用于中子檢測(cè)器的平衡真空密封的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種原子粒子檢測(cè)組件包括檢測(cè)原子粒子的至少一個(gè)檢測(cè)器。該原子粒子檢測(cè)組件包括接合設(shè)備，所述接合設(shè)備支承所述檢測(cè)器。所述接合設(shè)備包括第一歧管，所述第一歧管在附接位置處附接至第一殼體。所述接合設(shè)備包括密封裝置，所述密封裝置將所述第一歧管相對(duì)于所述第一殼體沿密封軸線密封。所述密封軸線與由所述附接位置限定的附接軸線大致平行并且與所述附接軸線分離開(kāi)第一距離(d1)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于中子檢測(cè)器的平衡真空密封

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種檢測(cè)組件并且尤其涉及一種維持一個(gè)或多個(gè)密封環(huán)境的原子粒子檢測(cè)組件。

【背景技術(shù)】
[0002]中子檢測(cè)器用在中子轟擊和散射實(shí)驗(yàn)中。在中子檢測(cè)器中，由陰極護(hù)罩內(nèi)的中子反應(yīng)產(chǎn)生的中子、離子、原子粒子等將與該護(hù)罩內(nèi)包含的氣體碰撞以形成自由電子。這些自由電子被吸引至陽(yáng)極，在該陽(yáng)極上產(chǎn)生信號(hào)。該信號(hào)被傳送至用于分析的電子設(shè)備(例如，高壓電子設(shè)備)。所述高壓電子設(shè)備中的電壓擊穿在存儲(chǔ)有該高壓電子設(shè)備的腔室中的壓力被降低至低于大氣壓力時(shí)是可能的。因此，需要提供一種電壓擊穿的可能性降低的檢測(cè)器，并且這會(huì)是有益的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]下列內(nèi)容呈現(xiàn)出了本發(fā)明的簡(jiǎn)化概要，以便提供對(duì)于本發(fā)明的一些示例性方面的基本理解。該概要并不是本發(fā)明的廣泛綜述。此外，該概要既不意欲標(biāo)識(shí)本發(fā)明的關(guān)鍵元件，也不意欲描繪本發(fā)明的范圍。該概要的唯一目的是以簡(jiǎn)化的形式將本發(fā)明的一些原理作為隨后呈現(xiàn)的更為詳細(xì)的說(shuō)明的序言而呈現(xiàn)。
[0004]根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種原子粒子檢測(cè)組件，該原子粒子檢測(cè)組件包括被構(gòu)造成檢測(cè)原子粒子的至少一個(gè)檢測(cè)器。該原子粒子檢測(cè)組件包括支承所述檢測(cè)器的接合設(shè)備。所述接合設(shè)備包括第一歧管，所述第一歧管在附接位置處附接至第一殼體。所述接合設(shè)備包括密封裝置，所述密封裝置將所述第一歧管相對(duì)于所述第一殼體沿密封軸線密封。所述密封軸線與由所述附接位置限定的附接軸線大致平行并且與所述附接軸線分離開(kāi)第一距離(屯)。
[0005]根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種原子粒子檢測(cè)組件，所述原子粒子檢測(cè)組件包括被構(gòu)造成檢測(cè)原子粒子的至少一個(gè)檢測(cè)器。該原子粒子檢測(cè)組件包括支承所述檢測(cè)器的接合設(shè)備。所述接合設(shè)備包括第一歧管，所述第一歧管包括第一歧管開(kāi)口。所述接合設(shè)備包括第一殼體，所述第一殼體包括第一殼體開(kāi)口。所述第一殼體通過(guò)沿附接軸線延伸的附接裝置附接于所述第一歧管。所述接合設(shè)備包括密封裝置，所述密封裝置將所述第一歧管開(kāi)口相對(duì)于所述第一殼體開(kāi)口密封。所述第一歧管開(kāi)口和所述第一殼體開(kāi)口沿密封軸線延伸。所述密封軸線與所述附接軸線大致平行并且與所述附接軸線分離開(kāi)第一距離。
[0006]根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種原子粒子檢測(cè)組件，所述原子粒子檢測(cè)組件包括被構(gòu)造成檢測(cè)原子粒子的至少一個(gè)檢測(cè)器。所述原子粒子檢測(cè)組件包括支承所述檢測(cè)器的接合設(shè)備，所述接合設(shè)備包括第一殼體。所述接合設(shè)備包括第一歧管，所述第一歧管在附接位置處附接于所述第一殼體。所述第一歧管包括接合所述第一殼體的偏壓部分。所述偏壓部分可朝向所述第一殼體偏壓所述第一歧管。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀結(jié)合所附視圖進(jìn)行的下列說(shuō)明書(shū)時(shí)，本發(fā)明的前述和其它方面對(duì)于他們而言將變得明白，附圖中:
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一方面的示例性原子粒子檢測(cè)組件的概略/示意圖；
[0009]圖2是用于在原子粒子檢測(cè)組件中使用的示例性檢測(cè)單元的部分拉開(kāi)(tornopen)的透視圖；
[0010]圖3是沿圖2的線3-3獲取的該檢測(cè)單元的端部的放大分解截面圖；
[0011]圖4是與圖3相似的放大截面圖；
[0012]圖5是用于在原子粒子檢測(cè)組件中使用的第二示例性檢測(cè)單元的部分拉開(kāi)的透視圖；
[0013]圖6是沿圖5的線6-6獲取的該檢測(cè)單元的端部的截面圖；和
[0014]圖7是與圖6相似的截面圖，其中，偏壓部分接合第一殼體。

【具體實(shí)施方式】
[0015]在附圖中，描繪和圖示了結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性實(shí)施方式。這些圖示示例并不意欲成為對(duì)于本發(fā)明的限制。例如，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面可被用在其它實(shí)施方式乃至其它類(lèi)型的裝置中。此外，特定的術(shù)語(yǔ)在本文中僅出于便利的目的而使用且并不被視為是對(duì)于本發(fā)明的限制。更進(jìn)一步地說(shuō)，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記用于表明相同的元件。
[0016]圖1描繪了原子粒子檢測(cè)組件10的示例性實(shí)施方式。將會(huì)了解到的是，該原子粒子檢測(cè)組件10被出于易于圖示的目的而被略為概括性地/示意性地示出。一般而言，該原子粒子檢測(cè)組件10可檢測(cè)包括中子等的原子粒子12。
[0017]該原子粒子檢測(cè)組件10包括檢測(cè)單元20。該檢測(cè)單元20被出于說(shuō)明的目的略為概括性地/示意性地描繪，這是因?yàn)樵摍z測(cè)單元20包括任意數(shù)量的結(jié)構(gòu)/構(gòu)型。在所示示例中，該原子粒子檢測(cè)組件10包括一個(gè)檢測(cè)單元20，但在其它示例中，該原子粒子檢測(cè)組件10可包括任何數(shù)量的(例如，一個(gè)或多個(gè))檢測(cè)單元20。
[0018]該檢測(cè)單元20設(shè)置在第一腔室22內(nèi)。該第一腔室22設(shè)置在腔室外殼24內(nèi)，該腔室外殼24可包括限定該第一腔室22的殼體、壁、表面、頂板等。在一些示例中，該檢測(cè)單元20可附接于腔室外殼24和/或由該腔室外殼24支承/被支承在該腔室外殼24內(nèi)。該第一腔室22包括任何數(shù)量的大小、形狀、和構(gòu)型，并且不限于所示尺寸。
[0019]在示例中，該第一腔室22被維持于第一運(yùn)行壓力。例如，該腔室外殼24可被抽空諸如空氣和其它氣體之類(lèi)的流體，使得該腔室外殼24限定大致閉合的和/或密封的環(huán)境。在一些示例中，該第一腔室22包括負(fù)的運(yùn)行壓力。在示例中，該第一腔室22的第一運(yùn)行壓力在零帕斯卡(Pa)接近絕對(duì)真空。通過(guò)將第一腔室22維持于負(fù)的運(yùn)行壓力，包括中子遷移的原子粒子遷移可由于原子粒子12與空氣分子之間的減少了的相互作用而得以增強(qiáng)。此夕卜，原子粒子12被空氣散射并由此避開(kāi)被該檢測(cè)單元20檢測(cè)的可能性還通過(guò)具有該負(fù)的運(yùn)行壓力而被降低。
[0020]該原子粒子檢測(cè)組件10包括設(shè)置在第一腔室22內(nèi)的源26。在所示示例中，該源26可設(shè)置在遠(yuǎn)離檢測(cè)單元20 —定距離的位置處。源26可發(fā)射原子粒子12 (例如，中子)。在示例中，物質(zhì)28設(shè)置在第一腔室22內(nèi)、處于源26與檢測(cè)單元20之間。源26可發(fā)出原子粒子12，所述原子粒子12從源26朝向檢測(cè)單元20和物質(zhì)28行進(jìn)。原子粒子12中的至少一些可與物質(zhì)28相互作用，從而導(dǎo)致原子粒子12的散射。在示例中，檢測(cè)單元20將對(duì)原子粒子12的已與物質(zhì)28相互作用的至少一部分和原子粒子12的尚未與物質(zhì)28相互作用的至少一部分進(jìn)行檢測(cè)。
[0021]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，示出了檢測(cè)單元20的示例。該檢測(cè)單元20可包括至少一個(gè)位置靈敏的檢測(cè)器30 (例如，檢測(cè)器30)，該檢測(cè)器30可對(duì)原子粒子12進(jìn)行檢測(cè)。在示例中，檢測(cè)器30可對(duì)原子粒子12的相互作用在第一腔室22內(nèi)發(fā)生的位置進(jìn)行記錄。該位置確定可促進(jìn)對(duì)于原子粒子相互作用的研究。作為檢測(cè)單元20的一部分的檢測(cè)器30設(shè)置在第一腔室22內(nèi)。
[0022]在所示示例中，檢測(cè)單元20包括八個(gè)位置靈敏的檢測(cè)器30 ;盡管可使用任何數(shù)量的位置靈敏的檢測(cè)器30。將會(huì)明白的是，圖2示出了包括八個(gè)位置靈敏的檢測(cè)器30的單個(gè)檢測(cè)單元20。然而，在其它示例中，原子粒子檢測(cè)組件10可包括多個(gè)檢測(cè)單元20 (例如，多于一個(gè)檢測(cè)單元20)，所述檢測(cè)單元20中的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)位置靈敏的檢測(cè)器30。此外，圖2為了便于圖示而示出了處于分離/分解狀態(tài)中的檢測(cè)器30中的一個(gè)并且示出了檢測(cè)器30的相對(duì)位置。然而，在運(yùn)行中，檢測(cè)器30中的每一個(gè)將處于附接形式中。
[0023]檢測(cè)器30中的每一個(gè)都是在第一端部32與相對(duì)的第二端部34之間延伸的細(xì)長(zhǎng)的密封管。位置靈敏的檢測(cè)器30在該示例中相對(duì)于彼此大致平行地延伸，并且大致包含在一平面內(nèi)。在示例中，檢測(cè)器30被彼此間隔開(kāi)，并且間隙、空間等在相鄰的檢測(cè)器30之間延伸。然而，在其它示例中，檢測(cè)器30可設(shè)置成處于彼此相對(duì)緊密的接觸中，使得該間隙、空間等的尺寸被減小和/或最小化。在進(jìn)一步的示例中，檢測(cè)器30可被偏置在多個(gè)平面(例如，兩個(gè)平面)中以使得間隙最小化。通過(guò)減小將相鄰的檢測(cè)器30分離開(kāi)的該間隙、空間等的尺寸，減少了在不與檢測(cè)器30相互作用的情況下穿過(guò)該間隙、空間等的原子粒子12的數(shù)量。在另一示例中，檢測(cè)器30可被設(shè)置成彼此接觸，使得消除了該間隙、空間等。盡管檢測(cè)器30包括任何數(shù)量的尺寸和形狀，但在一個(gè)示例中，檢測(cè)器30中的每一個(gè)包括約8mm(0.31英寸)的直徑。在其它示例中，檢測(cè)器30并不限于大致呈圓柱形，而是可包括矩形、橢圓形坐寸。
[0024]檢測(cè)器30可對(duì)第一腔室22內(nèi)的原子粒子12進(jìn)行檢測(cè)。在示例中，檢測(cè)器30中的每一個(gè)可以是大致中空的，以便形成密封腔室。檢測(cè)器30的密封腔室可被抽空空氣并填充有助于中子檢測(cè)的氣體(例如，氦氣等)。在一些示例中，諸如陽(yáng)極、陰極等之類(lèi)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)置在檢測(cè)器30的密封腔室內(nèi)。在一個(gè)示例中，例如，檢測(cè)器30可對(duì)能級(jí)低于大致3.2X10_12焦耳(20兆電子伏特)的低能量中子進(jìn)行檢測(cè)。在其它示例中，檢測(cè)器30可對(duì)有助于檢測(cè)器30的運(yùn)行的任何能量范圍內(nèi)的幾乎任何類(lèi)型的原子粒子進(jìn)行檢測(cè)。
[0025]檢測(cè)單元20包括用于支承該位置靈敏的檢測(cè)器30的至少一個(gè)接合(junct1n)設(shè)備40。在所示示例中，至少一個(gè)接合設(shè)備40包括設(shè)置在檢測(cè)單元20的第一端部41和相對(duì)的第二端部42處的一對(duì)接合設(shè)備40。在示例中，一個(gè)接合設(shè)備40可支承該位置靈敏的檢測(cè)器30的第一端部32。在示例中，其它接合設(shè)備40可支承該位置靈敏的檢測(cè)器30的相對(duì)的第二端部34。將了解到的是，接合設(shè)備40彼此大致相同，并且可以是鏡像。
[0026]接合設(shè)備40包括第一殼體44和第二殼體46。在不例中，第一殼體44(在圖2中被示出為是部分拉開(kāi)的)可設(shè)置于檢測(cè)單元20的第一端部41，而第二殼體46設(shè)置于檢測(cè)單元20的第二端部42。第一殼體44和第二殼體46在結(jié)構(gòu)上可以是大致相同的。例如，第一殼體44和第二殼體46中的每一個(gè)可包括定位在其中的第二腔室48。第二腔室48限定了與第一腔室22是密封的大致中空的閉合結(jié)構(gòu)。
[0027]第二腔室48可支承例如操作性地附接至檢測(cè)器30的感測(cè)電子設(shè)備50和/或線纜52 (示于圖4中)。在一個(gè)可能的示例中，線纜52通過(guò)第二腔室48延伸至感測(cè)電子設(shè)備50 (出于便于說(shuō)明的目的，以盒形被大致示出)。感測(cè)電子設(shè)備50可存儲(chǔ)在附接于第二腔室48并與第二腔室48流體連通的殼體內(nèi)。該感測(cè)電子設(shè)備50可將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至檢測(cè)器30和/或從檢測(cè)器30接收檢測(cè)信號(hào)。在一個(gè)示例中，感測(cè)電子設(shè)備50包括可從與原子粒子檢測(cè)相關(guān)的檢測(cè)器30接收電流的前置放大器板。在另一示例中，感測(cè)電子設(shè)備50包括高壓電子設(shè)備，例如處于約1500伏特的范圍內(nèi)。實(shí)際上，感測(cè)電子設(shè)備50包括任何數(shù)量的結(jié)構(gòu)，并且并不限于本文中所述的示例/圖解。
[0028]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，示出了沿圖2的線3-3的接合設(shè)備40的第一端部41的截面圖。將了解到的是，盡管在圖3中僅示出了檢測(cè)單元20的第一端部41，但檢測(cè)單元20的包括接合單元40、第二殼體46等的第二端部42與第一端部41大致相同并且無(wú)需再次詳細(xì)描述。此外，在該示例中，出于說(shuō)明性的目的，示出了處于部分分解狀態(tài)中的接合設(shè)備40。
[0029]接合設(shè)備40包括支承檢測(cè)器30的第一端部的第一歧管60。該第一歧管60包括任何數(shù)量的材料，包括不銹鋼、鋁等。在所示示例中，第一歧管60包括大致呈矩形的截面形狀，盡管可設(shè)想出其它形狀(例如，四邊形、正方形、圓整形狀、圓形等)。盡管圖3示出了單個(gè)第一歧管60，但其余的第一歧管(示于圖2中)在尺寸、形狀、和/或結(jié)構(gòu)方面是大致相同的。
[0030]第一歧管60包括檢測(cè)器30延伸通過(guò)的檢測(cè)器開(kāi)口 61。在一些示例中，檢測(cè)器開(kāi)口 61至少部分地延伸到第一歧管60的內(nèi)部中。該第一歧管60可包括第一歧管開(kāi)口 62。在示例中，第一歧管開(kāi)口 62與檢測(cè)器開(kāi)口 61流體連通(例如，連接于該檢測(cè)器開(kāi)口 61)。盡管第一歧管開(kāi)口 62可以任意數(shù)量的角度延伸到第一歧管60中，但在所示示例中，第一歧管開(kāi)口 62沿相對(duì)于檢測(cè)器開(kāi)口 61大致垂直的方向延伸。第一歧管開(kāi)口 62包括足夠大的截面尺寸以容置/接收附接于檢測(cè)器30的線纜52(示于圖4中)。
[0031]第一歧管60包括歧管凹處63。該歧管凹處63圍繞第一歧管開(kāi)口 62限定了延伸到第一歧管60中的壓痕、溝槽、凹陷等。歧管凹處63包括任何數(shù)量的形狀，包括圓形、四邊形等。在示例中，歧管凹處63限定了比第一歧管開(kāi)口 62大的截面尺寸。歧管凹處63可以相對(duì)于第一歧管開(kāi)口 62大致同軸。
[0032]第一歧管60包括第二歧管開(kāi)口 64。在一些示例中，第二歧管開(kāi)口 64通過(guò)第一歧管60從第一側(cè)延伸至相對(duì)的第二側(cè)。第二歧管開(kāi)口 64可以任何數(shù)量的角度延伸到第一歧管60中。在所示示例中，第二歧管開(kāi)口 64沿相對(duì)于第一歧管開(kāi)口 62大致平行的方向和相對(duì)于檢測(cè)器開(kāi)口 61大致垂直的方向延伸。在一些不例中，第二歧管開(kāi)口 64設(shè)置在第一歧管60的端部66和第一歧管開(kāi)口 62之間。
[0033]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向第一殼體44，該第一殼體44可包括第一殼體開(kāi)口 80。在示例中，第一殼體開(kāi)口 80與第二腔室48流體連接(例如，連接于第二腔室48)。盡管第一殼體開(kāi)口 80可以任何數(shù)量的角度延伸到第一殼體44中，但在所不不例中，第一殼體開(kāi)口 80以與第一歧管開(kāi)口 62大致平行的方向延伸。在一些示例中，第一殼體開(kāi)口 80被取向成相對(duì)于第一歧管60的第一歧管開(kāi)口 62大致同軸。第一殼體開(kāi)口 80包括足夠大的以容置/接收線纜52 (示于圖4中)的截面尺寸，所述線纜52在檢測(cè)器30與第二腔室48中的感測(cè)電子設(shè)備50之間延伸。
[0034]第一殼體44包括殼體凹處81。殼體凹處81在第一殼體開(kāi)口 80的周?chē)薅搜由斓降谝粴んw44中的壓痕、溝槽、凹陷等。殼體凹處81包括任何數(shù)量的形狀，包括圓形、四邊形等。在示例中，殼體凹處81限定了比第一殼體開(kāi)口 80大的截面尺寸。殼體凹處81可以是相對(duì)于第一殼體開(kāi)口 80大致同軸的。
[0035]第一殼體44可包括第二殼體開(kāi)口 82。在一些示例中，第二殼體開(kāi)口 82至少部分地延伸到第一殼體44中。第二殼體開(kāi)口 82可以任何數(shù)量的角度延伸到第一殼體44中。在所示示例中，第二殼體開(kāi)口 82沿相對(duì)于第一殼體開(kāi)口 80大致平行的方向延伸。在一些示例中，第二殼體開(kāi)口 82被取向成相對(duì)于第一歧管60的第二歧管開(kāi)口 64是大致同軸的。
[0036]接合設(shè)備40包括密封裝置90，所述密封裝置90將第一殼體44相對(duì)于第一歧管60密封。在示例中，密封裝置90將第一歧管開(kāi)口 62相對(duì)于第一殼體開(kāi)口 80密封。密封裝置90可設(shè)置在第一歧管60的第一歧管開(kāi)口 62與第一殼體44的第一殼體開(kāi)口 80之間。在一些示例中，密封裝置90包括比第一歧管開(kāi)口 62和第一殼體開(kāi)口 80的截面尺寸(例如，直徑等)大的內(nèi)部尺寸(例如，直徑等)。在一些示例中，密封裝置90包括比歧管凹處63和殼體凹處81的截面尺寸(例如,直徑等)小的外部尺寸(例如，直徑等)。
[0037]在一些示例中，密封裝置90包括0型環(huán)，所述0型環(huán)包括可被壓縮以形成密封的可彈性變形的材料。密封裝置90包括任何數(shù)量的材料，包括橡膠、塑料、金屬等。可施加任何范圍的力以使密封裝置90壓縮，例如用于相對(duì)軟的材料(例如，橡膠等)的約5磅的力到用于相對(duì)硬的材料(例如，塑料、金屬等)的約300磅的力。
[0038]密封裝置90可將第一歧管60相對(duì)于第一殼體44沿密封軸線92密封。例如，第一歧管60的第一歧管開(kāi)口 62沿密封軸線92延伸。同樣，第一殼體44的第一殼體開(kāi)口 80沿密封軸線92延伸。密封裝置90可被接收在歧管凹處63和殼體凹處81內(nèi)，使得密封裝置90相對(duì)于密封軸線92是大致同軸的。在一些示例中，第二歧管開(kāi)口 64設(shè)置在密封裝置90與第一歧管60的端部66之間。
[0039]接合設(shè)備40包括附接裝置100。將會(huì)了解到的是，附接裝置100被略為概括性地/示意性地示出，這是因?yàn)楦浇友b置100包括任何數(shù)量的結(jié)構(gòu)。例如，附接裝置100包括螺釘、螺母、螺栓、其它類(lèi)型的機(jī)械緊固件、膠粘劑等。在一些示例中，附接裝置100包括螺紋(例如，陽(yáng)螺紋)以接合第二殼體開(kāi)口 82的螺紋(例如，陰螺紋)。
[0040]附接裝置100可沿附接軸線102延伸。附接軸線102與密封軸線92是大致平行的，并且與密封軸線92分離開(kāi)。在一些示例中，第二歧管開(kāi)口 64沿附接軸線102延伸。在一些示例中，第二殼體開(kāi)口 82沿附接軸線102延伸。
[0041]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，示出了接合設(shè)備40的第一端部41的截面圖。在該示例中，接合設(shè)備40被示出成處于完全形成狀態(tài)。例如，附接裝置100延伸通過(guò)第二歧管開(kāi)口 64并(例如，通過(guò)螺紋接合)附接于第二殼體開(kāi)口 82。
[0042]一旦附接裝置100將第一歧管60附接于第一殼體44，密封裝置90被支承在歧管凹處63和殼體凹處81內(nèi)。在一些示例中，密封裝置90可至少部分地壓縮以與歧管凹處63和殼體凹處81形成密封。密封裝置90可在第一歧管開(kāi)口 62和第一殼體開(kāi)口 80的周?chē)纬擅芊?。因此，第一歧管開(kāi)口 62和第一殼體開(kāi)口 80在第一歧管60與第一殼體44之間限定了通路112。盡管是流體連通的，但第一歧管60相對(duì)于第一殼體44是密封的。同樣，空氣、氣體、流體等通常被限制離開(kāi)第一歧管開(kāi)口 62和/或第一殼體開(kāi)口 80達(dá)到第一腔室22。
[0043]在一些不例中，第一歧管60和第一殼體44被維持于第二運(yùn)行壓力。第二運(yùn)行壓力可不同于第一腔室22的第一運(yùn)行壓力。特別地，在一些可能的示例中，第二運(yùn)行壓力高于第一運(yùn)行壓力。第二運(yùn)行壓力包括與大氣壓力大致相等的壓力，例如約101千帕(kPa)(14.7磅/平方英寸)。同樣，感測(cè)電子設(shè)備50和線纜52被維持于第二運(yùn)行壓力(例如，大氣壓)。將感測(cè)電子設(shè)備50和線纜52維持于第二運(yùn)行壓力是有利的，這至少部分是由于高壓電子設(shè)備的電壓擊穿在于低于大氣壓的壓力(例如，處于第一腔室22內(nèi)的壓力)下更有可能。因此，通過(guò)在第二運(yùn)行壓力下存儲(chǔ)感測(cè)電子設(shè)備50，感測(cè)電子設(shè)備的擊穿是較為不可能發(fā)生的，其中，第二運(yùn)行壓力被維持于接近大氣壓的壓力。
[0044]密封裝置90可在第一歧管60與第一殼體44之間具有大致均勻的壓縮。特別地，密封裝置90在第一歧管60與第一殼體44之間的壓縮力(F。)(以箭頭概括性地/示意性地示出)是大致均勻的。這至少部分由第一歧管60的幾何結(jié)構(gòu)導(dǎo)致。例如，附接裝置100可施加附接力(Fa)，所述附接力(Fa)導(dǎo)致了密封裝置90上的力矩。在示例中，密封軸線92與由附接位置110限定的附接軸線102分離開(kāi)第一距離(屯)。在一些示例中，附接位置110被定義成附接軸線102穿過(guò)第二歧管開(kāi)口 64和第二殼體開(kāi)口 82所經(jīng)過(guò)的位置。附接位置110與第一歧管60的端部66分離開(kāi)第二距離(d2)。密封裝置90的密封軸線92與第一歧管60的端部66分離開(kāi)第三距離(d3)。
[0045]為了在密封裝置90上提供大致均勻的壓縮力(F。)，第一歧管60具有足夠長(zhǎng)的以確保密封裝置90的均勻壓縮的長(zhǎng)度(例如，第三距離(d3))。在示例中，附接力(Fa)在等式(1)中被示出為:
[0046](l)Fa*d2>Fc*d3
[0047]此外，已知的是:
[0048](2) d3 = c^+c^
[0049]利用等式⑴和⑵來(lái)求解d2，提供了:
[0050](3)d2>d1*[(Fc)/(Fa-Fc)]
[0051]因此，如在等式(3)中所示，當(dāng)?shù)诙嚯x(d2)大于第一距離(屯)與壓縮力(F。)除以附接力(Fa)減去壓縮力(F。)的乘積時(shí)，存在密封裝置90的大致均勻的壓縮。該大致均勻的壓縮降低了第一歧管開(kāi)口 62和第一殼體開(kāi)口 80內(nèi)的空氣的泄漏，第一歧管開(kāi)口 62和第一殼體開(kāi)口 80內(nèi)的空氣被維持處于第二運(yùn)行壓力。
[0052]第一距離(屯)包括任何數(shù)量的距離。在一些示例中，第一距離(屯)處于約0.25英寸(?6.35毫米)至約0.75英寸(?19.05毫米)之間。在一個(gè)可能的示例中，第一距離(屯)為約0.5英寸(?12.7毫米)。第二距離(d2)包括任何數(shù)量的距離。在一些示例中，第二距離(d2)處于約0.1英寸(?2.54毫米)至約0.3英寸(?7.62毫米)之間。在一個(gè)可能的示例中，第二距離(d2)大于約0.167英寸(?4.24毫米)。
[0053]壓縮力(F。)和附接力(Fa)包括任何數(shù)量的力。在一個(gè)可能的示例中，壓縮力(F。)處于約10磅至約30磅之間。在示例中，壓縮力(F。)為約20磅。在一個(gè)可能的示例中，附接力(Fa)處于約60磅至約100磅之間。在示例中，附接力(Fa)為約80磅。
[0054]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，示出了第二示例性的檢測(cè)單元200。在該示例中，第二檢測(cè)單元200包括檢測(cè)器30、接合設(shè)備40、第一殼體44等，使得這些結(jié)構(gòu)無(wú)需被再次詳細(xì)描述。第二檢測(cè)單元200包括第一歧管220的第二示例。第一歧管220包括檢測(cè)器開(kāi)口 61、第一歧管開(kāi)口 62、歧管凹處63、第二歧管開(kāi)口 64、和端部66等。同樣，這些結(jié)構(gòu)無(wú)需被再次詳細(xì)描述。
[0055]第一歧管220包括偏壓部分250。在所示示例中，偏壓部分250設(shè)置在第一歧管220的與檢測(cè)器30相對(duì)的一側(cè)上。偏壓部分250可設(shè)置在第一歧管220的端部66附近，偏壓部分250沿遠(yuǎn)離端部66的方向向外延伸。在一些示例中，偏壓部分250接合第一殼體44，使得偏壓部分250可朝向第一殼體44偏壓第一歧管220。
[0056]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，示出了沿圖5的線6-6的接合設(shè)備40的截面圖。將會(huì)了解到的是，出于說(shuō)明性的目的，在這個(gè)示例中，接合設(shè)備40被示出成沒(méi)有檢測(cè)器30、感測(cè)電子設(shè)備50、線纜52等。第一歧管220的偏壓部分250可在第一端部252與相對(duì)的第二端部254之間延伸。第一端部252可附接于第一歧管220的端部66。偏壓部分250的第一端部252可以任何數(shù)量的方式附接，例如通過(guò)焊接、機(jī)械緊固件(例如，螺母、螺栓、螺釘?shù)?、一體成型等。在至少一些示例中，偏壓部分250包括與第一歧管220相同的材料，例如通過(guò)金屬等構(gòu)建而成。
[0057]偏壓部分250包括處于第二端部254處的接合部分260。在一些示例中，接合部分260限定了從第二端部254向外突出的突起、外露部分、隆起等。在示例中，接合部分260朝向第一殼體44突出。接合部分260并不受限于包括突起、外露部分、隆起等，并且在其它示例中，接合部分260可改為限定表面，例如平坦表面或非平坦表面。接合部分260可接合第一殼體44的接觸部分264。在一些示例中，接觸部分264在第一殼體44中限定了凹處、凹陷等，所述凹處、凹陷等被確定尺寸和成形成接收該接合部分260。
[0058]偏壓部分250可包括處于第一端部252與第二端部254之間的非直線形部分270。在一些示例中，非直線形部分270包括波狀部、彎曲部、曲線部等。在所示示例中，非直線形部分270在兩個(gè)大致筆直的(例如，成直線地延伸的)部分之間具有大致圓整的形狀。非直線形部分270可允許偏壓部分250的第一端部252相對(duì)于第二端部254具有至少一些撓度/柔韌度。例如，由于非直線形部分270的撓性/柔韌性，因此第二端部254可相對(duì)于第一端部252撓曲、移動(dòng)、彎曲等。
[0059]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7，示出了接合設(shè)備40的側(cè)視截面圖。為了易于說(shuō)明，接合設(shè)備40沒(méi)有被示出具有附接裝置100，盡管在正常運(yùn)行中，附接裝置100將延伸通過(guò)第二歧管開(kāi)口 64和第二殼體開(kāi)口 82。如所示，偏壓部分250包括沿遠(yuǎn)離第一歧管220的方向減小的截面尺寸。例如，偏壓部分250在第一端部252附近的截面尺寸大于偏壓部分250在第二端部254附近的截面尺寸。通過(guò)具有減小的截面尺寸，偏壓部分250可響應(yīng)于接觸該接觸部分264而具有較大程度的撓度/柔韌度。
[0060]當(dāng)將第一歧管220附接于第一殼體44時(shí)，偏壓部分250的接合部分260可接合第一殼體44的接觸部分264。偏壓部分250因此響應(yīng)于接合第一殼體44的接觸部分264而是撓性的。偏壓部分250可有助于提供在第一歧管220與第一殼體44之間的密封裝置90的大致均勻的壓縮力(F。)。特別地，偏壓部分250可通過(guò)產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩而非提供更長(zhǎng)的第一歧管220來(lái)提供更高的力矩。
[0061]在一些示例中，包括第一歧管220和偏壓部分250的第二檢測(cè)單元200可包括具有相對(duì)高程度的剛度的密封裝置90。例如，與第二檢測(cè)單元200結(jié)合使用的密封裝置90可包括金屬和/或塑性材料。在這種示例中，密封裝置90可具有較高的壓縮力F。(例如，處于約200磅的力至約300磅的力的范圍內(nèi))以提供大致均勻的壓縮。偏壓部分250可因此適合于具有該相對(duì)高的壓縮力F。的密封裝置90。
[0062]原子粒子檢測(cè)組件10提供了多個(gè)益處。例如，感測(cè)電子設(shè)備50被維持處于不同(高)于第一運(yùn)行壓力的第二運(yùn)行壓力。第二運(yùn)行壓力被至少部分地維持于在第一歧管60、220與第一殼體44之間形成密封的密封裝置90。特別地，由于第一歧管60的幾何結(jié)構(gòu)，因此將大致均勻的壓縮力(F。)施加于該密封裝置90。因此，該大致均勻的壓縮力(F。)確保密封裝置90在第一歧管開(kāi)口 62與第一殼體開(kāi)口 80中的每一個(gè)的周?chē)S持相對(duì)緊密的密封，由此減少了壓力損失。
[0063]維持第二運(yùn)行壓力對(duì)于感測(cè)電子設(shè)備50和線纜52而言是有益的。例如，高壓電子設(shè)備的電壓擊穿在低于大氣壓的壓力(例如，處于第一腔室22內(nèi)的壓力)下是更有可能的。因此，通過(guò)將感測(cè)電子設(shè)備50維持于第二運(yùn)行壓力下的區(qū)域中，感測(cè)電子設(shè)備50的擊穿是較為不可能的，該第二運(yùn)行壓力被維持于接近大氣壓的壓力。
[0064]已經(jīng)參照上述示例性實(shí)施方式來(lái)描述本發(fā)明。變型和修改將被其他人在閱讀和理解本發(fā)明時(shí)想到。結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性實(shí)施方式意欲包括所有的這種變型和修改，只要它們處于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)即可。
【權(quán)利要求】
1.一種原子粒子檢測(cè)組件，包括: 至少一個(gè)檢測(cè)器，所述至少一個(gè)檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)原子粒子；和 接合設(shè)備，所述接合設(shè)備支承所述檢測(cè)器，所述接合設(shè)備包括第一歧管，所述第一歧管在附接位置處附接至第一殼體，所述接合設(shè)備包括密封裝置，所述密封裝置將所述第一歧管相對(duì)于所述第一殼體沿密封軸線密封，其中，所述密封軸線與由所述附接位置限定的附接軸線大致平行并且與所述附接軸線分離開(kāi)第一距離(屯)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第一歧管包括沿所述密封軸線延伸的第一歧管開(kāi)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第一殼體包括沿所述密封軸線延伸的第一殼體開(kāi)口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第一歧管開(kāi)口被所述密封裝置相對(duì)于所述第一殼體開(kāi)口密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第一歧管開(kāi)口和所述第一殼體開(kāi)口在所述第一歧管與所述第一殼體之間限定通路，使得所述第一歧管和所述第一殼體被維持處于第二運(yùn)行壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述檢測(cè)器設(shè)置在具有第一運(yùn)行壓力的第一腔室內(nèi)，所述第一運(yùn)行壓力不同于所述第二運(yùn)行壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中在所述第一歧管與所述第一殼體之間的所述密封裝置的壓縮力(F。)是大致均勻的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述附接位置設(shè)置在所述密封裝置與所述第一歧管的端部之間，所述附接位置與所述第一歧管的所述端部分離開(kāi)第二距離(d2)，所述密封裝置的所述密封軸線與所述第一歧管的所述端部分離開(kāi)第三距離(d3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第一殼體通過(guò)附接裝置附接于所述第一歧管，所述附接裝置施加附接力(Fa)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中 俱氺剛/億-匕)]。
11.一種原子粒子檢測(cè)組件，包括: 至少一個(gè)檢測(cè)器，所述至少一個(gè)檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)原子粒子；和 接合設(shè)備，所述接合設(shè)備支承所述檢測(cè)器，所述接合設(shè)備包括: 第一歧管，所述第一歧管包括第一歧管開(kāi)口 ； 第一殼體，所述第一殼體包括第一殼體開(kāi)口，所述第一殼體通過(guò)沿附接軸線延伸的附接裝置附接到所述第一歧管；和 密封裝置，所述密封裝置將所述第一歧管開(kāi)口相對(duì)于所述第一殼體開(kāi)口密封，所述第一歧管開(kāi)口和所述第一殼體開(kāi)口沿密封軸線延伸，其中，所述密封軸線與所述附接軸線大致平行并且與所述附接軸線分離開(kāi)第一距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第一歧管開(kāi)口和所述第一殼體開(kāi)口在所述第一歧管與所述第一殼體之間限定通路，使得所述第一歧管與所述第一殼體被維持于第二運(yùn)行壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述檢測(cè)器設(shè)置在具有第一運(yùn)行壓力的第一腔室內(nèi)，所述第一運(yùn)行壓力不同于所述第二運(yùn)行壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第二運(yùn)行壓力高于所述第一運(yùn)行壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第一歧管包括沿所述附接軸線延伸的第二歧管開(kāi)口，所述附接裝置延伸通過(guò)所述第二歧管開(kāi)口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述第二歧管開(kāi)口設(shè)置在所述密封裝置與所述第一歧管的端部之間。
17.一種原子粒子檢測(cè)組件，包括: 至少一個(gè)檢測(cè)器，所述至少一個(gè)檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)原子粒子；和 接合設(shè)備，所述接合設(shè)備支承所述檢測(cè)器，所述接合設(shè)備包括: 第一殼體；和 第一歧管，所述第一歧管在附接位置處附接到所述第一殼體，所述第一歧管包括接合所述第一殼體的偏壓部分，所述偏壓部分構(gòu)造成朝向所述第一殼體偏壓所述第一歧管。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述偏壓部分設(shè)置在所述第一歧管的與所述檢測(cè)器相對(duì)的一側(cè)上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述偏壓部分包括沿遠(yuǎn)離所述第一歧管的方向減小的截面尺寸。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的原子粒子檢測(cè)組件，其中所述偏壓部分響應(yīng)于接合所述第一殼體是撓性的。
【文檔編號(hào)】G01T3/00GK104459759SQ201410498359
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】B.J.奧勒奇諾維茨 申請(qǐng)人:通用電氣公司