Датчик для рентгенорадиометрического анализатора с полупроводниковым детектором Советский патент 1980 года по МПК G01N23/223 

холодных спаях наиболее низкую тем- пературу по отношению к температурам окружающих конструктивных элементов, в том числе относительно кристалла детектора. В связи с этим молекулы остаточных газов будут в основном адсорбироваться на холодных спаях дополнительного разветвления, а не на поверхности детектора.

На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого, датчика; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Датчик содержит вакуумированную капсулу 1 с входным бериллиевым окном 2 и радиатором 3. На радиаторе 3 внутри капсулы 1 установлен термоэлектрический холодильник, имеющий разветвления 4, 5, 6 и нижний каскад 7. На разветвлении 4 установлен полупроводниковый детектор 8, на разветвлении 5 - полевой транзистор 9. На нижнем каскаде 7 термоэлектрического холодильника размещен адсорбент 10. Питание термоэлектрического холодильника и связь с внешними устройствами осуществляется через герметизированные электрические вводы 11. Откачка объема капсулы производится через штенгель 12.

Снаружи в корпусе капсулы 1 установлены коллиматоры 13 радиоиэотопных источников 14.

Для дополнительной защиты от прямого излучения источников 14 внутри капсулы 1 установлены защитное кольцо 15 и пластина 16. Капсула 1 помещается в корпусе 17 скважинного снаряда и герметично закрывается бериллиевым цилиндром 18. Герметизация осуществляется с помощью резиновых колец 19 Датчик работает следующим образом При подаче напряжения питания на термоэлектрический холодильник холодные связи разветвления 4, 5, 6 и нижнего каскада 7 начинают охлаждаться. Вследствие этого охлаждаются установленные на соответствующих холодных. спаях полупроводниковый детектор 8, полевой транзистор 9 и адсорбент 10.

Через 3-5 мин после включения датчик входит в режим, адсорбент 10 начинает активно поглощать остаточные газы в предварительно вакуумированном объеме капсулы, дополнительно разрежая его и снижая таким образом теплопритоки от стенок капсулы 1 на полупроводниковый детектор 8 и полевой транзистор 9.

Тепло с горячих спаев термоэлектрического холодильника отводится через радиатор 3, корпус капсулы 1 и бериллиевый цилиндр 18 во внешнюю среду. В случае скважинного варианта датчика внешней средой является буровой раствор (вода), заполняющий скважину.

КвантУ характеристического рентгеновского излучения, возникающие в

исследуемой среде под действием первичного коллимированного (коллиматор 13) излучения радиоизотопных источников 14, через бериллиевый цилиндр 18 и бериллиевре 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, созданного в детекторе 8 внешним источником смещения (на чертеже не показан) , образованный заряд индуцирует во внешней электрической цепи детектора 8 (на чертеже не показана) импульс, который усиливается полевым транзистором 9 и подается через один из электрических выводов 11 на усилитель и далее к наземному регистрирующему прибору (на чертеже не показан) .

Дополнительное разветвление 6, ненагруженное, обеспечивает на своих холодных спаях наиболее низкую температуру по- отношению к температурам окружающих конструктивных элементов датчика. В связи с этим остаточные газы, находящиеся, в капсуле, адсорбируются, в основном, на холодных спаях дополнительного разветвления б уменьшая адсорбцию остаточных газов на поверхность детектора.

Предлагаемый датчик для рентгенорадиометрического анализатора с полупроводниковьзм детектором обеспечивает стабилизацию.параметров, позволяет повысить точность и чувствительность рентгенорадиометрических определений.

Пред.пагаемый датчик можно использовать в условиях полевых работ, с.вязанных с ядерно-геофизическими измерениями и, в.частности, в скважинном приборе для рентгенорадиометрического каротажа.

Датчик может быть также использован для спектрометрии рентгеновского и гамма-излучения.

Формула изобретения

Датчик для ренгенорадиометрического анализатора, с полупроводниковым детектором по авт.св. № 531401, отличающийся тем, что, с целью стабилизации параметров датчика путем уменьшения адсорбции остаточных газов на поверхности полупроводникового детектора, термоэлектрический холодильник снабжен дополнительным разветвлением с набором термоэлементов , обеспечивающих режим максимального охлаждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельствЪ СССР W 531401, кл. G 01 N 23/223, 1975.

J3 75

(pUB.f

J8

11

11

(put- 2