一种电离室制造技术

一种电离室，包括收集极、高压极、保护环、绝缘子；所述高压极、保护环均为圆筒状结构，高压极套装在保护环中，其特征在于：在高压极与保护环之间设有绝缘子；在保护环的一个端面上，安装有第一BNC接头与第二BNC接头，所述第一BNC接头的一端与收集极的一端连接，收集极的另一端穿过高压极一个端面设置的通孔延伸至电离腔；第一BNC接头的另一端可与外设测量仪器电连接；第二BNC接头的一端与高压极电连接，另一端可与外设极化电源连接。本实用新型专利技术电离室为可拆装结构，绝缘子清洁方便，电离室工作稳定；收集极和保护环分布在高压极两侧，收集极漏电流比较小，测量精确较高；保护环在电离室的最外侧并接地，保证电离室在使用过程中的安全。

An ionization chamber

An ionization chamber comprises a collector, a high voltage electrode, a protective ring and an insulator; the high voltage electrode and a protective ring are cylindrical in shape, and the high voltage electrode is sleeved in the protective ring, characterized in that an insulator is arranged between the high voltage electrode and the protective ring; and on one end face of the protective ring, a first BNC joint and a second BNC joint are installed. One end of the first BNC connector is connected with one end of the collector, and the other end of the collector extends to the ionization chamber through a through hole arranged at one end of the high voltage electrode; the other end of the first BNC connector can be electrically connected with the peripheral measuring instrument; the other end of the second BNC connector can be electrically connected with the high voltage electrode; and the other end can be connected with the peripheral polarization power supply. . The ionization chamber of the utility model is a detachable and assembled structure, the insulator is clean and convenient, and the ionization chamber works stably; the collector and the protective ring are distributed on both sides of the high voltage electrode, and the leakage current of the collector is relatively small and the measurement accuracy is high; the protective ring is grounded on the outermost side of the ionization chamber to ensure the safety of the ionization chamber in use.

【技术实现步骤摘要】
一种电离室
本技术公开了一种电离室。涉及核辐射探测

技术介绍
电离室是利用核辐射在气体中的电离效应进行测量的核辐射探测器。电离室结构通常由三部分组成：收集极、高压极和保护环。收集极和高压极之间充满了气体，大部分情况下为高压氩气。电离室以常压下的空气为工作气体，该部分可以与外界完全连通也可以处于封闭状态。高压极和收集极间加一定的极化电压形成电场，使空气中电离效应产生的自由电子和正离子分别被拉向高压极和收集极。电离室输出的电流即是自由电子所形成的电流，其信号通常很微弱，最小为皮安(10-12A)量级。为了使收集到的自由电子尽可能多地形成弱电流，减少流经收集极的漏电流，在收集极和高压极之间需要增加与收集极电位接近的保护环，一方面减少收集极漏电流，另一方面，使极化电场均匀。核物理实验作为核专业教学的实践课程，学生在实验时应紧密结合核物理实验仪器，不仅需要了解核物理实验目的和实验内容，更应该熟悉核仪器结构和工作原理。虽然近年来各高校开展的核物理实验内容丰富，实验设备和仪器更加微机化、智能化，但学生只能通过实验的微控制平台记录核实验数据，不能直接观察核仪器内部结构，致使多数学生无法深入理解核物理实验原理。诸如正比计数管、G-M计数管和闪烁体探测器，这些核探测器都不能进行拆分，学生也无法观察其内部结构。核物理实验中常使用豁免级Cs-137源作为放射源。作为豁免级的γ源，Cs-137活度较小，只能使用G-M计数管、闪烁体探测器等灵敏度较高的核探测器进行实验。因此，核物理实验中，学生往往接触不到电离室探测器。根据电离室的工作原理，其中的收集极、高压极和保护环之间要求相互绝缘。参见附图1，在现有技术中，以圆柱形电离室为例进行说明，为实现上述三者之间的良好绝缘，通常是在收集极、保护环与高压极之间设置绝缘子，同时，在收集极与保护环之间还要设置密封结构，以确保三部分之间的绝缘等级。因此，导致电离室的结构非常复杂，工厂生产时装配要求很高。使用过程中，由于环境变化，水气、潮湿等沾污到收集极或保护环时，会影响收集极的正常工作，导致测量精度下降，操作人也无法对其实施清洗洁净，只能返厂维修，给生产和使用带来很多不便。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有核物理实验教学之不足而提供一种结构简单合理、加工制造、使用维护方便的电离室。本技术是采用下述方案实现的：一种电离室，包括收集极、高压极、保护环、绝缘子；所述高压极、保护环均为圆筒状结构，高压极套装在保护环中，在高压极与保护环之间设有绝缘子；在保护环的一个端面上，安装有第一BNC接头与第二BNC接头，所述第一BNC接头的一端与收集极的一端连接，收集极的另一端穿过高压极一个端面设置的通孔延伸至电离腔；第一BNC接头的另一端可与外设测量仪器电连接；第二BNC接头的一端与高压极电连接，另一端与外设极化电源连接。本技术一种电离室，所述绝缘子为圆环，圆环横截面为“L”；所述保护环一端为封闭端，另一端设有与高压极内径相同的通孔，在高压极上端面与下端面上分别套装有一个绝缘子，实现高压极与保护环之间的绝缘。本技术一种电离室，保护环的封闭端是将一块与保护环横截面相同的面板通过螺栓连接在保护环的一端构成。本技术一种电离室，第二BNC接头的一端通过插接结构与高压极电连接。本技术一种电离室，收集极的一端通过焊接方式与第一BNC接头的阳极实现连接。本技术一种电离室，收集极直径为1-3mm；材料选自黄铜、不锈钢、石墨、铝或铝合金中的一种。本技术一种电离室，保护环、高压极材料选自铸铝、不锈钢中的一种。本技术一种电离室，绝缘子材料选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、陶瓷、琥珀中的一种。本技术采用上述保护环的结构，具有如下优点：1、本技术电离室探测器结构由三部分组成：收集极、高压极、保护环。其结构简单，经过拆卸组装后不改变其性能。同时，电离室作为一种最早用于输出电信号的电离辐射探测器，有着悠久的历史，同时由于其工作原理相对简单，并且通过对它的工作机制以及输出信号理论的分析，有助于核物理专业的学生对闪烁体探测器(主要是对其部件：光电倍增管)、半导体探测器有更好的理解。传统电离室的高压极作为外壳，要么直接裸露在空气中，要么在高压极外部再包装一层屏蔽外壳。以满足在教学实践中电离室探测器的安全性和直观性，本技术电离室在结构上做出改进，将保护环外扩至高压极外。同时，本技术电离室的底部未直接密闭，但在电离室工作时，放射源将会放置在电离室底部下方的托板上，电离室底部再与托板相扣，虽然未实现电离室内气流屏蔽，但电离腔中的自由空气将实现电磁屏蔽，达到电离室探测器正常工作要求。因此，本技术不仅确保学生不会在触摸观察电离室时发生触电，同时使电离室的结构更为简单，利于学生对电离室结构和工作原理的理解。2、本技术改变了保护环和绝缘子的形状，电离室为可拆装结构，使本电离室可进行拆装而不影响其工作性能，制造工艺相对简单，绝缘子部分清洗洁净方便，能长期有效地保证电离室稳定工作。3、收集极和保护环分布在高压极两侧，使收集极的漏电流比较小，保证电离室测量值具有较高的精确度。4、保护环在电离室的最外侧并接地，保证电离室在使用过程中比较安全。附图说明附图1为现有圆柱形电离室的结构示意图。附图2为本技术结构示意图。图中：1—高压极，2—收集极，3—保护环，4—绝缘子。具体实施方式实施例1一种电离室，包括高压极1、收集极2、保护环3、绝缘子4；所述高压极1、保护环3均为圆筒状结构，高压极1套装在保护环3中，在高压极1与保护环3之间设有绝缘子4；在保护环3的一个端面上，安装有第一BNC接头5与第二BNC接头6，所述第一BNC接头5的一端与收集极2的一端连接，收集极2的另一端穿过高压极1一个端面设置的高压极通孔7延伸至电离腔8；第一BNC接头5的另一端可与外设测量仪器电连接；第二BNC接头6的一端与高压极1电连接，另一端可与外设极化电源连接；所述绝缘子4为圆环，圆环横截面形状为“L”型；所述保护环3一端为封闭端，另一端设有与高压极1内径相同的通孔，在高压极1上端面与下端面上分别套装有一个绝缘子4，实现高压极与保护环之间的绝缘；保护环3的封闭端是将一块与保护环3横截面相同的面板9通过螺栓连接在保护环3的一端构成；第二BNC接头6的一端通过插接结构与高压极1电连接；收集极的一端通过焊接方式与第一BNC接头的阳极实现连接；收集极材料为黄铜，直径为2mm；保护环、高压极材料选自铸铝；绝缘子材料选自聚乙烯。实施例2本实施例2与实施例1的区别在于：收集极材料选自不锈钢，直径为3mm；保护环、高压极材料选自不锈钢；绝缘子材料选自陶瓷。实施例3本实施例3与实施例1的区别在于：收集极材料选自石墨，直径为1mm；保护环材料选自铸铝；高压极材料选自石墨；绝缘子材料选自聚四氟乙烯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电离室，包括收集极、高压极、保护环、绝缘子；所述高压极、保护环均为圆筒状结构，高压极套装在保护环中，其特征在于：在高压极与保护环之间设有绝缘子；在保护环的一个端面上，安装有第一BNC接头与第二BNC接头，所述第一BNC接头的一端与收集极的一端连接，收集极的另一端穿过高压极一个端面设置的通孔延伸至电离腔；第一BNC接头的另一端可与外设测量仪器电连接；第二BNC接头的一端与高压极电连接，另一端与外设极化电源连接。

【技术特征摘要】
1.一种电离室，包括收集极、高压极、保护环、绝缘子；所述高压极、保护环均为圆筒状结构，高压极套装在保护环中，其特征在于：在高压极与保护环之间设有绝缘子；在保护环的一个端面上，安装有第一BNC接头与第二BNC接头，所述第一BNC接头的一端与收集极的一端连接，收集极的另一端穿过高压极一个端面设置的通孔延伸至电离腔；第一BNC接头的另一端可与外设测量仪器电连接；第二BNC接头的一端与高压极电连接，另一端与外设极化电源连接。2.根据权利要求1所述的一种电离室，其特征在于：所述绝缘子为圆环，圆环横截面形状为“L”型；所述保护环一端为封闭端，另一端设有与高压极内径相同的通孔，在高压极上端面与下端面上分别套装有一个绝缘子，实现高压极与保护环之间的绝缘。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡毅，王日中，李元桥，田立朝，马燕云，胡朝辉，刘泉旺，曹嘉懿，
申请(专利权)人：湖南省核工业中心实验室，
类型：新型
国别省市：湖南,43