Скважинный гамма-детектор



Скважинный гамма-детектор
Скважинный гамма-детектор
Скважинный гамма-детектор

 


Владельцы патента RU 2541734:

ООО "БИТАС" (RU)

Изобретение относится к устройствам для регистрации гамма-излучения, предназначено для определения положения бурового инструмента относительно кровли и подошвы разбуриваемого пласта и может быть использовано в скважинных приборах телеметрических систем. Скважинный гамма-детектор содержит установленные в корпусе сцинтилляционный кристалл, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), делитель напряжения, элементы крепления и компенсации тепловых деформаций, при этом корпус выполнен из материала, коэффициент теплового расширения которого обеспечивает превышение величины удлинения корпуса по сравнению с суммарным удлинением кристалла и ФЭУ при нагревании, компенсатор теплового расширения выполнен в виде втулки из материала, коэффициент теплового расширения которого меньше, чем у материала корпуса, кристалл и ФЭУ совместно установлены в корпус, а оставшееся свободное пространство корпуса заполнено полимерным материалом, залитым под вакуумом с последующей полимеризацией. Технический результат - повышение чувствительности детектора и его стойкости к механическим воздействиям в широком температурном интервале. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для регистрации ионизирующих излучений, в частности гамма-излучения, применяемым при проведении геофизических исследований скважин. Устройство предназначено для определения положения бурового инструмента относительно кровли и подошвы разбуриваемого пласта и может быть использовано в скважинных приборах телеметрических систем.

Гамма-детекторы в общем случае содержат сцинтилляционный кристалл, улавливающий радиоактивное излучение из окружающей среды и преобразующий его в световое излучение, и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), преобразующий световые импульсы в электрические, которые передаются в измерительную систему.

Эксплуатация скважинных гамма-детекторов протекает в условиях высоких температур (до 120°) при значительных ударных и вибрационных нагрузках. Существующие системы амортизации ударов и виброизоляции обычно состоят из защитного колпака из эластичного или вспененного материала, надетого на детектор и амортизирующих элементов, установленных по торцам детектора или/и вдоль его оси.

В патенте США №4158773, МПК G01T 1/20, приоритет 29.07.1977 для защиты сцинтилляционного кристалла от механических воздействий используют рукав из эластичного материала, отформованного с многочисленными выступами. С торца кристалла установлена эластичная амортизирующая прокладка.

В патенте США №8217356, МПК G01T 1/202, приоритет 10.07.2012 для защиты от внешнего воздействия используют волновые пружины, установленные по оси кристалла.

Прототипом выбран детектор гамма-каротажа по патенту США №5753919, МПК G01T 1/20, G01V 5/06, приоритет 19.05.1998. Детектор включает в себя сцинтилляционный кристалл, ФЭУ и делитель напряжения. От действия вибрации элементы детектора защищены двумя кожухами - первым из полиэфирэфиркетона (РЕЕК), вторым из силиконового каучука - и металлической втулкой. Вся сборка герметично установлена во внешний корпус. Кожух из РЕЕК и металлическая втулка имеют продольные прорези, обеспечивающие компенсацию термических расширений в радиальном направлении. Для защиты от вибрационных и ударных нагрузок и компенсации тепловых деформаций в продольном направлении по торцам сборки в корпусе установлены пружины.

При монтаже датчика соединяют кристалл и ФЭУ оптическим интерфейсом, затем присоединяют делитель напряжения. Полученную сборку вставляют в кожух из РЕЕК, затем в кожух из силиконового каучука, затем во втулку из нержавеющей стали и устанавливают на пружинах во внешний корпус.

Недостатком конструкции является неоптимальное использование объема детектора (соотношение радиальных размеров кристалла и корпуса). Значительная часть объема корпуса отводится под демпфирующие и компенсирующие элементы. При этом занижается диаметр кристалла, увеличивается соотношение длина-диаметр и уменьшается эффективность светосбора, максимум которого достигается при равенстве длины и диаметра кристалла. Последующая установка многослойной сборки в корпус при неосторожном обращении может привести к нарушению связи между ФЭУ и кристаллом. Использование пружин для компенсации тепловых изменений в продольном направлении создает возможность перемещений элементов системы относительно корпуса, что снижает механическую прочность детектора.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение чувствительности детектора и его стойкости к механическим воздействиям в широком температурном интервале.

Решение поставленной задачи достигнуто тем, что корпус скважинного гамма-детектора, содержащего сцинтилляционный кристалл, ФЭУ и делитель напряжения, выполнен из материала, коэффициент теплового расширения которого обеспечивает превышение величины удлинения корпуса по сравнению с суммарным удлинением кристалла и ФЭУ при нагревании. Компенсатор термических колебаний выполнен в виде втулки из материала, коэффициент теплового расширения которого меньше, чем у материала корпуса. Кристалл и ФЭУ совместно установлены в корпус, а оставшееся свободное пространство корпуса заполнено полимерным материалом, залитым под вакуумом с последующей полимеризацией. На наружной поверхности ФЭУ и кристалла установлены центрирующие накладки, формирующие не менее двух центрирующих поясков на каждом элементе сборки и расположенные таким образом, чтобы обеспечить свободное прохождение заливочной массы.

На чертеже представлена конструкция скважинного гамма-детектора.

Скважинный гамма-детектор включает сцинтилляционный кристалл 1, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 2 и делитель напряжения 3, установленные в корпусе 4.

Определяющим фактором при выборе материала корпуса 4 являются его тепловые свойства. Коэффициент теплового расширения материала должен быть таким, чтобы при нагревании удлинение корпуса 4 превышало суммарное удлинение кристалла 1 и ФЭУ 2.

Для компенсации разности величин удлинения корпуса и суммарного удлинения кристалла и ФЭУ в корпусе установлена втулка 5, выполненная из материала, имеющего коэффициент теплового расширения меньший, чем у материала корпуса. Длина втулки lвт рассчитывается по формуле

где ΔLкор - удлинение корпуса при нагревании до заданной температуры

ΔLкр - удлинение кристалла при нагревании до заданной температуры

ΔLФЭУ - удлинение ФЭУ при нагревании до заданной температуры

αвт - коэффициент теплового расширения материала втулки

где lкор - длина корпуса

αкор - коэффициент теплового расширения материала корпуса

lкр - длина кристалла

αкр - коэффициент теплового расширения кристалла

lкр - длина ФЭУ

αкр - коэффициент теплового расширения ФЭУ.

Торец кристалла упирается в установочную шайбу 6. Часть корпуса, в которой установлены кристалл и ФЭУ, герметизирована прокладками 7, 8 и уплотнительными кольцами 9. На наружной поверхности ФЭА и кристалла установлены центрирующие накладки 10, формирующие не менее двух центрирующих поясков на каждом элементе сборки и расположенные таким образом, чтобы обеспечить свободное прохождение заливочной массы. Кристалл и ФЭУ совместно установлены в корпус. Оставшееся в корпусе свободное пространство заполнено полимерным материалом 11.

Сборку скважинного гамма-детектора проводят в следующей последовательности.

Подготавливают корпус детектора. Для этого внутри него устанавливают шайбу 6 и технологические втулки для проведения операции вакуумного заполнения корпуса полимерным материалом (одну вместо прокладки 7 и компенсирующей втулки 5, другую на место прокладки 8). Соединяют ФЭУ 2 и делитель напряжения 3. Поверхность кристалла матируют, например, окисью алюминия и оборачивают фторопластовой лентой для создания светоотражающего слоя. К наружной поверхности ФЭУ и кристалла приклеивают центрирующие накладки 10 для установки в корпус. Размеры и расположение накладок подбирают таким образом, чтобы перекрытие поперечного сечения было минимальным для обеспечения свободного прохождения заливочной массы. Сцинтилляционный кристалл 1 и ФЭУ 2 соединяют между собой механически и оптически с помощью иммерсионного оптического геля. Помещают сборку кристалл-ФЭУ в корпус 4 до упора торца кристалла в установочную шайбу 6. Устанавливают детектор на стенд, вакуумируют внутреннюю полость и заполняют ее полимерным материалом 11. Проводят полимеризацию заливочной массы. Извлекают технологические втулки, устанавливают прокладки 7, 8 с уплотнительными кольцами 9 и компенсирующую втулку 5.

Примером конкретного исполнения может служить гамма-детектор в корпусе 4 из алюминиевого сплава, внутренняя полость которого заполнена прозрачным анаэробным силиконовым компаундом 11, с компенсирующей втулкой 5 из титанового сплава.

Использование компенсирующей втулки обеспечивает постоянство усилия осевого сжатия кристалла и ФЭУ во всем интервале рабочих температур, а также придает жесткость всей системе, исключает подвижность, имеющуюся в случае использования пружин.

При совместной установке ФЭУ и кристалла в корпус и заполнении всех пустот корпуса заливкой под вакуумом полимерного материала с последующей его полимеризацией образуется монолитная конструкция, исключающая возможность перемещений при вибрации. В результате обеспечивается сохранность оптического контакта ФЭУ-кристалл и повышается механическая прочность детектора в целом.

Заливка под вакуумом обеспечивает гарантированное заполнение всех пустот корпуса полимерным материалом и позволяет минимизировать толщину слоя между элементами детектора и корпусом. Благодаря этому увеличен диаметр кристалла и обеспечено повышение чувствительности прибора.

Увеличение диаметра кристалла позволяет уменьшить его длину, сохранив объем детектирующего вещества, что повышает механическую прочность кристалла.

Разработанная конструкция позволяет повысить чувствительность детектора и его стойкость к механическим воздействиям в широком температурном интервале.

1. Скважинный гамма-детектор, включающий установленные в корпусе сцинтилляционный кристалл, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), делитель напряжения, элементы крепления и компенсации тепловых деформаций, отличающийся тем, что корпус выполнен из материала, коэффициент теплового расширения которого обеспечивает превышение величины удлинения корпуса по сравнению с суммарным удлинением кристалла и ФЭУ при нагревании, компенсатор теплового расширения выполнен в виде втулки из материала, коэффициент теплового расширения которого меньше, чем у материала корпуса, кристалл и ФЭУ совместно установлены в корпус, а оставшееся свободное пространство корпуса заполнено полимерным материалом, залитым под вакуумом с последующей полимеризацией.

2. Скважинный гамма-детектор по п.1, отличающийся тем, что длину втулки lвт рассчитывают по формуле
l в т Δ L к о р ( Δ L к р + Δ L Ф Э У ) α в т
где ΔLкор _ удлинение корпуса при нагревании до заданной температуры
ΔLкр - удлинение кристалла при нагревании до заданной температуры
ΔLФЭУ - удлинение ФЭУ при нагревании до заданной температуры
αвт - коэффициент теплового расширения материала втулки.

3. Скважинный гамма-детектор по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности ФЭУ и кристалла установлены центрирующие накладки, формирующие не менее двух центрирующих поясков на каждом элементе сборки и расположенные таким образом, чтобы обеспечить свободное прохождение заливочной массы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сбору данных и находит конкретное применение в компьютерной томографии (СТ). Сущность изобретения заключается в том, что детектор формирования изображения содержит матрицу (202) сцинтилляторов; матрицу (204) фотодатчиков, оптически сопряженную с матрицей (202) сцинтилляторов; преобразователь (314) тока в частоту (I/F), содержащий интегратор (302) и компаратор (310), который преобразует, во время текущего периода интегрирования, заряд, выведенный матрицей (204) фотодатчиков, в цифровой сигнал, имеющий частоту, указывающую на заряд; логику (312), которая устанавливает усиление интегратора (302) для следующего периода интегрирования на основе цифрового сигнала для текущего периода интегрирования, и переключатель (308) сброса, который сбрасывает интегратор (302) на основе усиления, установленного логикой (312), причем переключатель (308) сброса содержит, по меньшей мере, первый конденсатор (402) сброса с первой емкостью и второй конденсатор (406) сброса с второй отличающейся емкостью.

Изобретение относится к технологиям визуализации и, в частности, к системе измерения данных, пригодной для средств КТ (компьютерной томографической) и другой визуализации.

Изобретение относится к сбору информации, а также находит конкретное применение в компьютерной томографии (СТ). Сущность изобретения заключается в том, что детектор формирования изображения содержит матрицу (204) фотодетекторов, имеющую светочувствительную сторону и противоположную считывающую сторону; матрицу (202) сцинтилляторов, оптически соединенную со светочувствительной стороной матрицы (204) фотодетекторов; и обрабатывающие электронные схемы (208), электрически соединенные со считывающей стороной матрицы (204) фотодетекторов, причем матрица (204) фотодетекторов, матрица (202) сцинтилляторов и обрабатывающие электронные схемы (208) находятся в термическом контакте, а значение термического коэффициента обрабатывающих электронных схем (208) приблизительно равно отрицательному значению суммы термического коэффициента матрицы (204) фотодетекторов и термического коэффициента матрицы (202) сцинтилляторов.

Изобретение относится к способам нанесения люминесцентных покрытий на экраны, с помощью которых регистрируется и/или преобразуется изображение, в частности к способам формирования структурированного сцинтиллятора на поверхности фотоприемника, предназначенного для регистрации рентгеновского или гамма-излучения.

Изобретение относится к устройствам для регистрации ядерных излучений, в частности к криогенным детекторам на основе жидкого аргона, и может быть использовано при решении ряда фундаментальных физических задач, а также при регистрации ядерных излучений в системах ядерной энергетики, безопасности, медицины, неразрушающего контроля.

Группа изобретений относится к области регистрации ионизирующих излучений с помощью сцинтилляционных детекторов, а именно к регистрации формы импульсов рентгеновского и электронного излучений, в частности к области волоконно-оптической дозиметрии.

Изобретение относится к области диагностической визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что модуль детектора излучения для использования в визуализации содержит множество детекторных пикселов, причем каждый детекторный пиксел включает в себя сцинтиллятор (35), оптически связанный с по меньшей мере одним сенсорным фотодиодом (34), работающим в режиме счетчика Гейгера; по меньшей мере один экранированный от света опорный фотодиод (36), который работает в режиме счетчика Гейгера при таких же условиях, что и по меньшей мере один сенсорный фотодиод (34); схему управления (42), которая измеряет напряжение (84) пробоя на опорном фотодиоде (36) импульсов (68) темнового тока, сгенерированных посредством опорного фотодиода (36) при пробое опорного фотодиода (36); регулирует напряжение (80) смещения на по меньшей мере одном опорном фотодиоде (36) и по меньшей мере одном сенсорном фотодиоде (34) для приведения импульсов (68) темнового тока, сгенерированных по меньшей мере одним опорным фотодиодом (36), по существу в равенство с предварительно выбранным характерным логическим уровнем (70) напряжения.

Изобретение относится в целом к детекторам излучения. В частности, изобретение относится к гибкому несущему механизму для элементов детектора излучения и к способу обслуживания детектора излучения.

Изобретение относится к области детектирования частиц ионизирующего излучения, в частности к сцинтилляционным детекторам на основе пластмассовых или кристаллических сцинтилляторов, в которых для вывода излучения применяются спектросмещающие волокна.

Изобретение относится к системам формирования изображений, таким как радиографические или рентгенографические системы, в частности, касается многоячеистых детекторных сборок, используемых в указанных системах, и способа изготовления указанных сборок.

Изобретение относится к системе измерения данных, пригодной для КТ (компьютерной томографии) и других способов формирования изображения. Система формирования изображения содержит источник излучения, который поворачивается вокруг центральной z-оси системы формирования изображения для выполнения формирующих изображения сканирований; и матрицу неорганических фотодетекторов, включающую в себя несколько дискретных неорганических фотодетекторов, расположенных на изогнутой подложке таким образом, что каждый ряд неорганических фотодетекторов ориентирован вдоль кривой изгиба изогнутой подложки, и каждый столбец неорганических фотодетекторов ориентирован параллельно центральной z-оси системы формирования изображения, причем изогнутая подложка содержит гибкий лист и токопроводящие пути, оперативно соединяющие каждый из неорганических фотодетекторов, по меньшей мере, с одним активным электронным компонентом, расположенным на изогнутой подложке, причем токопроводящие пути расположены на дистальной поверхности изогнутой подложки, которая, по существу, противоположна поверхности подложки, на которой расположены неорганические фотодетекторы, при этом система дополнительно содержит отверстия в подложке, заполненные проводящим материалом для электрического соединения токопроводящих путей с неорганическими фотодетекторами. Технический результат - повышение качества изображения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к области измерения ядерных излучений, а именно к подсчету количества гамма квантов от различных источников излучения в диапазоне энергий от сотен кэВ до единиц МэВ с загрузкой до 109 имп./мин и может быть использовано для точной регистрации интенсивных потоков гамма излучения. Сцинтилляционный счетчик ионизирующего излучения содержит сцинтиллятор на основе ортогерманата висмута Bi4Ge3O12 (BGO), который через оптический герметик связан с кремниевым фотоэлектронным умножителем, который связан с источником питания, подключенным к усилителю дискриминатору, который соединен с микроконтроллером и делителем частоты, который подключен к микроконтроллеру, который подключен к персональному компьютеру. Технический результат - создание миниатюрного устройства, способное подсчитывать гамма кванты высокой интенсивности. 2 ил.

Изобретение относится к области регистрации широких атмосферных ливней (ШАЛ) на поверхности Земли и может быть использовано для исследования первичных космических лучей. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для определения направления прихода широких атмосферных ливней (ШАЛ) содержит множество пространственно разнесенных детекторов космических лучей, при этом детекторы входят в состав кластеров (1), выходы кластеров соединены через общую шину со входами блока сбора данных с кластеров (2), выход блока сбора данных с кластеров соединен с входом блока определения вектора направления ШАЛ (4), который оснащен блоком хранения локальных векторов (3), соединенным с ним общей шиной, выходы блока определения вектора направления ШАЛ (4) соединены с входами блока памяти (5) и блока визуализации данных (6), соединенными общей шиной; кластер включает в себя не менее трех детекторов (7), выходы которых соединены с входами блока временного анализа (8), выходы блока временного анализа (8) соединены с входами блока отбора событий (9), выходы блока отбора событий (9) соединены с входами блока определения локального направления (10), выходы блока определения локального направления (10) соединены с входами блока хранения и передачи данных (11). Технический результат - применение устройства для определения направления прихода широких атмосферных ливней вне зависимости от рельефа и иных особенностей местности. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области ядерного приборостроения и может быть использовано при создании аппаратуры радиационного контроля для определения спектрометрических, радиометрических и дозиметрических параметров загрязненной среды при одновременной регистрации альфа-, бета- и гамма-излучений. Сущность изобретения заключается в том, что спектрометр-радиометр для одновременного анализа характеристик смешанных полей альфа-, бета- и гамма-излучений на основе комбинированного детектора, состоящего из полупроводникового «пролетного» детектора для регистрации альфа-излучения (в роли которого выступает кремниевый детектор толщиной 200-300 мкм), органического сцинтиллятора (в роли которого выступает паратерфенил толщиной 7 мм), и кристаллического сцинтиллятора NaI(Tl). Для регистрации бета-излучения используются сигналы кремниевого детектора и паратерфенила, регистрация гамма-излучений осуществляется с помощью сцинтиллятора NaI(Tl). Полупроводниковый кремниевый детектор расположен со стороны входного окна комбинированного детектора, вплотную к паратерфенилу. Сцинтиллятор NaI(Tl) расположен за паратерфенилом и крепится вплотную к ФЭУ. Между сцинтилляторами NaI(Tl) и паратерфенил установлено кварцевое стекло. Сборка паратерфенил, NaI(Tl), кварцевое стекло и фотоэлектронный умножитель представляет собой фосвич-детектор из двух сцинтилляторов. Технический результат - повышение эффективности разделения бета- и гамма-излучений. 3 ил.

Изобретение относится к технологии получения сцинтилляционных монокристаллов и может быть использовано при изготовлении чувствительных элементов детекторов гамма- и рентгеновского излучения Сцинтилляционные монокристаллы La(1-m-n)HfnCemBr(3+n), где m - мольная доля замещения La церием (0,0005≤m≤0,3), n - мольная доля замещения La гафнием (0≤n≤0,015), получают из смеси бромидов металлов. Шихту загружают в кварцевую ампулу с затравкой, ампулу вакуумируют, запаивают, устанавливают в ростовую установку, нагревают до расплавления шихты, выдерживают до установления в расплаве равновесного состояния, выращивают монокристалл путем создания в ампуле градиентного температурного участка и охлаждают, при этом используют многозонную ростовую установку с электродинамическим перемещением температурного градиента в продольно-осевом направлении. Для расплавления шихты температуру нагревателя установки в зоне затравки t1 выбирают из интервала 685°C<t1<720°C, температуру следующего нагревателя t2 - из интервала 770°C≤t2≤790°C. После расплавления шихты ампулу выдерживают не менее 10 часов, выращивание монокристалла осуществляют перемещением температурного градиента вдоль продольной оси установки со скоростью 0,3 мм/ч≤vтг≤0,5 мм/ч, при этом пограничные значения температур так называемых холодной tхз и горячей tгз зон градиентного участка выбирают из интервалов 720°C<tхз≤740°C и 790°C≤tгз≤820°C, а охлаждение ампулы осуществляют со скоростью не более 15°C/ч. Технический результат: точность поддержания температурных полей, стабильность их перемещения на всех этапах выращивания кристалла, строгий контроль температурных и временных параметров ростового процесса, получение с высоким выходом монокристаллов с заданными оптическими характеристиками и размерами. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр.

Изобретение относится к системам формирования изображения на основе излученной энергии. Система детектирования для детектирования электромагнитного излучения содержит корпус двухэкранного детектора, имеющий три смежные боковые стенки, которые образуют область передней стороны, область второй стороны и область третьей стороны, стенки трех сторон соединены одна с другой под углом, так что заключают в себе объем, имеющий форму треугольной призмы, и каждая боковая стенка имеет внутреннюю поверхность; подложку, расположенную на каждой из упомянутых внутренних поверхностей первой и второй боковых стенок, причем каждая подложка дополнительно содержит активную область для приема и преобразования электромагнитного излучения в свет, образуя тем самым экраны детектора; и фотодетектор, расположенный в непосредственной близости к третьей боковой стороне, при этом упомянутый фотодетектор имеет чувствительную к свету активную область. Технический результат - повышение эффективности детектирования излучения. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к детекторам рентгеновского излучения. Сущность изобретения заключается в том, что детектор (1) рентгеновского излучения содержит: устройство (3) обнаружения света для обнаружения света (R), падающего на его поверхность (12) обнаружения; сцинтилляционный слой (5) для преобразования падающих рентгеновских лучей (Х) в свет; отражательный слой (9) для отражения света (В), формируемого в пределах сцинтилляционного слоя, по направлению к устройству обнаружения света; светоизлучающий слой (7), заключенный между сцинтилляционным слоем и отражательным слоем, причем расстояние (d) между сцинтилляционным слоем и отражательным слоем меньше 50 мкм, и при этом светоизлучающий слой содержит ОСИД (8). Технический результат - повышение пространственной однородности излучения и разрешения. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано в детекторах ионизирующего излучения в виде электромагнитных волн низких энергий, гамма-, рентгеновского излучения, космических лучей и частиц. Твердый сцинтилляционный материал характеризуется следующей общей формулой: La(1-n-m)CemA3 241Amn, где А представляет собой анион одного или нескольких галогенов, выбранных из группы, состоящей из брома, хлора и йода; катионы La и Се образуют вместе с анионами галогена А твердую матрицу; 241Am3+ представляет собой катион изотопа америция-241 (III); m - означает мольную долю замещения лантана церием и принимает значения от больше 0 до 0,3; n - означает мольную долю замещения лантана америцием-241 (III) и принимает значения от 2·10-12 до 2·10-10. Материал является кристаллическим или монокристаллическим, изготовленным по методу Бриджмена-Стокбаргера, Киропулоса или Чохральского. Технический результат - повышение точности измерений в системах с использованием метода стабилизации по реперному источнику за счет по существу равномерного распределения 241Am внутри сцинтилляционного материала. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к детектирующему устройству для фотонов или ионизирующих частиц. Детектирующее устройство для фотонов или ионизирующих частиц содержит детектирующую систему с несколькими детектирующими блоками, каждый из которых включает сцинтиллятор, соединенный со считывающей поверхностью считывателя электрического заряда, при этом сцинтиллятор выполнен с возможностью генерации ячейковых зарядов на считывающей поверхности при улавливании фотонов или ионизирующих частиц; коллиматор, присоединенный к сцинтиллятору напротив считывателя электрического заряда, выполненный с возможностью пропускания фотонов или ионизирующих частиц, имеющих направление движения, совпадающее с продольной осью коллиматора, и остановки фотонов или ионизирующих частиц (Р'), имеющих направление движения, отличающееся от направления продольной оси коллиматора; и несколько детектирующих систем, равномерно отстоящих друг от друга вокруг центральной оси детектирующей сборки, при этом детектирующее устройство сформировано в виде стопки из нескольких детектирующих сборок, каждая из которых повернута на угол вокруг центральной оси детектирующей сборки относительно соседней детектирующей сборки или соседних детектирующих сборок. Технический результат - повышение эффективности улавливания и детектирования фотонов. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ по изобретению заключается в создании прочных тонких, механических поддерживающих структур для электромагнитного калориметра. Такими структурами являются ячеистые структуры из пропитанной эпоксидным связующим ткани из углеродного волокна. Техническим результатом, достигаемым при использовании способа по изобретению, является возможность изготовления механической структуры из углеродного волокна с высокой прочностью и точностью по толщине тонких стенок 20 мкм и плоскостности. Технический результат обеспечивается тем, что в отсутствии внешнего давления и автоклавов, для формирования нужных поверхностей и толщины стенок используются внешние формообразующие пластины и бруски сложной формы из высоколегированной стали, собранные в единую конструкцию высокопрочными винтами. Требуемые толщины и точность ячеистой структуры достигаются созданием при изготовлении формообразующих пластин и брусков гарантированных зазоров, задающих толщины стенки готового изделия с точностью 20 мкм, и качеством обработанной поверхности. Для осуществления способа по изобретению используется устройство, которое включает в себя детали формирования высокоточной внутренней и внешней геометрии тонкостенных сотовых структур, а также комплект дополнительных деталей, необходимых для сборки и перемещения устройства, и датчики системы контроля температуры оснастки в процессе изготовления ячеистых структур. Точность размеров изготавливаемых сотовых структур обеспечивается, прежде всего, за счет прецизионного позиционирования этих деталей относительно друг друга во время сборки пресс-формы, а также высокоточной обработки деталей оснастки. Для успешного создания требуемого образца в дальнейшем необходимо выполнить ряд стандартных операций, не относящихся к использованию данного устройства, а именно производится обрезка технологических и конструктивных элементов по краям альвеолы. Результатом создания устройства является возможность изготовления опорных ячеистых структур с толщиной стенки 200 мкм, точностью изготовления каждой ячейки 20 мкм и плоскостностью от 10 мкм. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх