一種全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明述及一種全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器，包括一個(gè)套筒、若干根石英閃爍光纖、一個(gè)反射鏡和一個(gè)頂蓋；所述反射鏡嵌入套筒底部；所述若干根石英閃爍光纖集束塞入套筒內(nèi)部；所述頂蓋內(nèi)嵌入一組耦合透鏡和一個(gè)密封環(huán)；所述頂蓋通過螺紋旋擰固定在套筒開口端；所述若干根石英閃爍光纖在輻射環(huán)境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖的外側(cè)面和所述反射鏡鍍有與激發(fā)光子波長(zhǎng)一致的高反射薄膜。本發(fā)明采用全封閉結(jié)構(gòu)和傳感用石英閃爍光纖側(cè)面進(jìn)行鍍膜處理，既避免了傳感器外界光噪聲的影響又實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部輻射激發(fā)光的傳輸，并可通過光纖法蘭與傳輸光纖連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)的需求。
【專利說明】一種全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明述及一種全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器，屬輻射探測(cè)傳感領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著核技術(shù)在能源開發(fā)、醫(yī)療、軍事等諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，核安全也越來越受到關(guān)注。輻射探測(cè)及監(jiān)測(cè)由于其特殊性直接關(guān)系到人員安全，尤其是對(duì)核電站、大型核醫(yī)療設(shè)備等設(shè)施操作人員及周邊環(huán)境在發(fā)生故障時(shí)造成影響。因此，各類型的輻射傳感器便要完成對(duì)輻射的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。
[0003]目前輻射探測(cè)傳感器主要有兩種:
(I)采用輻射敏感的晶體，如CsI (Tl)和NaI (Tl)。利用這種晶體輻射致發(fā)光特性，然后通過光電倍增管等電子器件進(jìn)行光子計(jì)數(shù)。這種方式輻射致發(fā)光轉(zhuǎn)化效率較高，并且可以制備較大直徑的晶體增加光子產(chǎn)出額。但晶體易潮解，且晶體產(chǎn)生的光子不能長(zhǎng)距離傳輸，必須緊跟光電探測(cè)。
[0004](2)采用輻射致?lián)p耗方式。利用在輻射環(huán)境下，光纖內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化從而造成自身?yè)p耗增加的機(jī)理，在光纖傳感器內(nèi)部注入激光然后主動(dòng)檢測(cè)反射光損耗的方法來判斷輻射劑量大小。這種方法可以在遠(yuǎn)距離進(jìn)行輻射探測(cè)，但當(dāng)光纖在輻射作用下出現(xiàn)損耗后將是不可逆的過程，不能反復(fù)使用。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于解決輻射檢測(cè)尤其是長(zhǎng)距離、實(shí)時(shí)被動(dòng)檢測(cè)問題，提出了一種全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器。該傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可反復(fù)使用，具有無(wú)源被動(dòng)檢測(cè)的特點(diǎn)，并且可以與傳輸光纖連接實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的遠(yuǎn)程檢測(cè)。由于傳感器內(nèi)部采用多根石英閃爍光纖并進(jìn)行了高反射膜鍍膜處理，克服了石英閃爍光纖自身傳輸損耗大的不足，在經(jīng)鍍膜并將多根石英閃爍光纖集束耦合后可以最大限度的收集輻射致發(fā)光的光子滿足高溫環(huán)境下的核輻射檢測(cè)需求。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器，包括一個(gè)套筒、若干根石英閃爍光纖、一個(gè)反射鏡和一個(gè)頂蓋；所述反射鏡嵌入套筒底部；所述若干根石英閃爍光纖集束塞入套筒內(nèi)部；所述頂蓋內(nèi)嵌入一組耦合透鏡和一個(gè)密封環(huán)；所述頂蓋通過螺紋旋擰固定在套筒開口端；所述若干根石英閃爍光纖在輻射環(huán)境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖的外側(cè)面和所述反射鏡鍍有與激發(fā)光子波長(zhǎng)一致的高反射薄膜。
[0007]所述套筒為一端開口的中空通孔結(jié)構(gòu)，頂端有外螺紋，采用金屬材質(zhì)。
[0008]所述密封環(huán)為中空?qǐng)A環(huán)，彈性的橡膠材質(zhì)。
[0009]所述頂蓋有中空臺(tái)階孔，孔內(nèi)有螺紋，端面有中空通孔并鑲有光纖法蘭盤。
[0010]本發(fā)明的工作原理:
石英閃爍光纖在輻射環(huán)境下受激輻射出光子，光子的運(yùn)動(dòng)方向是不規(guī)則的，在石英閃爍光纖外側(cè)鍍有高反射薄膜并在傳感器底端有高反射膜的反射鏡，可將光子束縛并沿石英閃爍光纖輸出到傳感器頂端，通過透鏡耦合到光纖法蘭中與傳輸光纖連接后實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。為了避免外界的光對(duì)傳感光子的影響，在傳感器兩端分別采用橡膠密封環(huán)，密封環(huán)會(huì)在外力作用下擠壓變形使得外界的光噪聲無(wú)法進(jìn)入傳感器內(nèi)部。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn):
(1)可靠性高，操作簡(jiǎn)單；
(2)工作穩(wěn)定，無(wú)源被動(dòng)檢測(cè)；
(3)可以長(zhǎng)距離檢測(cè)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例并結(jié)合【專利附圖】
【附圖說明】如下:
參見圖1，一種全封閉光纖福射探測(cè)傳感器，包括一個(gè)套筒1、若干根石英閃爍光纖2、一個(gè)反射鏡3和一個(gè)頂蓋4 ;所述反射鏡3嵌入套筒I底部；所述若干根石英閃爍光纖2集束塞入套筒I內(nèi)部；所述頂蓋4內(nèi)嵌入一組耦合透鏡6和一個(gè)密封環(huán)5 ;所述頂蓋4通過螺紋旋擰固定在套筒I開口端；所述若干根石英閃爍光纖2在輻射環(huán)境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖2的外側(cè)面和所述反射鏡3鍍有與激發(fā)光子波長(zhǎng)一致的高反射薄膜。
[0014]所述套筒I為一端開口的中空通孔結(jié)構(gòu)，頂端有外螺紋，采用金屬材質(zhì)。所述密封環(huán)5為中空?qǐng)A環(huán)，彈性的橡膠材質(zhì)。所述頂蓋4有中空臺(tái)階孔，孔內(nèi)有螺紋，端面有中空通孔并鑲有光纖法蘭盤。
【權(quán)利要求】
1.一種全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器，其特征在于，包括一個(gè)套筒(1)、若干根石英閃爍光纖(2)、一個(gè)反射鏡(3)和一個(gè)頂蓋(4);所述反射鏡(3)嵌入套筒(1)底部；所述若干根石英閃爍光纖(2)集束塞入套筒(1)內(nèi)部；所述頂蓋(4)內(nèi)嵌入一組耦合透鏡(6)和一個(gè)密封環(huán)(5);所述頂蓋(4)通過螺紋旋擰固定在套筒(1)開口端；所述若干根石英閃爍光纖(2)在輻射環(huán)境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖(2)的外側(cè)面和所述反射鏡(3)鍍有與激發(fā)光子波長(zhǎng)一致的高反射薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器，其特征在于，所述套筒(1)為一端開口的中空通孔結(jié)構(gòu)，頂端有外螺紋，采用金屬材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器，其特征在于，所述密封環(huán)(5)為中空?qǐng)A環(huán),彈性的橡膠材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉光纖輻射探測(cè)傳感器，其特征在于，所述頂蓋(4)有中空臺(tái)階孔，孔內(nèi)有螺紋，端面有中空通孔并鑲有光纖法蘭盤。
【文檔編號(hào)】G01T1/202GK103901462SQ201410107218
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】郭強(qiáng), 林施揚(yáng), 趙世琦, 孫欣欣, 華陽(yáng), 文建湘, 商婭娜, 王廷云 申請(qǐng)人:上海大學(xué)
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