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一種全封閉光纖輻射探測傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明述及一種全封閉光纖輻射探測傳感器，包括一個套筒、若干根石英閃爍光纖、一個反射鏡和一個頂蓋；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部；所述頂蓋內嵌入一組耦合透鏡和一個密封環；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境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖的外側面和所述反射鏡鍍有與激發光子波長一致的高反射薄膜。本發明采用全封閉結構和傳感用石英閃爍光纖側面進行鍍膜處理，既避免了傳感器外界光噪聲的影響又實現了內部輻射激發光的傳輸，并可通過光纖法蘭與傳輸光纖連接實現遠距離檢測的需求。
【專利說明】一種全封閉光纖輻射探測傳感器
【技術領域】
[0001]本發明述及一種全封閉光纖輻射探測傳感器，屬輻射探測傳感領域。
【背景技術】
[0002]隨著核技術在能源開發、醫療、軍事等諸多領域的廣泛應用，核安全也越來越受到關注。輻射探測及監測由于其特殊性直接關系到人員安全，尤其是對核電站、大型核醫療設備等設施操作人員及周邊環境在發生故障時造成影響。因此，各類型的輻射傳感器便要完成對輻射的實時、準確監測。
[0003]目前輻射探測傳感器主要有兩種:
(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光特性，然后通過光電倍增管等電子器件進行光子計數。這種方式輻射致發光轉化效率較高，并且可以制備較大直徑的晶體增加光子產出額。但晶體易潮解，且晶體產生的光子不能長距離傳輸，必須緊跟光電探測。
[0004](2)采用輻射致損耗方式。利用在輻射環境下，光纖內部結構會發生變化從而造成自身損耗增加的機理，在光纖傳感器內部注入激光然后主動檢測反射光損耗的方法來判斷輻射劑量大小。這種方法可以在遠距離進行輻射探測，但當光纖在輻射作用下出現損耗后將是不可逆的過程，不能反復使用。
[0005]
【發明內容】
:
本發明的目的在于解決輻射檢測尤其是長距離、實時被動檢測問題，提出了一種全封閉光纖輻射探測傳感器。該傳感器結構簡單、可反復使用，具有無源被動檢測的特點，并且可以與傳輸光纖連接實現長距離的遠程檢測。由于傳感器內部采用多根石英閃爍光纖并進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光的光子滿足高溫環境下的核輻射檢測需求。
[0006]為達到上述目的，本發明采用下述技術方案:
一種全封閉光纖輻射探測傳感器，包括一個套筒、若干根石英閃爍光纖、一個反射鏡和一個頂蓋；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部；所述頂蓋內嵌入一組耦合透鏡和一個密封環；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境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖的外側面和所述反射鏡鍍有與激發光子波長一致的高反射薄膜。
[0007]所述套筒為一端開口的中空通孔結構，頂端有外螺紋，采用金屬材質。
[0008]所述密封環為中空圓環，彈性的橡膠材質。
[0009]所述頂蓋有中空臺階孔，孔內有螺紋，端面有中空通孔并鑲有光纖法蘭盤。
[0010]本發明的工作原理:
石英閃爍光纖在輻射環境下受激輻射出光子，光子的運動方向是不規則的，在石英閃爍光纖外側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現長距離傳輸。為了避免外界的光對傳感光子的影響，在傳感器兩端分別采用橡膠密封環，密封環會在外力作用下擠壓變形使得外界的光噪聲無法進入傳感器內部。
[0011]本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點:
(1)可靠性高，操作簡單；
(2)工作穩定，無源被動檢測；
(3)可以長距離檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發明一個實施例的結構框圖。
【具體實施方式】
[0013]本發明的一個優選實施例并結合【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傳感器，包括一個套筒1、若干根石英閃爍光纖2、一個反射鏡3和一個頂蓋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內部；所述頂蓋4內嵌入一組耦合透鏡6和一個密封環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在輻射環境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖2的外側面和所述反射鏡3鍍有與激發光子波長一致的高反射薄膜。
[0014]所述套筒I為一端開口的中空通孔結構，頂端有外螺紋，采用金屬材質。所述密封環5為中空圓環，彈性的橡膠材質。所述頂蓋4有中空臺階孔，孔內有螺紋，端面有中空通孔并鑲有光纖法蘭盤。
【權利要求】
1.一種全封閉光纖輻射探測傳感器，其特征在于，包括一個套筒(1)、若干根石英閃爍光纖(2)、一個反射鏡(3)和一個頂蓋(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)內部；所述頂蓋(4)內嵌入一組耦合透鏡(6)和一個密封環(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)在輻射環境下受激輻射出光子，每根石英閃爍光纖(2)的外側面和所述反射鏡(3)鍍有與激發光子波長一致的高反射薄膜。
2.根據權利要求1所述的全封閉光纖輻射探測傳感器，其特征在于，所述套筒(1)為一端開口的中空通孔結構，頂端有外螺紋，采用金屬材質。
3.根據權利要求1所述的全封閉光纖輻射探測傳感器，其特征在于，所述密封環(5)為中空圓環,彈性的橡膠材質。
4.根據權利要求1所述的全封閉光纖輻射探測傳感器，其特征在于，所述頂蓋(4)有中空臺階孔，孔內有螺紋，端面有中空通孔并鑲有光纖法蘭盤。
【文檔編號】G01T1/202GK103901462SQ201410107218
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】郭強, 林施揚, 趙世琦, 孫欣欣, 華陽, 文建湘, 商婭娜, 王廷云 申請人:上海大學