辐射检测器部件制造技术

辐射检测器部件（２０）包括辐射闪烁体检测器（２２），用于生成作为所检测辐射的函数的光信号。光检测器（４０）在操作上可与辐射闪烁体检测器（２２）连接，用于接收来自辐射闪烁体检测器的光信号并生成作为所接收光信号的函数的电信号。光检测器的壳体（４４）可与光检测器（４０）电连接。壳体（４４）和光检测器（４０）中至少之一可与电源的电极电连接，由此，壳体和光检测器在电连接时处于实质相同的电位。

【技术实现步骤摘要】

—般来说，本专利技术涉及辐射检测器。具体来说，本专利技术涉及辐射闪烁体 (scintilator)检测器。
技术介绍
辐射闪烁体检测器在钻井行业已知用于测井(logging)和随钻测量(measure while drilling :丽D)应用。辐射闪烁体检测器还可用作安全入口 (portal)检测器或 者用于医疗应用。当辐射闪烁体检测器结合到用于钻探油井、气井和水井的工具串(tool string)的测井工具时，测井工具沿井身识别、定位和区分地质构造。用于油井的工具串和 测井工具往往暴露于包括可达到185t:的温度和高达20000psi的压力的苛刻工作环境，并 且可受到剧烈的冲击和振动。 典型辐射检测器部件包括耦合到例如光电倍增管(photomultipliertube)的光 检测元件的闪烁体。辐射、如地质构造所发射的伽玛(gamma)射线被闪烁体转换成光，并且 传导到光电倍增管。光电倍增管将光转换成电子，并且产生经放大的电信号。然后，经放大 的电信号通过监测电子设备(electronics)来测量和使用。希望在没有噪声的情况下使光 电倍增管所产生的经放大的电信号与在闪烁体中相互作用的、被转换成光的伽玛射线成正 比。 经放大的电信号中的任何"噪声"分量可导致在闪烁体中起反应的伽玛射线的错 误表示。具有光电倍增管中产生的电子的形式的"噪声"或暗电流(dark current)可通过 热活动而不是通过光电效应来产生。这些电子称作热离子电子(thermionic electron)。光电倍增管中产生的包括热离子电子的经放大的电信号可能错误表示或者歪曲沉积在闪 烁体中、与其发生反应或者进行交互的伽玛射线所产生的信号。在高温操作光电倍增管增加了发射热离子电子和噪声等级。对于例如潜孔钻探(downhole drilling)的某些应用， 要求地质构造背景辐射的准确测量，并且来自"噪声"的寄生电子产生可影响辐射检测器部 件的性能。因此，消除或者使辐射检测器部件中的"噪声"分量最小是有利的。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是一种产生比先前已知更小的"噪声"的辐射检测器部件。该 辐射检测器部件包括辐射闪烁体检测器，用于生成作为所检测辐射的函数的光信号。光检 测器在操作上可与辐射闪烁体检测器连接，用于接收来自辐射闪烁体检测器的光信号并生 成作为所接收光信号的函数的电信号。光检测器的壳体可与光检测器电连接。壳体和光检 测器中至少之一可与电源的电极(pole)电连接，由此，壳体和光检测器在电连接时处于实 质相同的电位。 本专利技术的另一个方面是辐射检测器部件，包括用于生成指示闪烁事件的信号的晶 体部件。光电倍增管部件在操作和电气上可与晶体部件连接。光电倍增管部件用于接收来 自晶体部件的信号，并且生成作为所接收信号的函数的电信号。光电倍增管部件包括用于支撑光电倍增管的壳体。壳体可与光电倍增管电连接。壳体和光电倍增管在电连接时处于 实质相同的电位，以便使光电倍增管中的热离子电子的产生最小。 本专利技术的又一个方面是光电倍增管部件，包括用于从来源接收光信号的光电倍增 管。光电倍增管生成作为所接收光信号的函数的电信号。壳体支撑光电倍增管。壳体可与 光电倍增管电连接。壳体和光电倍增管中至少之一可与电源的电极电连接。壳体和光电倍 增管在电连接时处于实质相同的电位。附图说明 在参照附图阅读以下具体实施方式时，会更好地理解本专利技术的这些及其它特征、 方面和优点，其中 图1是示出根据本专利技术的一个方面的辐射检测器部件的侧视图； 图2是示出图1所示的辐射检测器部件的一部分的分解透视图； 图3是图1所示的辐射检测器部件的放大截面图；以及 图4是大致沿图3的线条4-4所截取的辐射检测器部件的端部的视图。具体实施例方式根据一个方面的辐射检测器部件20在图1-3中示出。辐射检测器部件20可用于 检测和测量来自各种来源以及各种应用中的伽玛辐射的等级或能量。辐射检测器部件20 包括两个主要工作装置辐射闪烁体检测器部件22和光电倍增管部件24。辐射检测器部 件20还包括外壳体26，以便保护辐射闪烁体检测器部件22和光电倍增管部件24。 辐射闪烁体检测器22具有用于例如在检测到某个等级或能量的辐射时生成指示 闪烁事件的信号的晶体(未示出)。例如，辐射、如伽玛射线被辐射闪烁体检测器22的晶体 闪烁体转换成作为所检测辐射的函数的光。辐射闪烁体检测器22可包括能够由于辐射而 闪烁的其它装置。例如，晶体可以是掺杂有铊的圆柱形碘化钠晶体(NaI(Tl))。又作为示 例，晶体可具有一英寸的直径，并且长度可高达五英寸。 辐射闪烁体检测器22的晶体生成作为与晶体进行交互的辐射的一部分所检测的 辐射的函数的光信号，这是已知的。例如，光信号被生成为传递到辐射闪烁体检测器22的 伽玛辐射的存在和量的函数。辐射闪烁体检测器22还包括用于支撑晶体的壳体42。壳体 42可由例如钛、精制(pr印ared)铝或不锈钢的任何适当材料制成。辐射闪烁体检测器22 还可包括位于壳体42与晶体之间的支撑结构。 光电倍增管部件24在操作和电气上连接到辐射闪烁体检测器22的晶体。光电倍 增管部件24接收来自晶体的光信号，并且生成作为所接收光信号的函数的电信号。光电倍 增管部件24包括光电倍增管40 (图1)，这是已知的，光电倍增管40包括光电检测器以接收 来自辐射闪烁体检测器22的晶体的光信号。 光电倍增管部件24可以是若干已知光电倍增管部件的任一种。在所示示例中，光 电倍增管部件24具有与辐射闪烁体检测器22实质相同的外直径。 光电倍增管部件24包括支撑光电倍增管40的壳体44。壳体44可由例如钛、精制 铝或不锈钢的任何适当材料制成。光电倍增管部件24还可包括具有弹簧材料的形式的支 撑结构46(图2)。光电倍增管部件24包括给光电倍增管提供偏置的电阻分压器(resistive4divider)(未示出)。光电倍增管部件24在螺纹连接48处附连到辐射闪烁体检测器22 (图 3)。 位于光电倍增管部件24与辐射闪烁体检测器22之间的光窗口 60允许来自辐射 闪烁体检测器中形成的闪烁的光进入光电倍增管部件。经放大的电脉冲在光电倍增管40 的阳极产生。然后，经放大的脉冲或电信号通过导线64传导到处理电子设备。 光电倍增管40由刚性的壳体44保护以免受到工作环境影B向。光电倍增管部件24 包括盖子(c即)62，其被拧到光电倍增管壳体44的轴端，以便闭合壳体的一端。盖子62可 由例如钛、精制铝或不锈钢的任何适当材料制成。将光电倍增管壳体44的另一个轴端在螺 纹连接48处拧到辐射闪烁体检测器22的开口端，以便闭合壳体和辐射闪烁体检测器的另 一个轴端。 如在图3中所看到的，弹簧82啮合光电倍增管40的左轴端和盖子62的右轴内表 面。弹簧82是导电的，并且由例如金属的材料制成。弹簧82给光电倍增管40加载有已知 偏置力，并且提供盖子62与光电倍增管之间的电连接。填充(potting)材料、如RTV可围 绕贯穿盖子62的中心开口的导线64放置。因此，壳体44、光电倍增管40和辐射闪烁体检 测器22电连接，并且受到实质相同的电位。因此，光电倍增管部件24可作为现成(ready to use)组件或者作为替换零件来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射检测器部件（２０），包括：辐射闪烁体检测器（２２），用于生成作为所检测辐射的函数的光信号；在操作上可与所述辐射闪烁体检测器（２２）连接的光检测器（４０），用于接收来自所述辐射闪烁体检测器的光信号并生成作为所接收光信号的函数的电信号；以及用于所述光检测器（４０）并且可与所述光检测器电连接的壳体（４４）；所述壳体（４４）和所述光检测器（４０）中至少之一可与电源的电极电连接，由此，用于所述光检测器的所述壳体和所述光检测器处于实质相同的电位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KD琼斯，AM阿拉比索，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]