專利名稱：測量離子輻射劑量的輻射劑量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量離子輻射劑量的輻射劑量儀，特別適用于二維劑量的測量，該測量儀包括一個扁平的充了氣且密封的盒子，里面有一個測量腔并至少有兩面相對的壁，這些壁對將要測量的輻射而言是可穿透的，測量儀還包括相對放置的電極系統(tǒng)，當(dāng)處于工作狀態(tài)時，電極之間存在電場，至少有一個電極系統(tǒng)位于相對的壁中的一面上。
早些時候的荷蘭專利申請8701122對這種劑量儀做了描述，這種X射線二維劑量儀是專門用來測量狹縫射線照相裝置中穿過待檢人體的X射線劑量的。設(shè)計(jì)用作一維劑量儀的上述劑量儀也可以從荷蘭專利申請8503153中了解到。在以上提到的荷蘭專利申請所描述的劑量儀中，測量腔充以一種專門的氣體或混合氣體，比如氙氣或氬和甲烷的混合氣體。該氣體的氣壓大約是一個大氣壓。
這些測量儀所存在的問題是，當(dāng)環(huán)境壓力變化時，相對的壁(待測輻射可穿透這些壁)具有彎曲的趨勢。當(dāng)盒子的尺寸，特別是相對的壁的尺寸增加時，這一問題尤為嚴(yán)重。由于這些壁上帶有電極，所以當(dāng)環(huán)境壓力變化時，相對放置的各個電極間的距離也會發(fā)生變化。在壁的中心彎曲最厲害，結(jié)果當(dāng)壁彎曲時，測量儀的靈敏度在整個有效表面上不再保持恒定。
按照荷蘭專利申請8701122及8503153，劑量儀還存在另外一個問題，即為了使其能夠經(jīng)受住如飛機(jī)機(jī)艙中可能產(chǎn)生的低的環(huán)境壓力，劑量儀需要進(jìn)行特殊的測量。
因此，有必要使測量離子輻射劑量的劑量儀在電子和機(jī)械兩方面都應(yīng)對環(huán)境壓力的變化基本上不敏感。本發(fā)明的目的正是為了滿足這種需要。
為此，本發(fā)明的劑量儀具有這樣的特征一個壓力補(bǔ)償部件與測量腔一起構(gòu)成單個氣密腔室，并且至少部分地具有軟性材料制成的壁，以使壓力補(bǔ)償部件中的壓力能夠基本上自動跟隨環(huán)境壓力。
下面參照附圖對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。


圖1是處于低環(huán)境壓力下的盒式劑量儀的剖面圖;
圖2是本發(fā)明劑量儀的第一實(shí)施例的立體圖;
圖3是本發(fā)明劑量儀的第二實(shí)施例的剖面圖。
圖1是帶有一個長方形框架2的盒式劑量儀的剖面圖，框架的兩側(cè)有薄板3和4。薄板是由允許離子輻射穿透或至少使其衰減盡可能小的材料制成。適合的材料比如有聚甲基丙烯酸甲酯，通常叫做有機(jī)玻璃?？蚣?也可以由有機(jī)玻璃或其它適合的材料制成。
框架2和薄板3、4一起圍成一個氣密測量腔5，其中有適合的氣體或混合氣體，例如氙氣或氬和甲烷的混合氣體，其氣壓大約是一個大氣壓。
至少其中一塊薄板在其內(nèi)側(cè)有一電極系統(tǒng)，圖中以6表示。在所示的例子中，承載電極系統(tǒng)6的薄板3沿著一個邊緣延伸到框架2的外面，該電極系統(tǒng)也在所提到的邊緣部分7上延伸，結(jié)果，所需要的工作電壓Ve可以通過例如固定在邊緣部分上的普通的印刷電路板接頭施加給電極系統(tǒng)6。
在所示的例子中，位于對面的薄板4承載一反電極系統(tǒng)8，它能夠以類似的方式提供工作電壓Vt。在早些時候的荷蘭專利申請8701122中描述了各種不同的電極結(jié)構(gòu)。例如，電極系統(tǒng)可以是一些相互平行的條形電極。一個系統(tǒng)的條形電極可以與另一系統(tǒng)的電極平行或垂直。
電極系統(tǒng)之一原則上也可以由單個的電極面所組成，它實(shí)際上占據(jù)了前面提到過的薄板的全部表面。
一個屏蔽電極(圖中未示出)最好圍著兩個電極系統(tǒng)中的一個安放。
由平行置于兩薄板之間的拉直平行導(dǎo)線構(gòu)成的一個電極系統(tǒng)也可以與置于一塊薄板或兩塊薄板之上的電極系統(tǒng)連起來使用。
對本發(fā)明來說并不十分重要的上述修改，在早些時候的荷蘭專利申請8701122中已有過描述，在必要的情況下，它可視為包括在這里。
拿一個由有機(jī)玻璃制成、且兩側(cè)表面大小為20×20cm、兩側(cè)薄板厚2mm的劑量儀做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)20毫巴的壓力變化就已經(jīng)導(dǎo)致了大約5mm的彎曲(d)。這使得在劑量儀的中心和邊緣的靈敏度不同。
然而，實(shí)際應(yīng)用中的劑量儀必須經(jīng)受更大的環(huán)境壓力變化。因此，在680毫巴的環(huán)境壓力下(即正常環(huán)境壓力以下330毫巴)，劑量儀必須精確地工作而不發(fā)生問題。劑量儀還必須能夠經(jīng)受住可能產(chǎn)生于飛行器中的甚至更低的壓力。
解決上述問題不能依靠加厚兩側(cè)薄板的辦法，這是因?yàn)檫@樣一來劑量儀的靈敏度就降低了。此外，厚一些的薄板在變化的環(huán)境壓力下也會彎曲。
實(shí)際上，兩側(cè)薄板應(yīng)盡可能薄，最好不足1mm。
另外一種可能是將電極安裝在測量腔中單獨(dú)的承載體上。然而，這樣一來劑量儀就變得更為復(fù)雜了，而且也更厚。不過這種解決方法的最大缺點(diǎn)是，將要測量的輻射不僅要穿過承載體，而且還要穿過測量腔的壁，于是輻射量會引起相對大的衰減。
根據(jù)本發(fā)明，解決上述問題的辦法是設(shè)計(jì)一種隨環(huán)境壓力的變化自身容積也自動變化的測量腔。
圖2是本發(fā)明劑量儀的一個實(shí)施例的示意圖。圖中表示的圖1所示的劑量儀1帶有一個框架2和兩側(cè)薄板3、4。為了清楚起見，電極系統(tǒng)在圖2中就不畫了。
由框架及兩側(cè)薄板圍成的測量腔5現(xiàn)在以氣密方式與軟性材料制成的口袋10相連?？诖鼞?yīng)盡可能地小或沒有伸縮性，并充以與測量腔中的氣體相同的氣體。在所示的例子中，口袋10與測量腔5之間通過一個穿過框架2的孔11以及一個管狀部分12連接，該管狀部分可采取一種已知的方法以氣密方式連接到孔上，管狀部分的另端與口袋相連。
孔11可置于框架的任何合適部位，如果需要的話，也可以穿過其中一塊側(cè)面薄板。
為了固定口袋，可以以氣密方式，例如粘接，將一管道連接部件固定在孔中，并且以一種已知方法，再將管狀部分12固定到連接部件上。
也可以采用幾個這樣的口袋。
至少有一個口袋可以說是形成了無壓空間，它的容積必須足夠大，以致于在劑量儀必須能夠工作的非常低的環(huán)境壓力下，有足夠的氣體從實(shí)際的測量腔中流入口袋，使得測量腔和口袋內(nèi)的壓力基本上等于環(huán)境壓力。甚至在更低的環(huán)境壓力下，如出現(xiàn)在飛行器機(jī)艙中的那種壓力環(huán)境，全部壓力補(bǔ)償是不必要的，但口袋當(dāng)然必須能夠經(jīng)受這樣的部分真空。
另一方面，當(dāng)環(huán)境壓力增加時，氣體從口袋流入測量腔，以致于測量腔中的壓力依然基本上等于環(huán)境壓力。
適合用作壓力補(bǔ)償部件的口袋可以由例如聚乙烯薄膜或其它適用的軟塑料薄膜制成。如果在聚乙烯薄膜上面有一如鋁那樣的金屬涂層，也能得到良好效果。
口袋最好放在一個未密封的容器里，以防損壞。這種容器在圖中以14表示。圖示的容器14是一種特制的容器，它能使管狀部分12自由活動，這樣劑量儀相對于壓力補(bǔ)償部件就有了一定的運(yùn)動自由度。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)想，容器14也可與劑量儀剛性連接。
圖3是本發(fā)明的另一個實(shí)施例的剖面圖，這里測量腔本身就作為一個壓力補(bǔ)償部件。圖中所示的劑量儀也包括帶有電極系統(tǒng)的兩側(cè)面薄板31、41，不過現(xiàn)在它們是通過剛性框架連接的。兩側(cè)薄板31、34由沿邊緣的柔軟的波紋式部件32相互連在一起。因此，測量腔51由波紋式部件32和兩側(cè)薄板31、41圍成。在測量腔中也充以具有一定壓力(比如1個大氣壓)的一種合適的氣體或混合氣體。當(dāng)環(huán)境壓力增加時，兩側(cè)薄板相互向靠近對方的方向運(yùn)動，波紋式部件32受壓，直至測量腔中的壓力等于環(huán)境壓力。當(dāng)環(huán)境壓力減小時，兩側(cè)薄板以類似方式相互向遠(yuǎn)離對方的方向運(yùn)動。
為了保證兩側(cè)薄板在任何時候都保持平行，采用了設(shè)計(jì)成定位板、定位桿、定位導(dǎo)軌或類似部件的定位部件33和34。最好還有一個用來保護(hù)波紋式部件且使兩側(cè)薄板31、41能自由活動的容器(圖中未示出)。
測量腔本身就是一個壓力補(bǔ)償部件的這種實(shí)施例的一個優(yōu)點(diǎn)是測量腔中的氣體分子數(shù)目總是保持不變。這意味著不管壓力如何，劑量儀的絕對靈敏度也總是保持不變。
當(dāng)然，在具有分開的壓力補(bǔ)償部件的實(shí)施例中，可以采用一種與壓力相關(guān)的靈敏度補(bǔ)償。
需要指出的是，通過以上的描述，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，做各種修改是顯而易見的。例如，在圖2的實(shí)施例中，可以采用一個以上的壓力補(bǔ)償部件，這已經(jīng)說過了。也可以設(shè)想出各種電極結(jié)構(gòu)。劑量儀既可以設(shè)計(jì)成適用于一維劑量的測量，又可以設(shè)計(jì)成適用于二維劑量的測量。將圖2和圖3的實(shí)施例結(jié)合在一起也是可行的。這些修改將被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種測量離子輻射劑量的輻射劑量儀，特別適用于二維劑量的測量，該測量儀包括一個扁平的充了氣且密封的盒子，里面有一個測量腔并至少有兩個相對的壁，這些壁對將要測量的輻射而言是可穿透的，測量儀還包括相對放置的電極系統(tǒng)，當(dāng)處于工作狀態(tài)時，電極之間存在電場，至少有一個電極系統(tǒng)位于相對的壁中的一面上，其特征在于一個壓力補(bǔ)償部件和測量腔一起構(gòu)成一個單個氣密腔體，并至少部分壁是由軟性材料制成，于是壓力補(bǔ)償部件中的壓力基本上自動地跟隨環(huán)境壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的劑量儀，其特征在于壓力補(bǔ)償部件包括至少一個軟性材料制成的口袋，它以氣密方式通過劑量儀其中一面壁上的孔與測量腔相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的劑量儀，其特征在于至少有一個由軟性材料制成的口袋帶有一個管狀部分，它以氣密方式與劑量儀其中一面壁上的孔相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的劑量儀，其特征在于上述孔位于連接兩面相對的壁的長方形框架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的劑量儀，其特征在于孔中設(shè)置一個向外延伸的管連接部件。
6.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的劑量儀，其特征在于有一個未密封的容器安放至少一個壓力補(bǔ)償部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的劑量儀，其特征在于容器與兩面相對的壁剛性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的劑量儀，其特征在于壓力補(bǔ)償部件至少部分地是由測量腔本身構(gòu)成的，兩面相對的壁通過由軟性材料制成的邊緣壁以氣密方式連接，邊緣壁與相對的壁一起圍成測量腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的劑量儀，其特征在于支撐兩面相對壁的定位部件基本上平行，并使得相對的壁僅僅以相互遠(yuǎn)離的方式或以相互靠近的方式運(yùn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的劑量儀，其特征在于邊緣壁設(shè)計(jì)成波紋式。
11.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的劑量儀，其特征在于軟性材料是聚乙烯。
全文摘要
一種當(dāng)環(huán)境壓力變化而在其敏感區(qū)域以內(nèi)靈敏度并不變化的劑量儀。為此，測量腔和壓力補(bǔ)償部件一起構(gòu)成至少部分壁是由軟性材料制成的單個氣密腔室。這樣做之后，測量腔內(nèi)的壓力基本上可等于環(huán)境壓力，從而在其敏感區(qū)域以內(nèi)測量腔不會發(fā)生機(jī)械變形。
文檔編號H01J47/02GK1040115SQ89105498
公開日1990年2月28日 申請日期1989年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月3日
發(fā)明者弗拉斯布洛姆·霍高 申請人:″老代爾特″光學(xué)工業(yè)有限公司