一种微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及辐射测量技术领域，具体涉及一种微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构。


背景技术：

2.载人航天脱离了地球稠密大气层的保护，不可避免地要暴露于外层空间的强辐射环境，这是航天期间宇航员必然遇到的主要有害环境因素之一。
3.国际上常用的一种空间辐射剂量测量仪器为组织等效正比计数器，该设备通过对模拟微观组织中粒子的传能线密度(let)谱的测量，实现既可测量吸收剂量，又可测量辐射品质因数和剂量当量的目的。组织等效正比计数器带有充气阀门，为了保证工作气体的纯度，需要经常更换新的工作气体。
4.目前，充气阀门的漏气率不能满足正比计数器长期工作的需要，并且由于条件所限，难以在太空中给组织等效正比计数器经常充气，故如何提高计数器的密闭性十分关键。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的组织等效正比计数器仅通过充气来满足工作气体纯度，无法适用于航天微重力环境下的长期监测的缺陷，从而提供了一种微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构，包括：
7.壳体，具有适于容纳探测球的容纳腔，所述容纳腔的开口端具有第一法兰；
8.无氧铜管，一端连接有第二法兰，所述第二法兰上具有与所述无氧铜管同轴设置的贯通孔；
9.所述无氧铜管通过所述第二法兰与所述壳体上的第一法兰密封连接，所述无氧铜管具有通入组织等效气体的充气状态和剪断密封状态。
10.作为优选方案，所述无氧铜管通过冷封钳进行剪断密封。
11.作为优选方案，所述无氧铜管的外径为6mm，壁厚为1mm。
12.作为优选方案，所述无氧铜管在密封前的长度不短于30cm。
13.作为优选方案，所述第一法兰与所述第二法兰之间设有密封垫片。
14.作为优选方案，所述第一法兰与所述第二法兰之间通过多个密封螺钉进行连接。
15.作为优选方案，多个所述密封螺钉均匀分布，并围合成一个适于伸入冷封钳的操作空间。
16.本实用新型技术方案，具有如下优点：
17.1.本实用新型提供的微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构，壳体、第一法兰、第二法兰以及无氧铜管构成了计数器的密闭容器腔，计数器内充入组织等效气体后，通过对无氧铜管进行剪断密封来代替阀门对计数器密封，能够提高计数器整体的气密
性，能够适用于航天微重力环境下的长期监测，并且减轻了组织等效正比计数器自身的重量和体积。
18.2.本实用新型提供的微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构，无氧铜管在密封前的长度不短于30cm，给计数器充气、检测以及密封等操作过程预留出足够的截断余量。
19.3.本实用新型提供的微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构，第一法兰与第二法兰通过密封螺钉实现拆卸密封连接，当充气量不满足设计需求时，能够拆卸再利用。
20.4.本实用新型提供的微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构，多个密封螺钉围合成一个操作空间，使冷封钳能够尽可能伸入无氧铜管的根部，使密封操作更加方便，并且避免密封后的无氧铜管的长度过长。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为组织等效正比计数器的爆炸视图。
23.附图标记说明：
24.1、壳体；2、第一法兰；3、第二法兰；4、密封垫片；5、无氧铜管；6、探测球；7、抓手；8、基座；9、陶瓷电极。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.实施例1
30.本实施例提供的微重力环境下的组织等效正比计数器的密封结构，包括：壳体、第一法兰、第二法兰以及无氧铜管。
31.如图1所示，所述壳体1为不锈钢材质，具有一端开口的容纳腔，所述第一法兰2一体成型于所述容纳腔的开口端处；所述第二法兰3盖设于所述容纳腔的开口处，并通过多个密封螺钉与所述第一法兰密封连接；多个所述密封螺钉均匀分布成一个环形结构，所述环形结构为冷封钳的密封作业预留了足够的空间，使所述冷封钳的操作端能够伸入所述第二法兰的端部处；所述第一法兰2与所述第二法兰3之间设有密封垫片4，所述密封垫片提高了所述第一法兰2与所述第二法兰3之间的气密性；所述第二法兰3上具有与所述容纳腔连通的贯通孔，所述无氧铜管焊接在所述贯通孔处，组织等效气体能够经所述无氧铜管5充入所述容纳腔内，通过冷封钳对所述无氧铜管5进行剪断密封、实现对所述容纳腔的密封。其中，所述无氧铜管5的外径为6mm，壁厚为1mm；所述无氧铜管5在密封前的长度不短于30cm，能够进行多次剪断密封。
32.如图1所示，组织等效正比计数器还包括：探测球6、抓手7、基座8、陶瓷电极9，其中所述探测球为a
‑
150塑料材质，所述抓手7与所述基座8均为聚四氟乙烯材质；所述基座8连接在所述第二法兰上，所述抓手7套接在所述基座上，所述探测球6连接在所述基座8与所述抓手7之间，所述基座8上具有连接所述无氧铜管5与所述探测球6的通孔；所述陶瓷电极9连接在所述第二法兰上，所述陶瓷电极9的一端伸入所述基座8的通孔内，另一伸出所述容纳腔。
33.实施例2
34.本实施例提供的组织等效正比计数器的密封方法，包括以下步骤：
35.步骤一：对组织等效正比计数器进行气密性检测；
36.经所述无氧铜管向所述组织等效正比计数器内充入氦气，用冷封钳对所述无氧铜管进行剪断密封，所述无氧铜管经一次剪断密封后，其长度为27cm；用质谱仪来检测所述组织等效正比计数器外表是否有氦气漏出。
37.步骤二：气密性检测完毕后，所述组织等效正比计数器上的无氧铜管通过真空阀门与真空设备连通，对所述组织等效正比计数器抽真空至1
×
10
‑5pa以下；具体步骤如下：
38.a、锯掉所述无氧铜管末端的密封头，使所述无氧铜管的末端畅通，并在所述无氧铜管的末端连接一个真空阀门，此时所述无氧铜管的长度为25cm。
39.将组织等效正比计数器连同真空阀门以及一罐氮气、一罐组织等效气体置于60℃的恒温箱中并持续4小时，所述氮气的气压值为5
×
105pa且纯度为99.9999％；静置4小时后，打开恒温箱门但使其虚掩，使得恒温箱内温度仍保持60℃，使所述无氧铜管通过所述真空阀门与外部的抽气装置连通，对所述组织等效正比计数器抽真空至1
×
10
‑5pa以下，并持续20小时；
40.b、所述无氧铜管通过真空阀门与氮气罐连通，向所述组织等效正比计数器内充入氮气，并持续4小时；
41.c、所述无氧铜管通过真空阀门与外部的抽气装置连通再次连通，对所述组织等效正比计数器抽真空至1
×
10
‑5pa以下，并持续20小时；
42.上述步骤a至步骤c重复循环三次，通过充入氮气置换排出组织等效正比计数器内的h2o及o2等杂质气体。
43.步骤三：经所述无氧铜管向所述组织等效正比计数器内充入组织等效气体，充至设计气压值；具体步骤如下：
44.①
将组织等效气体罐的充气端与抽充气装置连接，关断无氧铜管末端的真空阀门，转接到所述抽充气装置，打开真空阀门，再次抽气，确保真空容器在1
×
10
‑5pa以下；并保持20小时后，组织等效气罐上通过抽充气装置向所述组织等效正比计数器内充入组织等效气体，并持续0.5小时；
45.在充入组织等效气体的同时，利用放射源对所述组织等效正比计数器进行照射，并且所述组织等效正比计数器内的探测器通过放大器与谱仪系统电连接，通过照射测试来确保充入的组织等效气体的气压满足设计要求。
46.②
利用所述抽充气装置对所述组织等效正比计数器进行抽真空至1
×
10
‑5pa以下，并持续20小时；
47.③
利用所述抽充气装置向所述组织等效正比计数器内充入组织等效气体，并持续0.5小时；
48.上述步骤
①
至步骤
③
重复循环三次；
49.通过照射测试确保充入的组织等效气体及其气压合适后，用冷封钳对所述无氧铜管末端连同所述真空阀门一起剪断，实现所述无氧铜管末端的密封，并利用密封胶对所述无氧铜管的末端断口处进行密封，此时所述无氧铜管的长度为17cm。
50.步骤四：将充有组织等效气体的组织等效正比计数器放置于辐射场中，所述组织等效正比计数器内的探测器通过放大器与谱仪系统电连接，测得的谱数据与标准谱进行对比；
51.步骤五：测得的谱数据与标准谱一致，通过冷封钳对无氧铜管的根部剪断进行最终密封，并利用密封胶对无氧铜管的断口处进行涂抹密封，密封后的无氧铜管的长度为2cm。
52.若测得的谱数据与标准谱不一致，将所述无氧铜管端部的密封头锯掉使无氧铜管末端畅通，此时无氧铜管的长度为15cm，并重复上述步骤一至步骤五的密封充气过程。
53.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。