Устройство для смены образцов в жидкостном сцинтилляционном счетчике Советский патент 1985 года по МПК G01T7/08 

1 Изобретение относится к области р гистрации радиоактивных излучений, в частности к устройствам детектирования и смены образцов в жидкостном сцинтилляционном счетчике. Известно устройство для смены образдев в жидкостном сдинтилляционном счетчике, содержащее камеру измерения с фотоэлектронными умножителями, световод, защитную оболочку от проникновения внешнего излучения, сквоз ной вертикальный канал, затвор или затворы, предотвращающие попадание света в измерительную камеру во время измерения и смены образца, поршень, перемещающий образец в вертикальном канале, причем поршень и затвор связанны механизмом Г Недостатком этого устройства явля ется невозможность создания вокруг камеры измерений эффективной защиты от внешнего излучения, так как она находится непосредственно под столом конвейера. Защита камеры измерений от проникновения в нее света обеспечивается горизонтальным и вертикальным затворами, что усложняет конструкцию устройства и снижает надежность его работы. Наиболее близким к изобретение по технической сущности и достигаемому положительному результату является устройство для смены образцов в жидкостном сцинтилляционнном счетчике, содержащее камеру измерения с фотоэлектронными умножителями, окруженную защитной оболочкой и имеющ то входное отверстие в донной части L2 Недостатком известного устройств является то, что оно имеет значитель ную высоту, определяемую высотой вер тикального канала камеры измерения, положением ее над плоскостью конвей ера на высоте большей, чем высота флакона, и высотой механизма доставки образца в камеру измерения, расположенного под плоскостью конвейера, причем плоскость конвейера разделяет механизм доставки с камерой измерения функционально разобщая их из-за чего это устройство невозможно выполнить в ввде автономного законченного агрегата. Недостатками этого устройства являются также наличие в нем светозащитных эластичных уплотнений, двух затворов, предотвр щающих попадание света в камеру измерений со сложными механизмами дос 72 тавки образца и управления затворами. Поршень и затворы приводятся в движение тремя электрическими двигателями, причем последовательность их работы обеспечивается схемой автоматического управления по определенной программе, что влечет за собой сложность всего устройства и снижение надежности его работы. Кроме того, указанноеположение камеры измерения не позволяет установить измеряемый образец непосредственно на поршень устройства, что создает значительные неудобства при измерении одиночных образцов. Цель изобретения - уменьшение габаритов, упрощение конструкции устройства и увеличение светозащищеннос- ти камеры. Указанная цель достигается тем, что устройство для смены образцов в жидкостном сцинтилляционном счетчике, содержащее камеру измерения с фотоэлектронными умножителями, окруженную защитной оболочкой и имеющую входное отверстие в донной части, снабжено плитой с двумя входными отверстиями, на которой установлены камера измерений с фотоэлектронными умножителями и защитная оболочка, с затвором, выполненным в виде профилированного диска с отверстием, расположенным под плитой симметрично относительно ее входных отверстий, столом для установ-ки образца, подпружиненной втулкой, подвижно связанной со столом, . ходовой гайкой с ходовым винтом, установленным вертикально к плоскости плиты симметрично относительно ее отверстий, полым цилиндром, имеющим вертикальные и наклонные пазы и укрепленным соосно с ходовым винтом на нижней плоскости плиты, вертикальными направляющими ходовой гайки, закрепленнь ми на затворе снизу и подвижно связывающими ходовую гайку с затвором, роликами, закрепленными на торцах ходовой гайки, замками, предотвращающими возврат роликов на скатывающие поверхности цилиндра, переключателем направления вращения ходового винта, причем стол для установки образца закреплен на ходовой гайке , образующей винтовую пару с ходовым винтом и расположенной внутри цилиндра, а вертикальные и наклонные пазы являются направляющими для роликов .

Кроме того, переключатель связан с одним из замков, а замки выполнены с возможностью поворота в направлении движения роликов.

Уменьшение габаритов устройства по высоте в 1,5-2 раза достигается тем, что камера измерения, окруженная оболочкой, защищающей ее . внешнего проникающего излучения, установлена на горизонтальной плите, имеющей два отверстия для доставки . разца, причем одно из них совмещено с входным отверстием камеры измерения а через второе осуществляется его доставка в камеру измерения.

Увеличение светозащищенности камеры измерений от проникновения в нее света, снижение фона при упрощении конструкции всего устройства обеспечивается затвором, образующим светенепроницаемый лабиринт с внутренней плоскостью плиты устройства, выполненным в виде профилированного диска с отверстием, установленного симметрично относительно отверстий плиты, Синкронизация его вращения с вращением стола для установки образца, закрепленного на ходовой гайке, обеспечивается за счет вертикальных направляющих ходовой гайкой, а сама она образует винтовую пару с ходовьм винтом. В любой момент работы устройства диск всегда надежно перекрывает одно из двух отверстий плиты или оба сразу и тем самым препятствует попаДанию света в камеру измерений. Подпружиненная втулка, подвижно связанная со столом для установки образца и образующая с ним стакан, надежно удерживает образец на столе во время движения, а в крайних верхних по-ложениях она является дополнительньзм светонепроницаемым затвором, перекрывающим одно из двух отверстий плиты.

Упрощение конструкции устройства достигается также и тем, что стол для установки образца, втулка, затвор для предотвращения попадания света в камеру измерений, ходовая гайка, ходовой винт и полый цилиндр представляют собой простые тела вращения, изготовляемые точением.

На фиг.1 изображено усгройство для смены образцов в жидкостном сцинтилляционном счетчике; на фиг.2 - то же, вид сбоку.

Устройство содержит камеру 1 измерения с фотоэлектронными умножителями, окруженную защитной оболочкой 2, стол 3 для установки образца, втулку 4, пружину 5, затвор 6, плиту 7, ходовой винт .8, плиту 9, ходовую гайку 10, ролики 11, полый ц;-шиндр 12, замки 13. Измеряемый образец находится во флаконе 14. На боковой проекции устройства фиг.2 отображены вертикальные направляющие 15, переключатели 16 и 17, микродвигатель 18 и редуктор 19.

Камера 1 измерения установлена на плите 7. Входное отверстие камеры 1 измерения находится над одним из двух отверстий плиты 7, образуя с ним входное отверстие для доставки флакона 14 с измеряемым образцом. Внутри второго отверстия плиты 7 находится стол 3 для установки образца. Через это отверстие флакон 14 принимается на измерение. Втулка 4 окружает стол 3 и подвижна относително него, при этом стол 3 неподвижно установлен на ходовой гайке 10, а пружина 5 находится между верхней ее плоскостью и нижней поверхностью втулки 4, Под действием пружины 5 втулка 4 выталкиваете} над плоскостью стола 3, образуя с ним стакан, удерживающий флакон 14 во время движения, а в крайних верхних положениях стола 3 она образует с кольцевыми проточками плиты 7 дополнительный светонепроницаемый затвор. Затвор 6, установленный под плитой 7, ось вращения которого симметрична ее двум отверстиям, выполнен в виде диска с одним отверстием и кольцевыми выступами, образующими с кольцевыми проточками плиты 7 светонепроницаемый лабиринт.

Ходовой винт 8 установлен между плитами 7 и 9 и предназначен для передачи движения ходовой гайке 10, которая навинчена: на ходовой винт, образуя с ним винтовую.пару.Ходовая гайка 10 предназначена для переноса закрепленного на ней стола 3 из одного отверстия плиты 7 в другое и для передачи вращения затвору 6 через вертикальные направляющие 15, неподвижно закрепленные на нем и проходяЕцие через отверстия в .ходовой гайке. На торцах ходовой гайки установлены два ролика 11, которые находятся в вертикальных пазах полого цилиндра 12 Полый цилиндр 12 закреплен на нижней плоскости плиты 7 симметрично относительно .ее отверстий -и имеет вертикальные пазы, переходящие в нижней части цилиндра в наклонные пазы Необходимая траектория движения и самодвижение флакона 14 с измеряемым образцом в камеру 1 измерения и обра но обеспечивается за счет того, что ролики 11 связаны с вертикальными или наклонными пазами полого цилиндра, а ходовая гайка навинчивается на вращающийся ходовой винт 8. На нижних переходах наклонных пазов в вертикальные установлены замки 13,направляющие ролики 11 в вертикальные пазы и предотвращающие их возврат на наклонные пазы после изменения направления вращения ходового винта 8. Переключатель 16 попеременно связан через имеющийся у него рычаг с роликами 11 и предназначен для выклю чения микродвигателя 18 при достижении столом 3 любого крайнего в,ерхнег положения. Переключатель 17 своим ры чагом связан с одним из замков 13 и предназначен для реверсирования микродвигателя 18 после прохода роли ков 11 через замки 13, обеспечивая тем самым подъем ходовой гайки Ю, Вращение ходового винта 8 осуществля ется при помощи электрического микродвигателя 18 и редуктора 19, закре ленных на нижней плите 9i Стол 3 с втулкой 4 и пружиной 5, ходовая гайк Юс ходовым винтом 8, затвор 6 с вертикальными направляющими 15 распо ложены внутри полого цилиндра, а пер ключатели 16 и 17 закреплены на его внещней поверхности. Камера измерени окружена защитной оболочкой 2 от про никновения в нее внешнего излучения. В исходном положении флакон 14 с измеряемым образцом находится на сто ле 3. При зтом отверстиегоризонталь ного затвора 6 совмещено с входным отверстием устройства, а остальная его часть перекрывает входное отверстие камеры 1 измерений и плиты 7. Кольцевые выступы на затворе 6 и кол цевые проточки в плите 7 образуют светонепроницаемый лабиринт и тем са мым повьпиают надежность световой защиты. Втулка 4 под действием пружины 5 находится в кольцевом пазу плиты 7 образуя дополнительный светонепроницаемый затвор. Доставка флакона с образцом в ка, меру измерения с фотоэлектронными умножителями, окруженную защитной 1 276 оболочкой 2 и установленную на плите 7,начинается по управляющему сигналу, включающемумикродвигатель 18, вращение вала которого передается с помощью редуктора 19 ходовому винту 8.При этом происходит следующее: ходовая гайка 10, навинчиваясь на ходовой винт 8, движется вниз, так как на ее торцах закреплены ролики 11, которые находятся в вертикальных пазах полого цилиндра 12. Стол 3., закрепленный на ходовой гайке, также движется вниз, а втулка 4 некоторое время остается на месте, образуя со столом 3 стакан, удерживающий флакон 14 во время движения. Таким образом, втулка 4 выполняет две функции в крайних положениях она является дополнительным светонепроницаемым згтвором, а во время движения - удерживает флакон на столе 3. Стол 3 опускается вертикально до тех пор, пока ролики 11 находятся в вертикальных пазах дилиндра 12. Выход роликов в наклонные пазы цилиндра заставляет ходовую гайку 10 разворачиваясь опускаться до тех пор, пока ролики не повернут замки 13 в горизонтальное положение и не пройдут их. Один из замков воздействует на переключатель 17, которьй переключает микродвигатель 18 в противоположное направление вращения. Отверстие затвора 6 при помощи направляющих 15, проходящих через отверстия ходовой гайки 10, в любой момент движения соосно связано со столом 3. Ходовая гайка разворачивается вместе с затвором 6, отверстие крторого в момент смены направления вращения ходового винта совмещается с входным отверстием камеры 1 измерения, а входное отверстие устройства оказывается закрытым. С этого момента ходовая гайка 10, стол 3 с флаконом 14 движутся вверх, при этом входное отверстиекамеры измерения, отверстие затвора 6 и стол 3 с втулкой 4 находятся на одной оси. Движение вверх происходит до тех пор, пока ролик 11 не переключит выключатель 16. Стол 3 с флаконом 14 находится в измерительной камере 1, а втулка 4 - в кольцевом пазу плиты 7. После измерения обратная доставка образца в звено конвейера осуществляется точно также, {сак если бы образец двигался,в камеру измерений. Далее конвейер устанавливает следующий флакон на- стол 3 детектирующего устройства. По сравнению с известной предлагаемая конструкция устройства для с ны образцов в жидкостном сцйнтилляционном счетчике позволяет умень шить его габаритные размеры по высо те в 2 раза, снизив при этом,общий фон устройства примерно на 10%. В сравнении с этим устройством, входя щим в состав жидкостных сцинтилляци онных счетчиков, выпускаемых серийн и закупаемых нашей страной, з предлагаемом устройстве полностью исклю чена возможность проникновения света в камеру измерений благодаря тому, что камера измерений находится на одном уровне с измеряемыми образ цами. Это обстоятельство позволяет ввести в устройство горизонтальный затвор с одним отверстием, который обеспечивает надежное перекрытие отверстия камеры измерений ня всех стадиях смены и измерения образца.

4

8

Л7

Фиъ. 1 Уменьшение числа элементов, выполняющих роль световой защиты, позволяет значительно упростить конструкцию всего устройства и одновременно увеличить надежность его работы. В известном устройстве функции световой защиты выполняет горизонтальный затвор, перекрывающий его входное отверстие, и эластичные уплотнения на поршне, причем для эффективного.поглощения проникающего в вертикальный канал света он имеет значительную длину. Так как габаритные размеры устройства для смены образцов в значительной мере определяют габаритные размеры,всего прибора, то в отличии от известного устройства предлагаемое позволяет создать малогабаритные переносные приборы для обнаружения и регистрации ядерного излучения с измерительными характеристиками, не уступающими характеристикам современных стационарных: приборов .

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕНЫ ОБРАЗЦОВ В ЖИДКОСТНОМ СЦИНТИЛЛЯЩЮННОМ СЧЕТЧИКЕ, содержащее камеру измерения с фотоэлектронными умножителями,окруженную защитной оболочкой и имеющую входное отверстие в донной части,о т - личающееся тем, что с целью уменьшения габаритов, упрощения конструкции устройства и увеличения светозащищенности камеры, оно снабжено плитой с двумя входными отверстиями, на которой установлены камера измерений с фотоэлектронными умножителями и защитная оболочка, затвором, выполненным в виде профилированного диска с отверстием, расположенным под плитой симметрично относительно ее входных отверстий, столом для установки образца, подпружиненной втулкой, подвижно связанной со столом, ходовой гайкой с ходовым винтом, установленным вертикально к плоскости плиты симметрично относительно ее отверстий, полым цилиндром, имеющим вертикальные и наклонные пазы и укрепленным соосно с ходовым винтом на ниж.ней плоскости плиты, вертикапьньми направляющими ходовой гайки, закрепленными на затворе снизу и подвижно связывающими ходовую гайку с затвором, роликами, закрепленными на торцах ходовой гайки, замками, предотвра щающими возврат роликов на скатьгаающие поверхности цилиндра, переключа(Л телем направления вращения ходового с винта, причем стол для установки образца закреплен на ходовой гайке, образующей винтовую пару с ходовым винтом и расположенной внутри цилиндра, а вертикальные и наклонные пазы являются направляющимн для роликов. а 2. Устройство поп.1,отличаю щ е е с я тем, что переключатель связан с одним из замков, а замки выполнены с возможностью поворота в направлении движения роликов.