Нагреватель термолюминесцентных детекторов Советский патент 1983 года по МПК G01T1/11 

ЭПТБ

ШДШШ§|,: Изобретение относится к области ядерного приборЭстроения, а именно к области дозиметрии ионизирующих излучений с применением радиотермолюминофоров типа LiF, бората магния и других, рабочий пик которых лежит в интервале температур 150-300 с и может быть использо вано для индивидуальной и других видов дозиметрии ионизирующих излумений в условиях промышленных пре приятнй, исследовательских лабораторий и других объектов. Известны нагреватели термолюминесцентных детекторов Сj в которых в качестве нагревательного элемента использован корпус нагревател а для стабилизации и контроля за температурой - термопара. Такие нагреватели используются при ступенчатом режиме нагрева. Использование в качестве нагре™ вательного элемента корпуса нагревателя требует применения специальной конструкции питающего трансформатора с вторичной обмоткой, рассчитанной на большие токи, а так же выводов большого сечения для подведения напряжения к нагрева тельному элементу, Для обеспечения точности стабилизации температуры необходимо стаб тизирозать температуру хохюдных концов термопары с по мощью сложной электронной схемы, что значительно усложняет конструкцио измерительного прибора. .Известен нагреватель С2J термолюминесцентных детекторов, в кото ром нагревательный элемент выполнен отдельно от корпуса, представляющего собой металлическую колбу, например, из алюминия, снабженную от верстием, и установлен q сосуд Дьюа 8 колбе размещен нагревательный патрон, состоящий из керамического тела с обмоткой из проволоки бол шого омического сопротивления. Для уменьшения отвода тепла в результат конвекции от нагревательного патрона в окружающее пространство отверстие колбы закрыто керамической про кой с отверстиями для вывода соединительных проводов, по которым отводится тепло, образующееся в колб Колба укреплена на основании, выполненном из материала с низким коэффициентом теплопроводности, например асбеста, цемента. Для стабилизации температуры использован терморезистор о Наличие в таком нагревателе сосуда Дьюара и корпуса из-за массивности и сложности конструкции, не позволяет использовать его при ступенчатом режиме нагрева. Детектор размещен на нагревателе, температура которого соответствует температуре ближайшего к рабочему низкотемпературного пика выдерживается при этой температуре для- отжига низкотемпературных пиков, а затем повышается до температуры выше рабочих пиков у при которой происходит высвечивание люминофора. Момент начала измерения определяется началом повышения температуры нагревателя. По окончании измерения нагреватель остывает по ассимптотическому закону до температуры Т , по достижении которой возможно проведение следующего измерения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является на-греватель термолюминесцентных детекторов З, содержащий основание, крышку с размещенным в ней нагревательным элементом, терморезистором и изоляционной прокладкой. Терморезистор выполнен из тонкой платиновой проволоки диаметром 30-100 мкм 8.виде плоской спирали, нанесенной на слюдяную пластину -толщиной 50-100 мкм, и отделен от внутренней рабочей поверхности крышки изоляционной прокладкой толщиной 50-100 мкм. Между нагревательным элементом и основанием расположена изоляционная прокладка толщиной 50-100 мкм.Между нагревательным элементом и терморезистором толщина изоляционной пластины составляет 0,6-1,2 мм. Это увеличивает температурную инерционность работы нагревателя и снижает точность стабилизации температуры. Известный нагреватель используется 8 приборах, где измерение производится при постоянном, заранее установленном температурном режиме, при котором момент начала измерения определяется моментом попадания детектора на нагреватель. Для работы наличие конструктивно сложного загрузочно-нагревательного устройства усложняет конструкцию прибора в целом. Кроме того, при постоянном режиме нагрева ухудшается фединг детекторов, так как в этом режиме происходит одновременное измерение низкотемпературных пиков люминофора. Введение временной задержки измерен на момент высвечивания низкотемпературных пиков при постоянном режиме значительно увеличивает погреш ность прибора и ухудшает воспроизводимость измерений, . Применение известного нагревателя при ступенчатом режиме работы прибора значительно снижает экспрес сность заданного-теплового режима, а следов.ательио, и экспрессность обмера термолюминесцентных детекторов за счет значительного времени разогрева нагревателя от температуры Т до температз/ры Tg, а также большого времени остывания до температуры Т. Наличие изоляционных слрев между нагревательным элементом, терморезистором и рабочей поверхностью нагревателя (внутренней поверхност крышки нагревателя) дает большие динамические расхождения температур температурой терморезистора и рабочей поверхностью крышки нагре вателя. . Цель изобретения является повы шение экспрессности заданного ступенчатого теплового режима и точности поддержания температуры рабо чей поверхности нагревателя. Эта цель достигается тем, что в предлагаемом нагревателе, содержащем основание и крышку с размещенными в ней нагревательным элементом, терморезистором и изоляционными прокладками, крышка выполнена тонкостенной и с гюлостью, причем резистор установлен в полости с возможностью постоянного механичес кого контакта с внутренней поверхностью крышки. На фиг. 1 показан нагреватель ге молюминесцентных детекторов, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху на фиг. 3 нагреватель в патроне. Нагреватель термолюминесцентного детектора содержит основание 1, крышку 2 и корпус 3. Внутри крышки 2 выполнена полость, в которой уста новлены терморезистор А, также нагр вательный элемент 5 и изоляционные прокладки б и 7е Основанием 1 служит диск из изоляционного термостойкого материала, в центре которого выполнена полость для терморезистора. Крышка. 2 выполне на тонкостенной в виде колпака. Наружный торец А является рабочей поверхностью, на которую установлен детектор для прогрева. Нагревательный элемент 5 представляет собой изоляционную пластину с намотанной на нее нихромовой проволокой. Между внут-ренней поверхностью крышки 2 и нагревательным элементом 5 установлена изоляционная прокладка 6, а с другой стороны нагревательный элемент изолирован прокладкой-7. Пакет, набранный из нагревательного элемента 5 и изоляционных прокладок 6, 7 размещен внутри крышки 2 и плотно завальцован с помощью специальных лепестков. Концы выводов от элемента 5 выведены через отверстия в прокладке 7 и основании 1. На боковой цилиндрической поверхности крышки 2 по периметру, параллельно образующей расположены три стержня 8, предназначенные для установки и крепления крышки 2 к корпусу 3 нагревателя с.последующим стопорением их с помощью винтов. На корпусе 3 установлены колонки 9, на которых размещены пружины 10. Нагреватель установлен в защитном метаялическом стакане 11 таким образом, что его рабочая поверхность А и верхний торец стакана образуют общую повер хность, по которой перемещается детектор. Нагреватель прикреплен снизу к стакану 11 накидной резьбовой гайкой 12. Нагрев крышки 2 осуществляется с помощью нагревательного элемента 5. Контроль за стабильностью температуры производится с помощью терморезистора 4, рабочая часть которого имеет непосредственный механический контакт с внутренней поверхностью крышки 2. С помощью цилиндрических пружин 10 сжатия через основание 1 терморезистор постоянно поджат к крышке 2. Выполнение крышки нагревателя тонкостенной и осуществление механического контакта терморезистора с внутренней поверхностью крышки, а также приближение нагревательного элемента к ней, позволило получить скорости нагрева порядка ll-IZ C/c и остывания порядка 1,5-3°С/с.

применение поедлагаемого нагревателя в режиме многоступенчатого нагрева в приборах термолюМинесцентной дозиметрии повышает сходимость . и воспроизводимость показаний и умень-5 шает погрешность приборов. В предлагаемом нагревателе может быть- использован в качестве терморезистора

готовый покупной-элемент со стабильными параметрами (типа СТ1-19) вместо терморезистора, выполненного из платиновой проволоки, требующей необходимой тарировки. Это значительно упрощает и удешевляет нагреватель термолюминесцентных детекторов.

Фмг.Г

Фиг.