[发明专利]用于管状检测器的自动焊接的焊接接头设计

说明书

本发明提供一种检测器(30)，所述检测器包括具有壳体轮廓的外部壳体(40)，其中壳体轮廓的焊接部分(56)作为环形凸缘在相对于外部壳体的中心轴线的向外方向上延伸。所述检测器还包括邻近外部壳体的焊接部分定位的端帽(70)。所述端帽和所述外部壳体的焊接部分配置成焊接在一起以形成密封件。本发明也提供一种制造检测器的方法。

技术领域

本发明总体上涉及需要密封接头的管状结构，如充气检测器，并且特别地涉及用于构造检测器的焊接操作和关联结构。

背景技术

用于光线和离子/粒子(例如，中子、伽马射线等)的检测器包括由外部阴极壳体围绕的轴向延伸阳极。对于例如用于中子检测的一些检测器，一种或多种气体布置在外部阴极壳体内。在中子检测器中，由外部阴极壳体内的中子反应产生的离子/粒子将与(一种或多种)气体碰撞以形成自由电子。这些自由电子被吸引到阳极，于是自由电子生成指示中子计数的信号。

可以领会，需要将(一种或多种)气体保持在外部阴极壳体内(即，防止(一种或多种)气体的外出)并且防止空气、湿气、污染物等的进入。众所周知焊接检测器的一些部分并且因此形成密封件。在图1a中显示先前已知的中子检测器10的例子。中子检测器10包括圆柱形外部壳体阴极12和端帽14。焊接源16平行于中子检测器10的纵轴线(即，平行于外部壳体12的纵向范围)纵向地被应用。焊接源16将焊接和密封外部壳体12至端帽14，焊接源16和/或中子检测器10在回转/旋转方向上移动/旋转大致360°。回转/旋转由图1a内的曲线箭头18示意性地显示。焊接源16遭受的缺陷在于手动地被控制并且可能手动地移动，这是相对缓慢和低效的过程。

现在参见图1b，显示先前已知的中子检测器20的第二例子。再次地，中子检测器20包括外部壳体22和端帽24。在该已知例子中，焊接源26相对于中子检测器20从径向向外方向被施加。焊接源26焊接并且密封外部壳体22至端帽24，焊接源26或中子检测器20在旋转方向上旋转大致360°。看到表示旋转的曲线箭头28。尽管该例子中的焊接源26作为自动操作的一部分被包括，但是外部壳体22和端帽24由不同材料形成并且具有不同尺寸(例如，径向厚度)，并且因此具有不同加热温度/要求，以获得焊接熔体。此外，当外部壳体22和端帽24由铝材料制造时，氧化铝层将常常在外部壳体22和端帽24的表面上形成。相比于外部壳体22和端帽24的基础铝材料，氧化铝层针对焊接需要不同的加热温度。由于这些原因并且由于外部壳体22相对薄，非期望的焊缝会在外部壳体22和端帽24之间产生，可能存在通常称为裂缝的未熔接部分。因此，提供具有在外部壳体和端帽之间形成的改善焊缝的管状构件(如中子检测器)的自动焊接是需要的并且将是有益的。

发明内容

以下提出本发明的简单总结以便提供对本发明的一些示例性方面的基本理解。该总结不是本发明的广泛概述。而且，该总结不旨在识别本发明的关键要素并且不描绘本发明的范围。该总结的唯一目的是以简化形式提出本发明的一些概念作为随后提出的更详细描述的前序。

根据一个方面，本发明提供一种检测器，所述检测器包括具有壳体轮廓的外部壳体，其中所述壳体轮廓的焊接部分作为环形凸缘在相对于所述外部壳体的中心轴线的向外方向上延伸。所述检测器包括邻近所述外部壳体的所述焊接部分定位的端帽。所述端帽和所述外部壳体的所述焊接部分配置成焊接在一起以形成密封件。

根据另一方面，本发明提供一种检测器，所述检测器包括沿着轴线延伸、用作阴极的外部壳体。所述外部壳体具有壳体轮廓，其中所述壳体轮廓的焊接部分作为环形凸缘在相对于所述轴线的径向向外方向上延伸。所述检测器包括在所述外部壳体内沿着所述轴线延伸的阳极。所述检测器包括端帽，所述端帽支撑所述阳极并且在所述外部壳体的端部内延伸。所述端帽包括帽轮廓，所述帽轮廓匹配所述外部壳体的所述壳体轮廓。所述端帽包括相对于所述轴线径向向外延伸的焊接环形肩部。所述焊接肩部和所述外部壳体的所述焊接部分彼此相邻并且焊接在一起以形成密封件。