一种宽量程复合电离室及其测量方法与流程

1.本发明属于电离室技术领域，具体涉及一种宽量程复合电离室及其测量方法。


背景技术：

2.电离室是利用电离辐射的电离效应测量电离辐射的探测器，电离室由处于不同电位的电极和其间的介质组成。电离辐射在介质中产生电离离子对，在电场的作用下，正负离子分别向负极和正极漂移，形成电离电流。由于电离电流与辐射的强度成正比，测量该电流即可得到电离辐射的强度。常规的电离室内设置单独一个收集极，其电离室测量范围较小，若保证了测量下限，就不能保证上限，反之亦是。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种宽量程复合电离室及其测量方法，以解决现有电离室测量范围较小的问题。
4.本发明采用的第一种技术方案：一种宽量程复合电离室的测量方法，宽量程复合电离室包括由外至内依次同轴套装的外高压极、第二收集极、内高压极和第一收集极；其中，在外高压极的内部同轴设置与其一体连接的内高压极，在所述内高压极内同轴设置第一收集极，在所述内高压极的外侧同轴设置第二收集极；
5.通过外高压极与第二收集极的配合，收集低剂量电离信号，通过内高压极与所述第一收集极配合，收集高剂量电离信号。
6.本发明采用第二种技术方案：一种宽量程复合电离室，包括一第一收集极，第一收集极为细长杆，第一收集极外同轴套装有一内高压极，内高压极为中空筒体，第一收集极的底端位于内高压极内、且与内高压极的底端不接触；
7.内高压极外依次同轴套装有一第二收集极和外高压极，第二收集极包括筒体和在筒体顶端设置的至少三个输出轴，各个输出轴按以第一收集极为圆心的圆形阵列布置；
8.外高压极为中空筒体，第一收集极的顶端从外高压极的顶端穿出，内高压极的顶端与外高压极的顶端连接，筒体的顶端与外高压极的顶端不接触，各个输出轴从外高压极的顶端穿出；
9.内高压极的底端位于筒体内、且其与筒体的底端不接触，筒体的底端位于外高压极内、且其与外高压极的底端不接触。
10.进一步的，在各个输出轴外、且位于与外高压极相交处均套设有绝缘子，在第一收集极外、且位于与外高压极相交处设置有绝缘子。
11.进一步的，各个输出轴汇聚至一总输出轴。
12.本发明的有益效果是：在电离室内同轴设置两个收集极，在外高压极内增设内高压极，可以同时收集高、低剂量的电离信号。可以在电离室内部气体体积相同的情况下，相较于只设置一个收集极的电离室能进行宽量程的测量，即使用一个探测器可以同时完成高量程和低量程的测量，提高了测量范围，同时具备高量程和低量程的测量能力，可同时保证
上下限。
附图说明
13.图1为本发明一种宽量程复合电离室的俯视结构示意图；
14.图2为图1中的a-a剖视示意图。
15.其中，1.外高压极，2.第二收集极，21.筒体，22.输出轴，3.内高压极，4.第一收集极，5.绝缘子。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
17.本发明提供了一种宽量程复合电离室的测量方法，宽量程复合电离室包括由外至内依次同轴套装的外高压极1、第二收集极2、内高压极3和第一收集极4；其中，在外高压极1的内部同轴设置与其一体连接的内高压极3，在所述内高压极3内同轴设置第一收集极4，在所述内高压极3的外侧同轴设置第二收集极2；通过外高压极1与第二收集极2的配合，收集低剂量电离信号，通过内高压极3与所述第一收集极4配合，收集高剂量电离信号。
18.在外高压极1的内部同轴设置与其一体连接的内高压极3，在内高压极3内同轴设置第一收集极4，在内高压极3的外侧同轴设置第二收集极2。通过外高压极1与第二收集极2的配合，收集低剂量电离信号，通过内高压极3与第一收集极4配合，收集高剂量电离信号。最后将电离信号通过对应的收集极输出弱电流，并进行后续电子学处理。
19.本发明还提供了一种宽量程复合电离室，如图1和图2所示，包括一第一收集极4，第一收集极4为细长杆，第一收集极4外同轴套装有一内高压极3，内高压极3为中空筒体，第一收集极4的底端位于内高压极3内、且与内高压极3的底端不接触；
20.内高压极3外依次同轴套装有一第二收集极2和外高压极1，第二收集极2包括筒体21和在筒体21顶端设置的三个输出轴22，三个输出轴22按以第一收集极4为圆心的圆形阵列布置；
21.外高压极1为中空筒体，第一收集极4的顶端从外高压极1的顶端穿出，内高压极3的顶端与外高压极1的顶端连接，筒体21的顶端与外高压极1的顶端不接触，各个输出轴22从外高压极1的顶端穿出。
22.内高压极3的底端位于筒体21内、且其与筒体21的底端不接触，筒体21的底端位于外高压极1内、且其与外高压极1的底端不接触。
23.第二收集极2，用于收集位于外高压极1以内、内高压极3以外空间内形成的电离信号，并通过输出轴22输出；第一收集极4用于收集位于内高压极3以内空间形成的电离信号，并通过第一收集极4输出。外高压极1和内高压极3在第二收集极2两侧形成内外高压极，增大了电离室装置的灵敏体积，能够保证测量下限，提高灵敏度。
24.在一些实施例中，在各个输出轴22外、且位于与外高压极1相交处均套设有绝缘子5，在第一收集极4外、且位于与外高压极1相交处设置有绝缘子5。筒体21由至少三个输出轴22支撑，输出轴22按以第一收集极4为圆心的圆形阵列布置，多个输出轴22的对称布置，再加上第一收集极4的直杆结构设置，增强了整体结构的稳固性，同时使得整体电离室的抗振性能加强，有效的提高电离室探测器的稳定性，降低误报警、冒大数的概率。
25.在一些实施例中，各个输出轴22连接至一总输出轴，并将电离信号输出。
26.现有气体探测工作中，通常是分别用高量程探测器和低量程探测器来进行高量程和低量程的测量的，但是本发明通过在外高压极1内增设内高压极3，并在两个高压极内分别配合设置一个收集极，可以实现使用一个探测器就能同时完成高量程和低量程的测量。即在电离室内部气体体积相同的情况下，本发明的电离室结构相较于只设置一个收集极的电离室结构来说，可以实现宽量程的测量，提高了测量范围，可同时保证上下限。


技术特征：
1.一种宽量程复合电离室的测量方法，其特征在于，所述宽量程复合电离室包括由外至内依次同轴套装的外高压极(1)、第二收集极(2)、内高压极(3)和第一收集极(4)；其中，在外高压极(1)的内部同轴设置与其一体连接的内高压极(3)，在所述内高压极(3)内同轴设置第一收集极(4)，在所述内高压极(3)的外侧同轴设置第二收集极(2)；外高压极(1)与第二收集极(2)配合收集低剂量电离信号，内高压极(3)与所述第一收集极(4)配合收集高剂量电离信号。2.一种宽量程复合电离室，其特征在于，基于权利要求1所述的一种宽量程复合电离室的测量方法，具体包括：一第一收集极(4)，所述第一收集极(4)为细长杆，所述第一收集极(4)外同轴套装有一内高压极(3)，所述内高压极(3)为中空筒体，所述第一收集极(4)的底端位于所述内高压极(3)内、且与所述内高压极(3)的底端不接触；所述内高压极(3)外依次同轴套装有一第二收集极(2)和外高压极(1)，所述第二收集极(2)包括筒体(21)和在所述筒体(21)顶端设置的至少三个输出轴(22)，各个所述输出轴(22)按以所述第一收集极(4)为圆心的圆形阵列布置；所述外高压极(1)为中空筒体，所述第一收集极(4)的顶端从所述外高压极(1)的顶端穿出，所述内高压极(3)的顶端与所述外高压极(1)的顶端连接，所述筒体(21)的顶端与所述外高压极(1)的顶端不接触，各个所述输出轴(22)从所述外高压极(1)的顶端穿出；所述内高压极(3)的底端位于所述筒体(21)内、且其与所述筒体(21)的底端不接触，所述筒体(21)的底端位于所述外高压极(1)内、且其与所述外高压极(1)的底端不接触。3.如权利要求2所述的一种宽量程复合电离室，其特征在于，在各个所述输出轴(22)外、且位于与所述外高压极(1)相交处均套设有绝缘子(5)，在所述第一收集极(4)外、且位于与所述外高压极(1)相交处设置有绝缘子(5)。4.如权利要求2所述的一种宽量程复合电离室，其特征在于，各个所述输出轴(22)汇聚至一总输出轴。

技术总结
本发明公开了一种宽量程复合电离室及其测量方法，该宽量程复合电离室包括由外至内依次同轴套装的外高压极、第二收集极、内高压极和第一收集极；其中，在外高压极的内部同轴设置与其一体连接的内高压极，在所述内高压极内同轴设置第一收集极，在所述内高压极的外侧同轴设置第二收集极；通过外高压极与第二收集极的配合，收集低剂量电离信号，通过内高压极与所述第一收集极配合，收集高剂量电离信号。本发明解决了现有电离室测量范围较小的问题。发明解决了现有电离室测量范围较小的问题。发明解决了现有电离室测量范围较小的问题。


技术研发人员：曲广卫 海建中 赵江斌 刘辉 曲锐 靳磊 张祥林
受保护的技术使用者：陕西卫峰核电子有限公司
技术研发日：2022.08.12
技术公布日：2022/11/18