[發明專利]一種平板電離室

有效

• 申請號: 201310750259.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103681179A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 任秀艷;曾自強;吳靈美
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H01J27/02
• 分類號: H01J27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及加速器技術領域，特別涉及一種在低能加速器領域中用于診斷低能質子束流的電離室。?

背景技術

在直線質子加速器中，為保證質子加速器的注入效率，優化機器參數，監控束流行為，要求對加速器的流強、位置、束團尺寸等參數進行測試，才能根據測試結果進行相應的反饋調整。因此，束流測試系統是加速器的重要組成部分之一，國內外加速器實驗室都非常重視束流測量系統及其應用研究。?

束流測試的目標是為加速器的控制系統提供足夠的束流信息，以使整個加速器系統工作在正常的狀態及可控的非正常狀態。?

束流監控的探測器要求能在加速器束流管道周圍.測出在一定時問間隔內通過的束流的粒子數，同時也要能測出束流的位置。為此需要在質子直線加速器相應的束流輸運線管道的適當位置配置一定數量的束流監控的探測器。?

現有兩類束流探測器，一種是快時間響應的探測器.通常是閃爍體探測器。這類探測器安裝在束流關鍵位置，并是加速器系統安全聯鎖的一部分。一旦該位置束流異常.它會啟動聯鎖系統，切斷束流，以保護設備安全和控制加速器管道周圍的輻射劑量水平。另一種束流探測器為慢時問響應的氣體電離室，這種探測器，可根據需要沿加速器管道多處布置。此外，由于快時間響應的為閃爍體探測器，在經受長時間輻照后，閃爍體探剝器的性能會有明顯退化。相反電離室能夠耐輻照，但是目前現有的電離室結構工藝復雜、加工難度大、可靠性差。主要體現在以下幾方面：?

（1）現有電離室的入射窗采用膠封結構，如果長時間使用后，會出現漏氣現象，潮氣進入電離室后，使電離室電極之間的絕緣電阻大幅下降，無法正常工作；?

（2）電極采用云母上鍍銀結構，工藝復雜，還容易出現鍍膜不均勻的情況；?

（3）電離室的窗、電極厚度、極間距參數進行了優化設計，改善了電離室的穿透性和靈敏度。?

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種結構簡單、性能可靠，并能有效地監測低能質子束的注量率的電離室。?

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：?

一種平板電離室，它包括外殼、透射窗、高壓極和收集極，關鍵在于，該電離室用于診斷低能質子束流，電離室為平板形結構，外殼由殼體和殼蓋密封而成，投射窗分別與殼體、殼蓋采用一體式結構；高壓極和收集極分別位于殼體內，相互之間絕緣，并與外殼絕緣。?

進一步，如上述所述的電離室為密封性結構，殼體內為空氣，殼蓋與殼體之間采用O圈密封。?

進一步，如上述所述的透射窗、高壓極、收集極的材質均為鋁。?

進一步，如上述所述的透射窗厚度0.2mm～0.6mm，高壓極和收集極的厚度0.05～0.2mm。?

進一步，如上述所述的透射窗厚度為0.4mm，高壓極厚度0.1mm，收集極厚度為0.1mm。?

進一步，如上述所述的透射窗為上、下兩個窗，分別是位于殼蓋上的束流入口窗和位于殼體上的束流出口窗。?

進一步，如上述所述的高壓極和收集極在殼體內相互平行設置。?

進一步，如上述所述的高壓極和收集極的極間距為3mm。?

與現有技術相比，本發明的有益效果是：?

本發明采用平板形結構，并在低能質子束流測量中首次應用，顯著的降低了離子復合損失。同時本發明結構簡單，電離室在相對運動乃至有一定沖擊的狀態下，保證了電極及其支撐的結構精確而牢靠。其中投射窗分別與殼體、殼蓋采用一體式結構，突破了常規分體式的設計思想，較好的避免分體式結構所可能引起的膠封不嚴導致的不可靠性。?

附圖說明

圖1電離室的立體圖?

圖2電離室的結構示意圖?

1殼體、2殼蓋、3束流入口窗、4高壓極、5收集極、6束流出口窗?

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明做進一步詳細描述：?

為了能有效地監測低能質子束的注量率，本發明中設計了一種大口徑密封穿透型電離室，如圖1所示。本發明為平板形結構，相對于圓形和球形電離室，平板形電離室的離子復合損失最小。該裝置包括外殼、透射窗、高壓極和收集極，外殼由殼體1和殼蓋2密封而成，透射窗分別與殼體1、殼蓋2采用一體式結構，這樣可避免膠封透射窗所可能引起的膠封不嚴所增大的不可靠性；在保證電離電流的情況下，采用具有一個有效靈敏體積的電離室，也就是具有一個收集極5和一個高壓極4，高壓極4和收集極5分別位于殼體1內，相互之間絕緣，并與外殼絕緣，如圖2所示。?