[發(fā)明專利]一種外電路猝熄功能的蓋革米勒計數(shù)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110313265.7
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113050149B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田偉;鄭永春;諸雪征;顧進(jìn);晏國輝;崔成;廖魁;武慧恩;王曉哲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍防化學(xué)院;北京聚合信機(jī)電有限公司
• 主分類號: G01T1/18
• 分類號: G01T1/18
• 代理公司: 合肥中悟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34191
• 代理人: 張婉

本發(fā)明公開了一種外電路猝熄功能的蓋革米勒計數(shù)器，屬于信號參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域；一種外電路猝熄功能的蓋革米勒計數(shù)器，包括有蓋革管，與蓋革管連接的外猝滅電路，與蓋革管金屬管外壁電連接的信號比較器，以及順次連接的信號形成及延時單元、雙高壓切換控制單元、雙高壓電源，所述信號形成及延時單元還與信號輸出單元電性連接，所述信號輸出單元還電性連接信號顯示單元；本發(fā)明使用外部猝熄方式，能兼顧鹵素管低閾壓的優(yōu)點，實現(xiàn)了增加測量量程、增加蓋革米勒計數(shù)器壽命，從而優(yōu)化蓋革米勒計數(shù)器性能的目的，即使出現(xiàn)內(nèi)部猝熄氣體損耗，外猝熄電路仍正常工作，不影響計數(shù)管性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種外電路猝熄功能的蓋革米勒計數(shù)器。

背景技術(shù)

目前市場上使用的蓋革計數(shù)管(蓋革米勒計數(shù)器)的種類很多，按充氣的性質(zhì)總的可分為充純原子或雙原子分子氣體，如惰性氣體或氫氣、氮氣等的計數(shù)管，稱為非自熄蓋革米勒計數(shù)器，和另一類充單原子分子與多原子分子的混合氣體或純多原子分子氣體的自猝熄蓋革米勒計數(shù)器兩種，在自猝熄蓋革米勒計數(shù)器中按猝熄氣體又分為有機(jī)自猝熄和鹵素自猝熄蓋革米勒計數(shù)器；非自熄蓋革米勒計數(shù)器或有機(jī)蓋革米勒計數(shù)器的閾電壓都比較高，但實際應(yīng)用中一般要求蓋革米勒計數(shù)器的工作電壓500伏左右，以便用電池來做它的供電電源，使探測裝置的重量大大減輕。

作為射線探測器，要求對于一個入射粒子的電離只產(chǎn)生一次放電，輸出一個電脈沖，為此，一次雪崩放電后就必須設(shè)法使它終止，這就叫放電的猝熄。

猝熄的方法有外猝熄和內(nèi)猝熄兩種，充純原子或雙原子分子氣體的計數(shù)管，它自身不能猝熄放電，只能用外猝熄方法。另一種猝熄的方法是在單原子或雙原子分子氣體中加入少量的猝熄氣體，是計數(shù)管在放電后自行猝熄，猝熄氣體有兩類，一類是有機(jī)氣體，如酒精、石油醚、甲酸乙酯等，使用這類猝熄氣體的蓋革米勒計數(shù)器稱為有機(jī)管，另一類是鹵素氣體，如溴氣、氯氣等，使用這類猝熄氣體的蓋革米勒計數(shù)器稱為鹵素管，Liebson發(fā)現(xiàn)，在氖氣或氬氣中加入很少量的鹵素氣體溴氣或氯氣，就能使放電猝熄，而且，由鹵素作為猝熄氣體的計數(shù)管在某些性能上比有機(jī)管優(yōu)越，使用的鹵素管大多是充氖氣加少量的溴，含量大約為0.1～1％，總氣壓約為2.7～40kPa。鹵素管，在這種計數(shù)管中，除了作為主要氣體的某種惰性氣體氖之外，尚充入微量的鹵素氣體，一般都充溴氣，因為其化學(xué)性質(zhì)比氟、氯不活潑，而又具有比碘高得多的蒸汽壓，使得計數(shù)管既是低閾壓，又具有自熄性能，這種低閾壓就使得蓋革米勒計數(shù)器的工作電壓在500伏左右，可以用電池來做它的供電電源，使探測裝置的重量大大減輕。鑒于鹵素管的種種優(yōu)勢，造價低、結(jié)構(gòu)相對簡單，等等，因此現(xiàn)在鹵素管的應(yīng)用很廣泛，已經(jīng)完全取代了有機(jī)蓋革米勒計數(shù)器。

有些人認(rèn)為鹵素計數(shù)管和有機(jī)計數(shù)管一樣，也存在猝滅氣體在放電中的損耗，因此它的性能不穩(wěn)定、壽命有限，但是，這種認(rèn)識并不正確。研究人員在研究失效模式和原因時發(fā)現(xiàn)，計數(shù)率平均值和標(biāo)準(zhǔn)差隨使用年數(shù)的變化。數(shù)據(jù)表明兩者的變化只是漲落起伏，而不是向某個方向漂移。說明計數(shù)率變化是由偶然因素引起，不同使用年數(shù)的計數(shù)管的失效率有較明顯的起伏。因為同一使用年數(shù)的計數(shù)管大多數(shù)都在同一年內(nèi)制造。可以認(rèn)為這種質(zhì)量起伏反映了制造時選用材料質(zhì)量的起伏、制造工藝的起伏。早期的計數(shù)管由于在材料選用、加工工藝等方面存在一些缺陷，確實不太可靠，容易失效，壽命不長。為了調(diào)高計數(shù)管的工作壽命，已經(jīng)研制出了專用的耐鹵素腐蝕的合金，其次是采用金屬陶瓷結(jié)構(gòu)，抗震動、沖擊、跌落等惡劣環(huán)境能力大大提高，而且電極表面鈍化處理工藝、氣體分餾純化工業(yè)和真空工藝都有了很大的提升，從而使得充入的高純氣體能夠長期在管內(nèi)保持純凈。因此鹵素計數(shù)管的工藝制造質(zhì)量得到了很大的提升。