用于對中子進行檢測和二維定位的裝置制造方法及圖紙

使穿過欲用光電圖像方法測定的物體的中子敲擊在安全殼中的用于產生電子的光電圖像變換器（變像器）上，該安全殼中裝有氣體這些電子通過產生光子流的湯森雪崩作用被放大。增強裝置使產生的光子變成校準的光脈沖。用耦合荷載的探測器的矩陣裝置以有規律的速率對上述發光脈沖進行定位和計數。其中能放出對被檢測物體所形成的圖像進行處理的信號。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術乃是一個對中子進行檢測和二維定位的裝置。它應用于圖像顯示，尤其是用來進行非破壞性的工業檢驗、非破壞性安全檢驗。或者更具體地說應用用于對金屬結構的腐蝕性檢測。眾所周知，許多裝置可通過粒子流顯示出物體的圖像，這些粒子包括X光子、γ光子、粒子或者質子。在歐洲專利申請說明書EP0228933和EP0368694中敘述了把一待檢測物體放置于中性粒子源和檢測裝置之間，這種檢測器，一般來說包括一個能夠產生致電離粒子的光電圖像變換器(變像器)。更確切說，通過中性粒子的撞擊，使光電圖像變換器產生快速的電子。這些快速電子可電離一種氣體，并因此產生了電子-正離子對。這樣形成的電子被稱為一次電子?？梢酝ㄟ^一些裝置激起“湯森雪崩”現象。讓一次電子在強電場的作用下得到加速，以便使其得到的動能可以超過氣體分子或者原子的電離能。在該條件下，這些一次電子能夠在其周圍形成被稱為二級電子的其他電子，它們本身參與了雪崩現象。這些二級電子被延伸型(線狀或者帶狀)的檢測元件所組成的裝置收集，并結合成一系列的象元(素)(每一個象元相對應所形成的象點)。然而，人們借助于上述的這些裝置，只能得到線性的(一維)圖像(相對應象元的排列)。人們可以通過一排列一排列地對被檢測物體進行掃描，從而能夠形成二維的完整圖像。在英國專利說明書GB200032所敘述的一種裝置中，人們可以借用一種檢測器，出是引用湯森雪崩現象，形成二維圖象。這種裝置屬于一類已知的設備，其名稱是多股線成比例室。該裝置用于檢測垂直入射在其平面上所照射的輻射線。該裝置還包括兩個帶狀的陰極和一個由電線所組成的平面狀的陽極，它們彼此間帶電相連接。這些帶狀的陰極連接到一些延遲線，而后者本身又連接到時間分析電路上。我們由此還可以通過檢測顯示出圖像，并且計算出在雪崩過程中所產生的帶電粒子的數量。本專利技術提出引用湯森雪崩現象，都用來檢測在雪崩過程中產生的光子，以形成一個二維的圖像。而該圖像是與那些穿過了被檢測物體的粒子流在該裝置的入射表面上的撞擊點的分布相對應。在雪崩現象中，由于入射電子的激勵使一些原子或者分子松馳，從而產生了一些光子。這種對上述所產生的光子進行檢測，從而達到對粒子的撞擊進行定位的檢測方法，可以避免使用那些現有技術中電子檢測系統的復雜組合的裝置。此外，對光子的檢測可以使得用于形成雪崩現象的放大裝置與光學讀數裝置之間完全分開。更確切地說，本專利技術涉及一個用于中子的檢測和二維定位的裝置，該裝置包括-在入射中子撞擊下產生電荷的裝置;-電荷的放大裝置，該裝置在放大過程中發射光子;-被射出的光子的聚集裝置;-能在其出口表面上釋放出光脈沖的裝置，該光脈沖的釋放是由于聚集光子發生作用的結果。每一個光脈沖是與粒子在入射表面上的撞擊點相對應。這些分布在出口表面上的光脈沖與在入射表面上粒子的撞擊分布相對應，而且對其進行放大直至飽和。以便能獲得校準的光脈沖。-由上述出口表面放出的校準的光脈沖的定位和計數裝置。根據本專利技術的第一實施方案，這些用于釋放出光脈沖的裝置，包括一個圖像增強器，它屬于能起線性放大器作用的“微型通道板”類型。根據本專利技術的第二實施方案，這些用于釋放出光脈沖的裝置，包括一個第一微型通道板和一個第二微型通道板。在這種情況下，根據特定的實施方案，這些用于釋放出光脈沖的裝置包括一個第一微型通道板和一個第二微型通道板。能起線性放大器作用的第一微型通道板的入口處與一個光電陰極成對地聯結。能起飽和放大器作用的第二微型通道板的出口處與一個熒光屏成對地聯結。這個熒光屏對于所有輸入的光脈沖釋放出校準強度的輸出的光信號，其強度超過了固定的極限值。通過入射粒子的作用所形成的每個電子經雪崩現象和放大作用能產生大量的電子。但是電子的數量隨時不斷的起伏變化，而且被發射出的這些電子并不顯示出單一的能量，而是各具有范圍較大的不同的能量。因此，在雪崩過程中生成的光子的數量也受到這種起伏變化的影響。再者，放大后所獲得的光子的數量也是起伏變化的。這是由于彌散現象的緣故。與撞擊作用相對應的光子數量的起伏變化降低了檢測中的信號/噪聲的比例，也降低了裝置的性能。對校準強度的光脈沖進行計數，可以擺脫放大線路固有的統計起伏。好在用于計數和定位的裝置，還包括一個耦合荷載的矩陣裝置。耦合荷載傳感器的矩陣裝置，可以使照射轉變成電信號。矩陣的每個傳感器是與每個定位的圖像點相對應，后者又與在入射表面的撞擊點相對應。當有規律實施時，對由矩陣的每個傳感器放出的信號進行計數，就可以推算出相應的入射表面上的撞擊數目。無論是線性模式或是飽和模式，這些生成的光脈沖所顯示的強度足于應用標準的耦合荷載矩陣裝置。由此，可以限制裝置的成本，而且可避免使用對冷卻特別敏感的耦合荷載裝置。光學的匹配裝置，可以用于使來自第二個圖像增強裝置的出口表面的圖像的規格適應于耦合荷載傳感器矩陣規格。好在電荷放大裝置包括一個混合氣體，該氣體能被電荷發生裝置放出的電荷所電離，還包括能使電離后的混合氣體至少經受電勢差的裝置。根據特定的實施方案，光子的放大裝置是由前述的宜于電離的混合氣體所組成，這種混合氣體至少含有一種光電發射性的氣體。這種光電發射性的氣體最好是三乙胺。能產生電荷的裝置最好包括一個明顯呈平面的牢固的光電圖像變換器(變像器)。這種變換器可以是任意形狀，例如長方形或正方形，其邊長可以是幾米長。由于放大部件和光學讀碼部件可以彼此分開安裝。因此，因多個檢測器相聯接所帶來的問題，尤其是在變換器很大的情況下，就不復存在了。所獲得的光學圖像可以輕易地調整，以適合于耦合荷載矩陣裝置。通過閱讀附圖中的說明文字，這些文字都是闡述性的而不是限定性的，你可以更好地了解本專利技術的特征。其中附圖說明圖1是本專利技術裝置的示意圖;圖2是帶電粒子的放大裝置的局部示意圖，該裝置能生成相應的光子。圖3是圖像增強裝置的剖面示意圖;圖4是微型通道板的其中一個通道的剖面示意圖;圖5是另一種圖像增強裝置的剖面示意圖;圖6是又另一種圖像增強裝置的剖面示意圖。圖1是本專利技術裝置的示意圖，把欲測物件10放置在中子源12和用于探測與定位的裝置之間，入射中子束14在穿過物件10以后匯集在用于探測與定位的裝置上。上述用于探測與定位的裝置包括緊緊密封的安全殼15，正對著中子源12的安全殼的板壁16是一個平面變像器，該變像器是由涂附在鋁基物體上幾微米厚的釓涂層組成的。變像器16可呈顯正方形或者長方形面。在安全殼15中與變像器16相對的另一方面是由出口窗26所封閉，它是一個紫外線可以穿過的二氧化硅板片。本專利技術裝置包括一些可激起湯森雪崩現象的帶電粒子的放大裝置，這些裝置是一種和平行板相應的計數器(PPAC，或者用英文譯成平行板雪崩室)。這些放大裝置包含裝在安全殼15中的混合氣體17，通過激發電離會使帶電粒子出現放大現象。為此，這種混合氣體是氬氣和碳氫化合物氣體，例如乙烷或甲烷的混合氣體。碳氫化合物氣體構成了熄滅物質(熄滅劑)。安全殼內混合氣體17的壓力約為1巴。在安全殼15中循環的混合氣體是通過入口e進入殼內，并經出口s排出殼外。這些放大裝置還包括一個可以使混合氣體得到電勢差的裝置。在圖2中我們更詳細描述這種裝置。該裝置是由平行板19、23所組成。實際上19和23是兩個電極，它們是由拉緊在框架20、24上的特別緊密靠近的線18、2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于對入射中子進行檢測和二維定位的裝置，其中包括接受中子的入射表面，其特征在于它包括：－經入射中子的敲擊能產生電荷的裝置（１６）；－電荷放大裝置（１７、１９、２３），該裝置在放大過程中發射光子；－用于使發射光子聚焦的裝置（２８）；－裝置（２９），它適用于使聚焦光子在出口表面上釋放出光脈沖，每個光脈沖相對應于入射表面上的各粒子的撞擊；這些分布在出口表面上的光脈沖與在入射表面上各粒子的撞擊分布相對應，并使其放大直至飽和，以便能獲得校準的光脈沖；－由上述出口表面發射的校準的光脈沖的定位和計數裝置（５８、６０、６２）。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：F阿里奧力，S梅特瓊恩，I多利翁，
申請(專利權)人：施盧默格工業公司，
類型：發明
國別省市：FR[法國]