HU176847B - Measuring head with entering windov made from beryllium,used for measuring x- and soft gamma radiation and method for making this - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz des Berylliumfensters eines zur Messung der Energie von Roentgen- und energiearmen Gammastrahlen geeigneten Meszkopfes. Durch die Anwendung des Verfahrens wird dem Be-Fenster des Meszkopfes ein wirksamer Schutz verliehen, der die Wechselwirkung zwischen der Umgebungsfeuchte und sonstigen chemisch aktiven Substanzen verhindert. Die das Eintrittsfenster des Meszkopfes schuetzende Schicht kann in Form einer Folie oder eines Spruehmittels (Spray) aufgetragen werden. Die Absorption der verwendeten Schicht bezueglich der Roentgenstrahlung ist geringer als diejenige der Be-Platte.The invention relates to a method of protecting the beryllium window of a measuring head suitable for measuring the energy of low-X and low-energy gamma rays. By applying the method, the loading window of the measuring head is given effective protection, which prevents the interaction between the ambient humidity and other chemically active substances. The layer protecting the entrance window of the measuring head can be applied in the form of a film or a spraying agent (spray). The absorption of the layer used with respect to the X-ray radiation is lower than that of the Be plate.

Description

A találmány olyan megoldás, mely röntgen- és lágy gamma-sugarak energiájának mérésére szolgáló mérőfej berillium-ablakának védelmét szolgálja.The present invention provides a solution for protecting a beryllium window of a probe for measuring X-ray and soft gamma rays energy.

Ismeretesek olyan mérőfejek, amelyek karakterisztikus- és lágy gamma-sugárzás detektálására alkalmasak. Ilyeneket készít és forgalomba hoz több cég (p. KEVEX, CANBERRA, ORTEC stb.). Ilyenek készülnek Önmagában ismert Si(Li), — Ge(Li) — és HPGe-detektorral (HPGe: High Purity Germanium=Nagy tisztaságú Ge), amelyek működtetése 10^-6—10^-7 torr nyomású vákuumkamrában és közel cseppfolyós N₂ hőmérsékleten történik. A kívánt alacsony nyomás fenntartását folyamatosan működtetett szorbciós vagy iongetter-szivattyú biztosítja. Az alacsony energiájú sugárzás detektálása céljából a vákuumkamra belépő ablakát 7—100 μιη vastagságú Be-lemezből készítik.Probes are known for detecting characteristic and soft gamma radiation. These are manufactured and marketed by several companies (eg KEVEX, CANBERRA, ORTEC, etc.). These are made with the well-known Si (Li), Ge (Li) and HPGe (HPGe: High Purity Germanium) detectors operating in a vacuum chamber of 10 ^{-6 to} -10 ^-7 torr and near liquid N ₂ . The desired low pressure is maintained by a continuously operated sorption or ion-gutter pump. In order to detect low energy radiation, the vacuum chamber entrance window is made of a Be plate of 7 to 100 μιη thickness.

E mérőfejek elkészítése magasfokú technikai és szakmai felkészültséget igényel, ezért kereskedelmi forgalmi áruk igen magas. Ezen készülékek közös tulajdonsága, hogy vákuumkamrájuk sugámyaláb-beeresztő ablaka berilliumból készül, amely semmilyen védelemmel nem rendelkezik kémiai behatások ellen, annak ellenére, hogy a Be eíektronegativitása (1,5) alig valamivel kisebb, mint a hidrogéné. Ennek következtében a levegő nedvességtartalma és a ráhulló por vagy mérendő minta morzsáiéba elemeinek többségével reakcióba lépve vákuumzáró tulajdonsága lassan megszűnik. A vákuumkamra fellevegőződik és a sugárzásdetektor és az alkalmazott szivattyú működésképtelenné válik. A használatba vett védelem nélküli Be-ablakkal rendelkező mérőfejek átlagos élettartama 1—1,5 év, ami ilyen nagyértékű berendezésekre nagyon rövid idő.The manufacture of these probes requires a high level of technical and professional skill and therefore commercial goods are very high. A common feature of these devices is that the beams of their vacuum chamber beam are made of beryllium, which has no protection against chemical influences, even though the electronegativity of Be (1.5) is slightly less than that of hydrogen. As a result, the moisture content of the air and the majority of the constituents of the falling powder or sample to be measured in the crumbs react slowly with the vacuum sealing property. The vacuum chamber heats up and the radiation detector and the pump used become inoperable. The average lifetime of probes with unprotected Be-windows in use is 1 to 1.5 years, which is a very short time for such high-value equipment.

A találmány szerint a röntgen- és lágy gamma-sugarak energiájának mérésére szolgáló mérőfej berílliumabíaka kívülről — a berilliumlemezhez képest — vékony, vízgőznek és egyéb a környezetben előforduló kémiailag aktív anyagoknak és ezek együttes hatásának is ellenálló védőréteget kap. A védőréteg lehet előregyártott, 10 megfelelő vastagságú, nedvességnek és kémiailag aktív anyagoknak, valamint ezek együttes hatásának ellenálló C, H₂ és O₂ vagy N₂ alapanyagú fólia (pl. Mylar, Hostaphan, Makrophol stb.), amely alkalmas ragasztóanyaggal (C, H₂és O₂ tartalmú pl. Polivinil-acetát) a Be15 lemezre ragasztható, valamint fenti tulajdonságokkal rendelkező spray formájában a Be-lemez felületére egyenletes összefüggő vékony rétegben felvihető anyag. (Pl. 5 mg poliizobutilen 1 ml petroléterben feloldva, vagy 10 mg PVA (polivinil-acetát) 1 ml acetonban fel20 oldva és aeroszol szórófejjel legalább két rétegben, de maximum 1 mg/cm² rétegvastagságot felhordva.) Felhordás előtt a Be-lemezt zsírtalanítani kell úgy, hogy az utolsó tisztítószer a védőanyag oldószere legyen.According to the invention, the beryllium bulb of the probe for measuring the energy of X-ray and soft gamma rays is also provided with a protective layer, which is resistant to water vapor and other chemically active substances in the environment and their combined effect. The protective layer may be prefabricated films of suitable thickness C, H ₂ and O ₂ or N ₂ (eg Mylar, Hostaphan, Makrophol, etc.) of suitable thickness, resistant to moisture and chemically active substances and their combined action, with suitable adhesive (C, H ₂ and O ₂ , e.g. (Eg 5 mg polyisobutylene dissolved in 1 ml light petroleum, or 10 mg PVA (polyvinyl acetate) dissolved in 1 ml acetone and sprayed with at least two coats with an aerosol nozzle, but not more than 1 mg / cm ² ). so that the last cleaner is the solvent for the protective agent.

Ilyen védőréteg sugárzáselnyelő mértéke elhanyagolható a Be-lemez sugárzáselnyelő mértékéhez képest, de legfeljebb azzal összemérhető. így számottevő detektálási veszteség a legalacsonyabb rendszámú detektálható elemek röntgensugárzásának mérésénél sem lép fel.The degree of radiation absorber of such a protective layer is negligible compared to the degree of radiation absorbance of the Be sheet. Thus, significant detection losses do not occur when measuring the X-rays of the lowest-order detectable elements.

Továbhi eiőnyea védőréteggel ellátott Be-alakú röntgen176847 mérőfejnek, hogy a mérés közben esetlegesen ráhulló vizsgálandó anyag morzsaléka a védelem miatt nem tud reakcióba lépni a berilliummal és így a morzsalék gyors eltávolítása miatt a mérést nem szükséges félbeszakítani.Tovabhi has the advantage of a Be-shaped X-ray probe 176847 with a protective layer, that the fragments of the test substance that may fall during the measurement cannot react with beryllium for protection and therefore the measurement does not have to be interrupted because of the rapid removal of the crumb.

Claims (2)

Szabadalmi igénypontokPatent claims 1. Röntgen- és lágy gamma-sugárzás energiájának mérésére szolgáló mérőfej berilliumból készült belépő ablakkal, azzal jellemezve, hogy a mérőfej belépő berilliumablaka kívülről — a berillium lemez vastagságához képest vékony — nedvességnek és egyéb a környezetben előforduló kémiailag aktív anyagoknak és ezek együttes hatásának is ellenálló anyaggal hermetikusan le van zárva.1. A probe for measuring the energy of X-ray and soft gamma radiation with a beryllium entrance window, characterized in that the probe entrance beryllium window is resistant to moisture and other chemically active substances in the environment and their combined action, material is hermetically sealed. 2. Eljárás az 1. igénypontban meghatározott mérőfej belépő ablakának előállítására, azzal jellemezve, hogy a 5 berilliumablakot védő, a környezetben előforduló kémiailag aktív anyagoknak és ezek együttes hatásának is ellenálló anyagot (Pl. C-t, H-t és O-t vagy N-t tartalmazó műanyag) előregyártott fólia formájában ragasztjuk fel a Be-ablak külső oldalára.Method for producing a probe entrance window as defined in claim 1, characterized in that the pre-fabricated foil (plastic containing Ct, H and O or N), which protects the beryllium window 5 and is chemically active in the environment and resistant to their combined effect. form on the outside of the Be window. 10 3. Eljárás az 1. igénypontban meghatározott mérőfej belépő ablakának előállítására, melyre jellemző, hogy a Be-ablakot védő, a környezetben előforduló kémiailag aktív anyagoknak is ellenálló anyagot spray formájában hordjuk fel a Be-ablak külső oldalára.3. A method of producing a probe entrance window as defined in claim 1, characterized in that the Be window protecting material, which is also resistant to chemically active substances in the environment, is spray applied to the outside of the Be window.