用于对中子进行检测和二维定位的装置制造方法及图纸

使穿过欲用光电图像方法测定的物体的中子敲击在安全壳中的用于产生电子的光电图像变换器（变像器）上，该安全壳中装有气体这些电子通过产生光子流的汤森雪崩作用被放大。增强装置使产生的光子变成校准的光脉冲。用耦合荷载的探测器的矩阵装置以有规律的速率对上述发光脉冲进行定位和计数。其中能放出对被检测物体所形成的图像进行处理的信号。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术乃是一个对中子进行检测和二维定位的装置。它应用于图像显示，尤其是用来进行非破坏性的工业检验、非破坏性安全检验。或者更具体地说应用用于对金属结构的腐蚀性检测。众所周知，许多装置可通过粒子流显示出物体的图像，这些粒子包括X光子、γ光子、粒子或者质子。在欧洲专利申请说明书EP0228933和EP0368694中叙述了把一待检测物体放置于中性粒子源和检测装置之间，这种检测器，一般来说包括一个能够产生致电离粒子的光电图像变换器(变像器)。更确切说，通过中性粒子的撞击，使光电图像变换器产生快速的电子。这些快速电子可电离一种气体，并因此产生了电子-正离子对。这样形成的电子被称为一次电子。可以通过一些装置激起“汤森雪崩”现象。让一次电子在强电场的作用下得到加速，以便使其得到的动能可以超过气体分子或者原子的电离能。在该条件下，这些一次电子能够在其周围形成被称为二级电子的其他电子，它们本身参与了雪崩现象。这些二级电子被延伸型(线状或者带状)的检测元件所组成的装置收集，并结合成一系列的象元(素)(每一个象元相对应所形成的象点)。然而，人们借助于上述的这些装置，只能得到线性的(一维)图像(相对应象元的排列)。人们可以通过一排列一排列地对被检测物体进行扫描，从而能够形成二维的完整图像。在英国专利说明书GB200032所叙述的一种装置中，人们可以借用一种检测器，出是引用汤森雪崩现象，形成二维图象。这种装置属于一类已知的设备，其名称是多股线成比例室。该装置用于检测垂直入射在其平面上所照射的辐射线。该装置还包括两个带状的阴极和一个由电线所组成的平面状的阳极，它们彼此间带电相连接。这些带状的阴极连接到一些延迟线，而后者本身又连接到时间分析电路上。我们由此还可以通过检测显示出图像，并且计算出在雪崩过程中所产生的带电粒子的数量。本专利技术提出引用汤森雪崩现象，都用来检测在雪崩过程中产生的光子，以形成一个二维的图像。而该图像是与那些穿过了被检测物体的粒子流在该装置的入射表面上的撞击点的分布相对应。在雪崩现象中，由于入射电子的激励使一些原子或者分子松驰，从而产生了一些光子。这种对上述所产生的光子进行检测，从而达到对粒子的撞击进行定位的检测方法，可以避免使用那些现有技术中电子检测系统的复杂组合的装置。此外，对光子的检测可以使得用于形成雪崩现象的放大装置与光学读数装置之间完全分开。更确切地说，本专利技术涉及一个用于中子的检测和二维定位的装置，该装置包括-在入射中子撞击下产生电荷的装置;-电荷的放大装置，该装置在放大过程中发射光子;-被射出的光子的聚集装置;-能在其出口表面上释放出光脉冲的装置，该光脉冲的释放是由于聚集光子发生作用的结果。每一个光脉冲是与粒子在入射表面上的撞击点相对应。这些分布在出口表面上的光脉冲与在入射表面上粒子的撞击分布相对应，而且对其进行放大直至饱和。以便能获得校准的光脉冲。-由上述出口表面放出的校准的光脉冲的定位和计数装置。根据本专利技术的第一实施方案，这些用于释放出光脉冲的装置，包括一个图像增强器，它属于能起线性放大器作用的“微型通道板”类型。根据本专利技术的第二实施方案，这些用于释放出光脉冲的装置，包括一个第一微型通道板和一个第二微型通道板。在这种情况下，根据特定的实施方案，这些用于释放出光脉冲的装置包括一个第一微型通道板和一个第二微型通道板。能起线性放大器作用的第一微型通道板的入口处与一个光电阴极成对地联结。能起饱和放大器作用的第二微型通道板的出口处与一个荧光屏成对地联结。这个荧光屏对于所有输入的光脉冲释放出校准强度的输出的光信号，其强度超过了固定的极限值。通过入射粒子的作用所形成的每个电子经雪崩现象和放大作用能产生大量的电子。但是电子的数量随时不断的起伏变化，而且被发射出的这些电子并不显示出单一的能量，而是各具有范围较大的不同的能量。因此，在雪崩过程中生成的光子的数量也受到这种起伏变化的影响。再者，放大后所获得的光子的数量也是起伏变化的。这是由于弥散现象的缘故。与撞击作用相对应的光子数量的起伏变化降低了检测中的信号/噪声的比例，也降低了装置的性能。对校准强度的光脉冲进行计数，可以摆脱放大线路固有的统计起伏。好在用于计数和定位的装置，还包括一个耦合荷载的矩阵装置。耦合荷载传感器的矩阵装置，可以使照射转变成电信号。矩阵的每个传感器是与每个定位的图像点相对应，后者又与在入射表面的撞击点相对应。当有规律实施时，对由矩阵的每个传感器放出的信号进行计数，就可以推算出相应的入射表面上的撞击数目。无论是线性模式或是饱和模式，这些生成的光脉冲所显示的强度足于应用标准的耦合荷载矩阵装置。由此，可以限制装置的成本，而且可避免使用对冷却特别敏感的耦合荷载装置。光学的匹配装置，可以用于使来自第二个图像增强装置的出口表面的图像的规格适应于耦合荷载传感器矩阵规格。好在电荷放大装置包括一个混合气体，该气体能被电荷发生装置放出的电荷所电离，还包括能使电离后的混合气体至少经受电势差的装置。根据特定的实施方案，光子的放大装置是由前述的宜于电离的混合气体所组成，这种混合气体至少含有一种光电发射性的气体。这种光电发射性的气体最好是三乙胺。能产生电荷的装置最好包括一个明显呈平面的牢固的光电图像变换器(变像器)。这种变换器可以是任意形状，例如长方形或正方形，其边长可以是几米长。由于放大部件和光学读码部件可以彼此分开安装。因此，因多个检测器相联接所带来的问题，尤其是在变换器很大的情况下，就不复存在了。所获得的光学图像可以轻易地调整，以适合于耦合荷载矩阵装置。通过阅读附图中的说明文字，这些文字都是阐述性的而不是限定性的，你可以更好地了解本专利技术的特征。其中附图说明图1是本专利技术装置的示意图;图2是带电粒子的放大装置的局部示意图，该装置能生成相应的光子。图3是图像增强装置的剖面示意图;图4是微型通道板的其中一个通道的剖面示意图;图5是另一种图像增强装置的剖面示意图;图6是又另一种图像增强装置的剖面示意图。图1是本专利技术装置的示意图，把欲测物件10放置在中子源12和用于探测与定位的装置之间，入射中子束14在穿过物件10以后汇集在用于探测与定位的装置上。上述用于探测与定位的装置包括紧紧密封的安全壳15，正对着中子源12的安全壳的板壁16是一个平面变像器，该变像器是由涂附在铝基物体上几微米厚的钆涂层组成的。变像器16可呈显正方形或者长方形面。在安全壳15中与变像器16相对的另一方面是由出口窗26所封闭，它是一个紫外线可以穿过的二氧化硅板片。本专利技术装置包括一些可激起汤森雪崩现象的带电粒子的放大装置，这些装置是一种和平行板相应的计数器(PPAC，或者用英文译成平行板雪崩室)。这些放大装置包含装在安全壳15中的混合气体17，通过激发电离会使带电粒子出现放大现象。为此，这种混合气体是氩气和碳氢化合物气体，例如乙烷或甲烷的混合气体。碳氢化合物气体构成了熄灭物质(熄灭剂)。安全壳内混合气体17的压力约为1巴。在安全壳15中循环的混合气体是通过入口e进入壳内，并经出口s排出壳外。这些放大装置还包括一个可以使混合气体得到电势差的装置。在图2中我们更详细描述这种装置。该装置是由平行板19、23所组成。实际上19和23是两个电极，它们是由拉紧在框架20、24上的特别紧密靠近的线18、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对入射中子进行检测和二维定位的装置，其中包括接受中子的入射表面，其特征在于它包括：－经入射中子的敲击能产生电荷的装置（１６）；－电荷放大装置（１７、１９、２３），该装置在放大过程中发射光子；－用于使发射光子聚焦的装置（２８）；－装置（２９），它适用于使聚焦光子在出口表面上释放出光脉冲，每个光脉冲相对应于入射表面上的各粒子的撞击；这些分布在出口表面上的光脉冲与在入射表面上各粒子的撞击分布相对应，并使其放大直至饱和，以便能获得校准的光脉冲；－由上述出口表面发射的校准的光脉冲的定位和计数装置（５８、６０、６２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F阿里奥力，S梅特琼恩，I多利翁，
申请(专利权)人：施卢默格工业公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]