[发明专利]用于探测器中阳极与阴极电分离的系统、方法以及设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及阳极与阴极的电分离，以及特别涉及在探测器中的阳极与阴极的电分离。

背景技术

某些放射性材料(包括钚)发射射线和/或亚原子粒子。钚-239与钚240例如从自发裂变事件发射伽马射线以及中子。探测钚能非常有挑战性，并且通常需要专门的科学仪器，其设计成探测中子。然而，探测自由中子能相当有挑战性，因为它们不携带电荷。

已经制造出能间接测量发射的自由中子的探测器。例如，当氦3吸收中子时产生带电粒子(氚与氕)，且能探测该带电粒子。利用氦3的中子探测器已被提出用于探测在集装箱中的走私钚，但是全球性的氦3短缺在某种程度上妨碍此发展。现已开发备选的材料以提供对氦3的替代。

中子探测器管典型地以在阴极与阳极之间大的电压势能运行，以及因此，在阴极与阳极之间通常需要电隔离的手段。探测器管典型地被密封以包含填充气体。传统的隔离以及密封方法包括陶瓷对金属的密封，其需要严格公差以及铜焊操作，其能增加对每个管的相当大的成本。通常，中子探测器管被用于包含多个探测器管的阵列，因此在每个管的组件中使用的任何昂贵的过程或者材料能导致最终阵列中相当大的费用。

发明内容

以上的需要的部分或者全部可通过本发明的某些实施例来解决。本发明的某些实施例可包括用于在探测器中阳极与阴极电分离的系统、方法以及设备。

根据本发明的示例实施例，呈现了用于提供中子探测器管的方法。该方法可包括在与中子探测器关联的非导电阴极管的内表面的至少一部分上施加导电层；在导电层的至少一部分上施加中子敏感阴极涂层；用阴极罩密封中子探测器管的第一部分；以及用阳极罩密封该中子探测管的第二部分。

根据另一示例实施例，提供了系统。该系统可包括电源、脉冲探测器、以及至少一个中子探测器管。该至少一个中子探测器管可包括阴极管。阴极管可包括带内表面的非导电的主体部分与在内表面的至少一部分上的导电层。阴极管可包括与导电层电联接的中子敏感阴极涂层。该阴极管可包括阴极罩以密封中子探测器管的第一部分。该阴极管还可包括阳极罩，其与阴极管的非导电主体部分联接以密封中子探测器管的第二部分。

根据另一示例实施例，提供了设备。该设备可包括阴极管。该阴极管可包括带内表面的非导电主体部分，以及在内表面至少一部分上的导电层。该阴极管可包括与导电层电联接的中子敏感阴极涂层。该阴极管还可包括阴极罩以密封阴极管的第一部分。阴极管还可包括阳极罩，其与阴极管的非导电主体部分联接以密封阴极管的第二部分。

本发明的其他实施例与方面在本文中详细地描述且被认为是所请求保护的发明的一部分。其他的实施例以及方面能参照接下来的详细说明、附图以及权利要求书来理解。

附图说明

现参考附上的表格与附图，其不必根据比例绘制，并且其中：

图1是根据本发明的示例实施例的图示的中子探测器管的框图。

图2是根据本发明的示例实施例的图示的中子探测器系统的框图。

图3是根据本发明的示例实施例的示例的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例将参照附图(其中示出了本发明的实施例)在下文中更充分地描述。然而，本发明可以许多不同形式来体现并且不应被理解为限制于本文阐述的实施例；而且，提供这些实施例使得本公开将是彻底的以及完全的，并且将向本领域内技术人员完全地传达本发明的范围。相同的数字全部涉及相同的元件。

本发明的某些实施例可实现在探测器中的阳极与阴极之间的电隔离。本发明的实施例还可提供被用于密封探测器管的更加成本有效的材料与方法。例如，通过使用材料的某些设置来制备探测器管(包括导电表面、敏感涂层、以及非导电区域)，阴极主体的部分可在阴极与阳极之间提供电隔离并且可实现玻璃对玻璃和/或金属对金属的密封的使用，来替代昂贵的陶瓷对金属的密封。

本发明的某些示例实施例还可包括用于在中子探测器管中使用的中子敏感涂层。例如，在本发明的某些实施例中，包括硼-10、锂-6、钆、或者铀235的中子敏感材料可被施加为用于热中子探测的涂层。这样的材料可被施加为化合物、或者通过添加粘合剂材料来施加。例如，聚合物粘合剂可被利用以将纯元素富集的硼-10粘附于阴极衬底。涂层化合物的该形式可包括例如铝粉末，以提供既中子敏感又导电的单个涂层。化合物(比如B₄C、BN、或B₂O₃)是可被施加为中子敏感层的其他的硼化合物的示例。