一端面套接在所述收集极上，第二端面套接在所述滑动导向杆上；所述活塞的几何中心具有开孔，使所述X射线束经所述开孔进入/射出所述收集区；所述活塞与所述收集极的连接处为绝缘隔离。7.根据权利要求6所述的电离室系统，其特征在于，所述活塞的侧壁贴有铝片，与所述第一电压端向接触，使得在所述活塞在滑动中与所述第一电压端保持电连接。8.根据权利要求6所述的电离室系统，其特征在于，活塞与所述收集极的连接处贴有铝片，所述铝片接地连接，使所述收集区之外的收集极通过所述铝片实现电离屏蔽。9.根据权利要求1所述的电离室系统，其特征在于，所述系统还包括限位装置，装设于所述箱体内，用于限定两个活塞之间的最大距离和最小距离。10.根据权利要求1所述的电离室系统，其特征在于，所述电离室系统还包括基座，所述基座包括底板、滑块和控制装置； 所述底板包括: 底座； 第一位移控制装置，与所述控制装置相连接，根据所述控制装置的控制信号产生沿箱体轴向方向的位移； 第二位移控制装置，与所述控制装置相连接，根据所述控制装置的控制信号产生平行所述底座平面并垂直箱体轴向方向的位移； 第三位移控制装置，与所述控制装置相连接，根据所述控制装置的控制信号产生垂直所述底座平面方向的位移； 滑块，包括安装面和滑动面； 所述安装面与所述底板相接，通过所述安装面将所述滑块固定于所述底板之上，并且使所述滑块随所述第一位移控制装置、第二位移控制装置和第三位移控制装置产生的位移进行移动； 所述滑块的滑动面呈弧形，托接在所述箱体的外壁，根据所述控制信号，通过所述滑动面带动所述箱体产生绕所述箱体轴向方向的转动位移。
【专利摘要】本实用新型实施例涉及一种电离室系统,包括：箱体，呈圆柱体，由多层金属复合材料制成，对杂散辐射和电磁干扰进行屏蔽；光阑，装设于箱体的一个端面上，所述光阑中心与箱体中心同轴，对于射入箱体的X射线进行限束；电极，包括第一电压端和地电压端；第一电压端为两个，分别沿所述箱体内壁对称设置在所述箱体内；收集极，设置于所述箱体内，收集极的中心与光阑中心对准；当在第一电压端和收集极上加直流的极化电压时，在箱体内形成电场，将箱体内的气体电离，通过收集极对气体电离的离子进行收集；两个活塞，与箱体内壁和对称设置的第一电压端分别相接，形成收集区；通过调整活塞在所述箱体中的位置，改变收集区的有效体积。
【IPC分类】G01T1/185
【公开号】CN204790008
【申请号】CN201520476895
【发明人】吴金杰, 葛双, 王佳
【申请人】中国计量科学研究院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月3日