Датчик для рентгенорадиометрического анализатора с полупроводниковым детектором Советский патент 1979 года по МПК G01N23/223 

35 ядам максимального охлаждения, а разветвление, на котором размещен, пйлевой транзистор, ре) максимальюй холодопроизводительностн. Размещенный на одном из каскадов термозлектр№1еского холодильника адсорбент поддерж вает в капсуле при работе датчика вакуум, необходимый ддя снижетшя тенлопритоков на термоэпектрический холод шьник, ПОД и полевой транзистор. На фиг.1 ноказан предложенный датчик, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, Датчик содерлдат вакуумированную капсулу с входным бериллиевым окном 2, внутри кото рой на радиаторе 3 установлен термоэлектрический холодильник, имеющий два самостоятельных разветвления 4, 5 и нижний каскад 6. На разветвлении 4 установлеч полупроводниковый детектор 7, а на разветвлении 5 - полевой транзистор 8. , На нижнем каскаде 6 термозлектрическгого холодильгшка размещен адсорбент 9. Питание тepмoзлeктpи ecкoгo холодильника и связь с внещними устройствами осуществляется через герметизированные злектрические вводы 10. Откачка объема калсулы производится через штенгель 11. Снаружи в корпусе капсулы 1 в коллиматорах 12, 13 установлены радиоизотопные источники 14, 15. Ддя дополнительной защиты от прямого излучения источников 14, 15 внутри капсулы 1 уст.ановленьизащитное кольцо 16 и пластина .17. Капсула 1 помещается в корпус 18 скважзш ного снаряда и герметично закрывается бериллиевым -цилиндром 19. Герметизация осуществ ляется с помощью резиновых колец 20. Датчик работает следующим образом. При подаче напряжения питания на термоэлектргтческий холодильник холодные спаи разветвлений 4, 5 и нижнего каскада б, на которы установлены соответствешю полупроводниковы детектор 7, полевой транзистор 8 и адсорбент начинают охлаждаться. Через 3-5 мш после включения напряжения питания датчик входит в режим, адсорбент 9 начинает активно поглощать остаточные газы в предварительно вакуумированном объеме капсу лы, дополнительно разрежая его и снижая, таким образом, теплопритоки от стенок капсуль наполупроводниковый детектор 7 и полевой транзистор 8. Тепло с горячих спаев термозлектрического холо.цильника отводится через радиатор 3, корпус капсулы 1 и бериллиевьш щшиндр 19 во внеш нюю среду. В случае скважи1шого варианта средой является буровой раствор (вода), заполняющий скважину. Кванты характеристического рентгеновского излучеьшя, возникающие в исследуемой среде 21 под действием первичного излучения радиоизотопных источников 14, 15, через бериллиевый щшиндр 19 и бериллиевое окно 2 капсулы попадают в полупроводниковый детектор 7 и, поглощаясь в его рабочем объеме, образуют электронно-дырочные пары, заряд которых пропорционален энергии поглощенного кванта. Перемещаясь под действием электрического поля, создаваемого в детекторе 7 вненшим источником смещения (на чертеже не показан), образованньш заряд №1дуцирует во вненшей электрической цепи детектора 7 импульс, который усиливается полевым транзистором 8 и подается через один из электрических вводов 10 на усилитель 22 и далее к наземному регистрирующему устройству (на чертеже не показаны). Датчик предложенной конструкции имеет меньшие габариты: диаметр до 40 мм и длина 80 мм, потребление мощности также снижено до 15 Вт. Датвдк можно использовать в условиях полевых работ, связанных с ядерно-геофизическими измерениями, и в частности, в скважинном приборе для рентгенорадиометрического каротажа. Формула изобретения Датчик для рентгенорадиометрического анализатора с полупроводниковым детектором, содержа.щий термоэлектрический холодильник, йа холодных спаях которого установлены детектор и полевой транзистор головного каскада предусилителя, и размещенный в вакуумированной капсуле, имеющей входное бериллиевое окно и радиатор, отличающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и габаритов датчика, термоэлектрический холодильник имеет два разветвления с различными наборами термоэлементов, обеспечивающих на одном разветвлении режим максимального охлаждения, а на другом - режим максимальной холо до производи-:тельности, при этом детектор размещен на холодных спаях первого разветвления, а нолевой транзистор - на холодных спаях второго разветвления. Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе 1. Патент СССР № 392474, кл.С 05 d 23/22, 1973. 2.Корзюк Т. Г. и др. В сб. Прикладная ядерная спектроскопия, вьт.1, Атомиздат, 1970, С.233. 3.Вайгачев А. А. и др. В сб. Радиационная техника, вьш. 11, М., с. 306-309.