一种微型云母端窗GM计数管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微型云母端窗GM计数管，它包括阴极管，所述的阴极管一端覆盖有云母窗，阴极管的另一端连接有内套管，内套管外套接有外套管，外套管的一端与接头连接，外套管的另一端插接到阴极管中，内套管内插入有阳极丝，接头外连接有玻璃管，玻璃管的端头开口，接头连接有端帽，端帽将玻璃管罩在其中。其有益效果在于：1)设置有圆锥形探测器空腔，计数管体积比传统普通圆筒形结构的要小，有效内壁面积小，计数管灵敏度低、适合低能或高剂量率测量需求。2)同时缩小云母窗面积，减少了人为触碰炸裂的机会，并且减少了安装不锈钢防护网的工序，能实现批量生产自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种微型云母端窗GM计数管
本技术属于计数管，具体涉及一种微型云母端窗GM计数管。
技术介绍
随着国民经济的发展和科学技术的进步，在放射性同位素应用和辐射剂量监测工作中，GM计数管(盖革计数管)成为使用最广的辐射探测器之一。GM计数管一般用于对β粒子、γ、X射线的测量，但是对于穿透能力弱的α粒子或低能射线，必须要对GM计数管进行改装。α粒子在物质中穿透的距离称为射程，它随α粒子能量及物质不同而异，α粒子通过其他介质时的射程就更短了，用一张纸就可以挡住，因此对α粒子的测量受到很多因素的影响。目前现有的金属圆筒形GM计数管管壁很薄，可以使β粒子能够穿透，但其测量上限不高，能挡住低穿透本领的低能射线，满足不了低能或高强射线的测量要求。为了探测α、β、低能γ、X射线等穿透本领弱的粒子或射线，须在计数管壁上设有薄窗，它既要能保证计数管不漏气，又要能使粒子射入灵敏体积，由于α粒子穿透能力弱，要使计数管测量到能量小的α粒子，通常使用玻璃或有机薄膜作为输入窗口，实际操作中也采用云母片剥制而成薄窗，这种云母端窗式GM计数管是一种可同时测量α、β、γ射线的辐射探测器。云母端窗GM计数管是GM计数管中较为常见、用于测量表面沾染的辐射探测器。市场上较为常见的型号有LND7311、ZP1430、GJ5450、GJ5250等。其结构是圆筒型金属外壁，一端为云母窗，直径为20mm-50mm不等，另一端或侧面通过玻璃或陶瓷结构引出阳极丝和排气管。由于云母窗厚度比较薄，一般为1.5-2.0mg/cm2。α、β射线可穿透，用来测量α、β表面沾染，对低能γ、X射线也有一定的测量能力。但对于能量低于20KeV的X射线测量，存在两个问题：1)云母窗厚度对20KeV能量的射线阻挡较为明显；2)X射线强度一般较高，在校准X射线辐射场中，往往会达到探测器的非线性区，影响校准精度。X射线穿透能力弱，使用云母作为GM计数管的探测窗口时，不同能量的X射线所能穿过的云母窗厚度是不一样的，能量越高的所能穿过的云母窗越厚，当云母窗厚度一定时，GM计数管对不同能量的X射线探测灵敏度会不同，能量越高探测灵敏度将会越高。β粒子的穿透能力比X射线的要强很多，但是云母窗的厚度也会影响GM计数管对β粒子的探测灵敏度，随着云母窗厚度的增加，对于X射线、β粒子探测灵敏度也是呈线性下降。但是云母窗厚度不能太薄，否则在气密封接中易炸裂，这是由于GM计数管内部为负压，一般仅为正常大气压的1/5到1/3，因此云母窗面积越大，其厚度就需要越厚，才能在保证气密的情况下不易炸裂；而且在生产或使用操作时无意触碰云母窗也容易导致云母窗炸裂，为了解决云母窗容易因触碰等因素炸裂破损的问题，有的计数管设计了不锈钢网，在操作过程中起到保护GM计数管云母薄窗不被人员误触造成云母窗破裂的作用，但是加装不锈钢网在批量生产上自动化程度不高，不锈钢网格的大小对探测影响也比较大。因此对于α粒子或低能β、γ或X射线测量仍然存在缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微型云母端窗GM计数管，它能够解决现有技术中存在的上述问题，能够有效的满足低能或高强射线的测量要求。本技术的技术方案如下：一种微型云母端窗GM计数管，它包括阴极管，所述的阴极管一端覆盖有云母窗，阴极管的另一端连接有内套管，内套管外套接有外套管，外套管的一端与接头连接，外套管的另一端插接到阴极管中，内套管内插入有阳极丝，接头外连接有玻璃管，玻璃管的端头开口，接头连接有端帽，端帽将玻璃管罩在其中。所述的阴极管为圆柱状，中间开有通孔，其一端开有圆锥形的探测器空腔，阴极管的另一端开有凹槽。所述的端帽为铝合金材质。所述的接头为铝合金材质。所述的外套管为陶瓷材料。所述的内套管为陶瓷材料。所述的阴极管其通孔处连接有内套管。所述的外套管的另一端插接到阴极管的圆柱形凹槽内。所述的阳极丝的一端靠近阴极管中的探测器空腔的边缘，阳极管的另一端伸出至接头外。所述的云母窗的直径不超过9mm，厚度不大于1mg/cm2。本技术的有益效果在于：1)设置有圆锥形探测器空腔，计数管体积比传统普通圆筒形结构的要小，有效内壁面积小，计数管灵敏度低、适合低能或高剂量率测量需求。2)探测器结构微型化，使得缩小云母窗面积成为可能，云母窗面积小(直径不超过9mm)，可以把云母窗做得更薄(厚度不大于1mg/cm2)，这样在气密封接中不易炸裂，并可以使低能射线穿透，满足低能射线测量要求；同时缩小云母窗面积，减少了人为触碰炸裂的机会，并且减少了安装不锈钢防护网的工序，能实现批量生产自动化。附图说明图1为本技术所提供的一种微型云母端窗GM计数管剖视图。图中，1云母窗，2阴极管，3外套管，4内套管，5阳极丝，6接头，7玻璃管，8端帽，9探测器空腔，10封接玻璃粉。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步详细说明。GM计数管记录γ射线的过程，在于γ量子由管壁材料中打出快速电子，这个次级电子如果进入了计数灵敏体积，即可引起气体电离而与β射线一样产生计数，由于大部分的γ射线都不起作用地穿透管壁，所以被记录的只是射到管上的γ射线中的很少的一部分，被记录的γ射线数与入射射线数之比，称为对γ射线的计数效率，这种定义被广泛采用。在剂量测量工作中，感兴趣的是计数率与剂量率(或总计数N与总剂量D)之间的换算系数C/J，此系数随γ射线能量的改变即表现为计数管用于剂量测量的能量响应即灵敏度，计数管的C/J，与有效内壁面积间是正比关系，有效内壁面积是和计数管内径和长度成正相关的。通过上述各种因素的考虑，我们提供的GM计数管探测器空腔圆锥形设计，与传统的圆筒、柱形探测器空腔相比，计数管体积小，有效内壁面积小，计数管灵敏度低、适合高剂量率测量，也能满足低能射线测量要求，而且考虑云母端窗的厚度和探测灵敏度有很大关系，我们在缩小计数管体积的同时，缩小云母窗面积到直径不超过9mm，可以把云母做得更薄，可以达到不大于1mg/cm2的厚度。如图1所示，一种微型云母端窗GM计数管，包括云母窗1，阴极管2，外套管3，内套管4，阳极丝5，接头6，玻璃管7，端帽8。所述的阴极管2为圆柱状，中间开有通孔，其一端开有圆锥形的探测器空腔9，并覆盖有云母窗1，阴极管2的另一端开有凹槽，其通孔处连接有内套管4，内套管4外套接有外套管3，外套管3的一端与接头6连接，外套管3的另一端插接到阴极管2的圆柱形凹槽内，内套管4内插入有阳极丝5，阳极丝5的一端靠近阴极管中的探测器空腔9的边缘，阳极管5的另一端伸出至接头6外，接头6外连接玻璃管7，玻璃管7的端头开口，接头6还连接有端帽8，端帽8将玻璃管7罩在其中。其中，端帽8和接头6为铝合金材质，外套管3和内套管4为陶瓷材料。其中，所述的云母窗1通过玻璃粉融封到阴极管2上，阳极丝5通过封接玻璃粉10固定到内套管4上，内套管4与外套管3通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型云母端窗GM计数管，其特征在于：它包括阴极管，所述的阴极管一端覆盖有云母窗，阴极管的另一端连接有内套管，内套管外套接有外套管，外套管的一端与接头连接，外套管的另一端插接到阴极管中，内套管内插入有阳极丝，接头外连接有玻璃管，玻璃管的端头开口，接头连接有端帽，端帽将玻璃管罩在其中。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型云母端窗GM计数管，其特征在于：它包括阴极管，所述的阴极管一端覆盖有云母窗，阴极管的另一端连接有内套管，内套管外套接有外套管，外套管的一端与接头连接，外套管的另一端插接到阴极管中，内套管内插入有阳极丝，接头外连接有玻璃管，玻璃管的端头开口，接头连接有端帽，端帽将玻璃管罩在其中。


2.如权利要求1所述的一种微型云母端窗GM计数管，其特征在于：所述的阴极管为圆柱状，中间开有通孔，其一端开有圆锥形的探测器空腔，阴极管的另一端开有凹槽。


3.如权利要求1所述的一种微型云母端窗GM计数管，其特征在于：所述的端帽为铝合金材质。


4.如权利要求1所述的一种微型云母端窗GM计数管，其特征在于：所述的接头为铝合金材质。


5.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永春，
申请(专利权)人：北京聚合信机电有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11