專利名稱：Ｘ、γ輻射成象正比計數器陣列探測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輻射成象正比計數器陣列探測裝置，屬放射源輻射的應用領域。
中國專利94203872.X公開了一種氣體放電型陣列探測裝置。該裝置主要利用一塊與入射χ、γ光子成小掠角的高原子序數材料制成的固態薄片狀輻射體同χ、γ輻射相互作用產生的次級電子引起放電(非自持)而輸出信號，這種探測裝置利用排成陣列的陽極絲來分別獲取不同位置的χ、γ輻射強度信息，每根陽極絲之間都有一金屬板隔開。
這種探測裝置信號動態范圍大，探測效率及靈敏度高，并有阻止信號串擾的能力，基本能滿足檢測系統的要求，但是它存在以下缺陷。
1、結構復雜、體積大、制造困難。由于探測器單元內一般有16、32、64個象素單元，需要用同一個外殼密封，同時從外殼中引出每個象素的信號，因此結構很復雜，體積較大。外殼需要用多塊金屬板拼裝焊接，而且要與引出的信號端子絕緣，因此封密非常困難，如果稍有泄漏，整個探測器單元就不能正常工作。
2、探測單元死區大。由于結構復雜，造成死區很大，有時達數厘米。為了克服死區，探測器一般采用左右排列，這種排列方式使探測裝置的探測單元不在一條直線上，造成成像失真。
3、由于探測單元內部象素排列固定，使得當輻射源位置發生變化時，無法克服象素之間探測效率的不一致性。
本實用新型的目的是提供一種死區小，結構簡單，易于制造，小巧靈活的χ、γ輻射成象陣列探測裝置。
本實用新型的χ、γ輻射成象陣列探測裝置由多個獨立的探測單元排列組合而成，各探測單元可以單個平行排列，也可以單個作扇形排列，也可以幾個探測單元平等排列組合成一組，然后若干組又以扇形排列。探測單元由一薄壁金屬管和一細金屬絲組成，該金屬管同時作為殼體，金屬絲用絕緣材料固定在金屬管的二端，然后密封。金屬管內充有工作氣體。由于陣列探測裝置采用薄壁的探測單元，大大減小了現有技術中陣列探測裝置的死區，采用靈活方便的探測單元排列組合方式，減少了現有技術中探測單元各象素探測效率的差異。
說明附圖如下圖1為本實用新型χ、γ輻射成象正比計數器陣列探測裝置示意圖。
圖2為本實用新型探測單元示意圖。
圖3為平行排列的陣列探測裝置結構示意圖。
圖4為扇形排列的陣列探測裝置結構示意圖。
圖5為平行與扇形組合排列的陣列探測裝置結構示意圖。
圖6為本探測裝置探測單元成一列排列時的示意圖。
圖7為本探測裝置探測單元成二列排列時的示意圖。
結合

實施例如下本實用新型χ、γ輻射成象正比計數器陣列探測裝置，由多個探測單元一正比計數器組合而成。正比計數器(圖2)由金屬管(1)，金屬絲(2)，絕緣子(3)組成。正比計數器內充有工作氣體，并通過焊接或粘接密封。金屬絲與金屬管之間可以通過一個電阻R加上數百到數千伏的電壓。當有χ、γ射線進入金屬管內并發生電離過程時，電離產生的電子在電場作用下，到達金屬絲(陽極)，發生電子雪崩放大，產生脈沖電信號，信號通過絕緣子(3)引出。每一個進入正比計數器產生電離過程的χ、γ射線都會產生一個脈沖電信號，單位時間內的脈沖信號越多，說明正比計數器所在空間的χ、γ輻射強度越大。
為了減少探測死區，正比計數器采用薄壁金屬管，金屬管的截面尺寸應當盡量的小，以減少成像裝置的象素尺寸，提高空間分辨率；金屬管應保證有足夠的長度，同時應當安置成與入射χ、γ射線平行或成一小掠角，這樣有利于提高探測效率。
金屬絲的直徑不大于500μm，以保證較大的氣體放大倍數和較長的工作壽命。
正比計數器內充有工作氣體，它可以是氖氣、氬氣、氮氣、氙氣等氣體亦可以克入一定量的其它氣體，如甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氮氣等，充氣采用全封閉一次性充氣方式，無須充氣系統。充氣的工作氣體的氣壓在1Kp-1Mp之間。
陣列探測器可以采用如下安裝方式，(圖1)先將探測單元(7)(正比計數器)固定在探測器母板(6)上，母板(6)一般采用較輕的金屬材料，如鉛、鐵等，這樣既能保證探測單元的外殼(陰極)處于同一電位，又使母板不致于過重。母板通過絕緣塊(5)同陣列探測裝置支架(4)固定在一起，陣列探測裝置支架(4)固定在地面上。在一般情況下，可以排成一列如圖6的方式安裝。但有時為了更進一步減少探測裝置的死區，也可以將探測單元分成二列安裝，如圖7所示。
在檢測客體時，陣列探測裝置必須根據探測器與輻射源的距離，客體的大小，來決定探測單元(正比計數器)的數量和排列方式。探測單元的數量應足以覆蓋整個被檢測對象的視野。當輻射源與探測器相距較遠時，探測單元可采用一列或二列平行排列方式。當輻射源與探測器較近時可采用扇形一列或二列排列方式。當檢測客體較大時，可采用平行與扇形組合排列方式，這種靈活的排列方式，能夠有效地克服各象素之間的探測效率的不一致性，同時減輕安裝的難度。
權利要求1.一種χ、γ輻射成象正比計數器陣列探測裝置，其特征是該探測裝置由多個探測單元組合而成，探測單元以多種排列形式構成探測裝置。
2.根據權利要求1所說的探測裝置，其特征是探測單元以單個平行排列構成探測裝置。
3.根據權利要求1所說的探測裝置，其特征是探測單元以單個扇形排列構成探測裝置。
4.根據權利要求1所說的探測裝置，其特征是幾個探測單元平行排列組合成一組，然后若干組又以扇形排列構成探測裝置。
專利摘要一種X、γ輻射成象正比計數器陣列探測裝置,屬放射源輻射的應用領域。本探測裝置由多個探測單元組合而成,探測單元以多種排列形式(平行、扇形)構成探測裝置。探測單元由一薄壁金屬管和一細金屬絲組成,金屬絲用絕緣材料固定在金屬管的二端,然后密封金屬管內充有工作氣體,本探測裝置大大減少了現有探測裝置的死區,并減少了現有探測裝置中探測單元各象素探測效率的差異。
文檔編號G01T1/00GK2273016SQ95221960
公開日1998年1月21日 申請日期1995年9月22日 優先權日1995年9月22日
發明者鄔海峰, 安繼剛, 卿上玉, 王立強, 劉以思, 高寶增 申請人:清華大學