CN113126139A - 一种闪烁晶体的封装结构及检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种闪烁晶体的封装结构，包括：外壳和玻璃窗；外壳包括筒体、第一端盖和第二端盖，筒体一端与第一端盖密封连接，筒体另一端与第二端盖密封连接，筒体、第一端盖及第二端盖形成密闭的外壳，外壳用于包覆闪烁晶体，使闪烁晶体与空气隔绝；玻璃窗设置在外壳的侧面上，用于将闪烁晶体产生的光传出。此封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体具有不易潮解、使用寿命高的优点。本发明还公开了一种检测装置，检测装置设置有包覆上述闪烁晶体的封装结构。该检测装置的闪烁晶体的封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体具有不易潮解、使用寿命高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备制造技术领域，尤其涉及一种闪烁晶体的封装结构及检测装置。
背景技术
闪烁晶体具有探测效率高和物理化学稳定等优点，因而被广泛用于环境检测、辐射监测、石油勘探、医疗、安检、钢铁厂用于钢水液位的检测等测量。碘化钠晶体由于光输出能力强和价格低廉而受到用户的青睐，但由于闪烁晶体的易潮解、使用寿命短等问题一直困扰着研究人员。在中国专利申请CN101905301A中公布了一种用于钢铁厂钢水液位检测装置中的侧窗式闪烁晶体的封装结构，该结构不但工艺繁琐，而且在玻璃窗的外侧安装的波形弹簧在使用过程中易发生弹性形变，空气通过缝隙进入到金属外壳内，与闪烁晶体接触，从而使晶体容易潮解，导致使用寿命缩短。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是提供一种闪烁晶体的封装结构及检测装置以解决闪烁晶体遇空气潮解导致使用寿命短的问题。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明的第一方面，提供了一种闪烁晶体的封装结构，包括：外壳和玻璃窗；所述外壳包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述筒体一端与所述第一端盖密封连接，所述筒体另一端与所述第二端盖密封连接，所述筒体、所述第一端盖及所述第二端盖形成密闭的所述外壳，所述外壳用于包覆闪烁晶体，使所述闪烁晶体与空气隔绝；所述玻璃窗设置在所述外壳的侧面上，用于将所述闪烁晶体产生的光传出。
进一步地，所述闪烁晶体为碘化钠晶体、碘化铯晶体、BGO晶体、塑料闪烁体、溴化镧晶体、钨酸镉晶体及硅酸镥晶体中的一种。
进一步地，所述玻璃窗为柱型结构；所述闪烁晶体与柱型结构的所述玻璃窗一端连接，且所述闪烁晶体与所述玻璃窗接触处为平面，便于所述闪烁晶体产生的光通过玻璃窗传出。
进一步地，在所述闪烁晶体与所述玻璃窗的玻璃之间灌封透明胶粘剂和/或在所述闪烁晶体与所述玻璃窗的玻璃之间放置透明光导片，用于将所述闪烁晶体与所述玻璃窗的玻璃耦合成一体，提高所述玻璃窗的光透过率。
进一步地，所述透明胶粘剂为硅胶、环氧胶和UV胶中的一种；所述透明光导片的材料为硅胶，其形状和直径跟玻璃窗上玻璃的第一端面一致。
进一步地，在所述闪烁晶体与所述玻璃窗接触部分以外覆盖反射层。
进一步地，所述反射层的材料为氧化镁、三氧化二铝、二氧化钛、聚四氟乙烯、tyvek纸、ESR中的一种或多种的组合。
进一步地，所述外壳还包括用于固定晶体的第一压环和第二压环；所述第一压环与所述筒体一端螺纹连接，所述第二压环与所述筒体另一端螺纹连接。
进一步地，所述第一压环和所述第二压环为金属板、金属环和卡簧中的任意一种。
进一步地，所述外壳还包括两个密封件；所述第一密封件设置在所述筒体和所述第一端盖之间；所述第二密封件设置在所述筒体和所述第二端盖之间。
进一步地，所述玻璃窗包括与所述筒体连接的窗框和嵌设在所述窗框内部的玻璃；所述玻璃呈圆柱型，且圆柱型的所述玻璃两端的直径小于中部的直径；在所述玻璃与所述窗框之间设置有第三密封件，该第三密封件套设在所述玻璃靠近闪烁晶体一端，所述第三密封件用于增加所述玻璃与所述窗框之间的密闭性。
进一步地，所述第一密封件、所述第二密封件及所述第三密封件的材料为硅胶板、胶垫和橡皮中的任意一种。
进一步地，所述玻璃窗还包括第三压环；所述第三压环与所述窗框螺纹连接，且该第三压环套设在所述玻璃远离闪烁晶体一端，所述第三压环用于进一步增加所述玻璃、所述窗框及所述第三密封件之间的密闭性。
根据本发明的另一个方面，提供一种检测装置，所述检测装置设置有包覆闪烁晶体的上述方案任一项所述的闪烁晶体的封装结构。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明设计的封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体具有不易潮解、使用寿命高的优点；
本发明设计的检测装置的闪烁晶体的封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体具有不易潮解、使用寿命高的优点。
附图说明
图1是根据本发明一可选实施方式的封装结构的结构示意图；
图2是根据本发明一可选实施方式的玻璃窗上玻璃的结构示意图。
附图标记：
1：闪烁晶体；2：筒体；3：玻璃窗；4：透明光导片/透明胶粘剂；5：反射层；6：第一端面；7：第二端面；8：第一压环/第二压环；9：第一密封件/第二密封件；10：第一端盖/第二端盖；11：第三密封件；12：第三压环；13：玻璃。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明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。
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
ESR为英文Enhanced Specular Reflector的缩写，意思是增强型镜面反射片；
Tyvek(特卫强)是杜邦公司优秀的无纺布产品，这种纺粘型烯烃(SpunbondedOlefin)用高密度聚乙烯纤维制成，它拥有均衡的物理特性，厚度薄、重量轻、不易变形、柔软平滑、坚韧、抗撕裂、不透明、防潮湿、抗水渍、表面摩擦力小、弹性大，结合了纸、布及薄膜所具之的特点。
在本发明实施例的第一方面，提供了一种闪烁晶体1的封装结构，包括：外壳和玻璃窗3；所述外壳包括筒体2、第一端盖10和第二端盖10，所述筒体2一端与所述第一端盖10密封连接，所述筒体2另一端与所述第二端盖10密封连接，所述筒体2、所述第一端盖10及所述第二端盖10形成密闭的所述外壳，所述外壳用于包覆闪烁晶体1，使所述闪烁晶体1与空气隔绝；所述玻璃窗3设置在所述外壳的侧面上，用于将所述闪烁晶体1产生的光传出。此封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体1具有不易潮解、使用寿命高的优点。
可选的，所述闪烁晶体1除本领域技术人员熟知的碘化钠晶体、碘化铯晶体、BGO晶体、塑料闪烁体等传统闪烁晶体外，还可以是新型的闪烁晶体如溴化镧晶体、钨酸镉晶体、硅酸镥晶体。
可选的，所述玻璃窗3为柱型结构；所述闪烁晶体1与柱型结构的所述玻璃窗3一端连接，且所述闪烁晶体1与所述玻璃窗3接触处为平面，便于所述闪烁晶体1产生的光通过玻璃窗3传出。
可选的，在所述闪烁晶体1与所述玻璃窗3的玻璃13之间灌封透明胶粘剂4和/或在所述闪烁晶体1与所述玻璃窗3的玻璃13之间设置透明光导片4，用于将所述闪烁晶体1与所述玻璃窗3的玻璃13耦合成一体，提高所述玻璃窗3的光透过率。所述透明胶粘剂4和所述透明光导片4的材料、所述透明光导片4的大小及形状与所述闪烁晶体1适配；其中，适配的意思是透明胶粘剂不与闪烁晶体1反应，透明光导片与闪烁晶体1贴合形状一致。
可选的，所述透明胶粘剂4可以是硅胶、环氧胶、UV胶中的一种；所述透明光导片4的材料为硅胶，其形状和直径跟玻璃窗3上玻璃13的第一端面6基本一致。
可选的，在所述闪烁晶体1与所述玻璃窗3接触部分以外覆盖反射层5。
可选的，所述反射层5的材料为氧化镁、三氧化二铝、二氧化钛、聚四氟乙烯、tyvek纸、ESR中的一种或多种的组合。
可选的，所述外壳还包括用于固定晶体的第一压环8和第二压环8；所述第一压环8与所述筒体2一端螺纹连接，所述第二压环8与所述筒体2另一端螺纹连接。
可选的，所述第一压环8及所述第二压环8为金属板、金属环和卡簧中的任意一种。
可选的，所述外壳还包括两个密封件；第一密封件9设置在所述筒体2和所述第一端盖10之间；第二密封件9设置在所述筒体2和所述第二端盖10之间。
可选的，所述玻璃窗3包括与所述筒体2连接的窗框和嵌设在所述窗框内部的玻璃13；所述玻璃呈圆柱型，且圆柱型的所述玻璃13两端的直径小于中部的直径；在所述玻璃13与所述窗框之间设置有第三密封件11，该第三密封件11套设在所述玻璃13靠近闪烁晶体1一端，所述第三密封件11用于增加所述玻璃与所述窗框之间的密闭性。
可选的，所述第一密封件、所述第二密封件及所述第三密封件的材料为硅胶板、胶垫和橡皮中的任意一种。
可选的，所述玻璃窗3还包括第三压环12；所述第三压环12与所述窗框螺纹连接，且该第三压环12套设在所述玻璃13远离闪烁晶体1一端，所述第三压环12用于进一步增加所述玻璃13、所述窗框及所述第三密封件11之间的密闭性。
在本发明—可选实施例中，提供一种闪烁晶体1的封装结构，如图1所示，圆柱形闪烁晶体1放置于圆柱形金属筒体2内，在本实施例中，闪烁晶体1为碘化钠晶体，该晶体具有γ敏感性、光谱分辨率和光输出等性质。金属筒体2的侧面设有玻璃窗3，该玻璃窗3的玻璃13，如图2所示，在闪烁晶体1与玻璃13之间安放透明光导片4或灌封透明胶粘剂4，闪烁晶体1的其余部分加反射层5；玻璃13的第一端面6和第二端面7抛光；在玻璃窗3上玻璃13的第一端面6的一侧安装环状第三密封件11；在玻璃窗3上玻璃13的第二端面7的一侧安装第三压环12，用于压缩第三密封件11；在闪烁晶体1的上下两端分别安装有金属第一压环8/第二压环8，金属第一压环8/第二压环8通过螺纹与金属筒体2拧紧，用于固定闪烁晶体1；上端第一端盖10内安装第一密封件9；下端第二端盖10内安装第二密封件9；端盖10与金属筒体2通过螺纹拧紧，在拧端盖10的过程中，第一密封件9/第二密封件9被压缩，使得端盖10跟外壳2紧密配合，阻止空气进入金属筒体2内部与闪烁晶体1接触；端盖10拧紧后并用胶粘剂粘牢，从而确保密封性。此封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体1具有不易潮解、使用寿命高的优点。
在本发明实施例的另一个方面，提供一种检测装置，所述检测装置设置有包覆闪烁晶体1的上述实施例任一项所述的闪烁晶体1的封装结构。该检测装置的闪烁晶体1的封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体1具有不易潮解、使用寿命高的优点。
本发明旨在保护一种闪烁晶体1的封装结构，包括：外壳和玻璃窗3；所述外壳包括筒体2、第一端盖10和第二端盖10，所述筒体2一端与所述第一端盖10密封连接，所述筒体2另一端与所述第二端盖10密封连接，所述筒体2、所述第一端盖10及所述第二端盖10形成密闭的所述外壳，所述外壳用于包覆闪烁晶体1，使所述闪烁晶体1与空气隔绝；所述玻璃窗3设置在所述外壳的侧面上，用于将所述闪烁晶体1产生的光传出。此封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体1具有不易潮解、使用寿命高的优点。在本发明实施例的另一个方面，提供一种检测装置，所述检测装置设置有包覆闪烁晶体1的上述实施例任一项所述的闪烁晶体1的封装结构。该检测装置的闪烁晶体1的封装结构，制备工艺简单，并且采用该结构封装的闪烁晶体1具有不易潮解、使用寿命高的优点。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种闪烁晶体(1)的封装结构，其特征在于，包括：外壳和玻璃窗(3)；
所述外壳包括筒体(2)、第一端盖(10)和第二端盖(10)，所述筒体(2)一端与所述第一端盖(10)密封连接，所述筒体(2)另一端与所述第二端盖(10)密封连接，所述筒体(2)、所述第一端盖(10)及所述第二端盖(10)形成密闭的所述外壳，所述外壳用于包覆闪烁晶体(1)，使所述闪烁晶体(1)与空气隔绝；
所述玻璃窗(3)设置在所述外壳的侧面上，用于将所述闪烁晶体(1)产生的光传出。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述玻璃窗(3)为柱型结构；
所述闪烁晶体(1)与柱型结构的所述玻璃窗(3)一端连接，且所述闪烁晶体(1)与所述玻璃窗(3)接触处为平面，便于所述闪烁晶体(1)产生的光通过玻璃窗(3)传出。
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，在所述闪烁晶体(1)与所述玻璃窗(3)的玻璃(13)之间灌封透明胶粘剂(4)和/或在所述闪烁晶体(1)与所述玻璃窗(3)的玻璃(13)之间放置透明光导片(4)，用于将所述闪烁晶体(1)与所述玻璃窗(3)的玻璃(13)耦合成一体，提高所述玻璃窗(3)的光透过率；所述透明胶粘剂(4)为硅胶、环氧胶和UV胶中的一种；所述透明光导片(4)的材料为硅胶，其形状和直径跟所述玻璃窗(3)上玻璃(13)的第一端面(6)适配。
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，在所述闪烁晶体(1)与所述玻璃窗(3)接触部分以外覆盖反射层(5)。
5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述反射层(5)的材料为氧化镁、三氧化二铝、二氧化钛、聚四氟乙烯、tyvek纸、ESR中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述外壳还包括用于固定晶体的第一压环(8)和第二压环(8)；
所述第一压环(8)与所述筒体(2)一端螺纹连接，所述第二压环(8)与所述筒体(2)另一端螺纹连接，其中所述压环为金属板、金属环和卡簧中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述外壳还包括两个密封件；所述密封件的材质为硅胶板、胶垫或橡皮；
第一密封件(9)设置在所述筒体(2)和所述第一端盖(10)之间；
第二密封件(9)设置在所述筒体(2)和所述第二端盖(10)之间。
8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述玻璃窗(3)包括与所述筒体(2)连接的窗框和嵌设在所述窗框内部的玻璃(13)；
所述玻璃呈圆柱型，且圆柱型的所述玻璃(13)两端的直径小于中部的直径；
在所述玻璃(13)与所述窗框之间设置有第三密封件(11)，该第三密封件(11)套设在所述玻璃(13)靠近闪烁晶体(1)一端，所述第三密封件(11)用于增加所述玻璃(13)与所述窗框之间的密闭性。
9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述玻璃窗(3)还包括第三压环(12)；
所述第三压环(12)与所述窗框螺纹连接，且该第三压环(12)套设在所述玻璃(13)远离闪烁晶体(1)一端，所述第三压环(12)用于进一步增加所述玻璃(13)、所述窗框及所述第三密封件(11)之间的密闭性。
10.一种检测装置，其特征在于，所述检测装置设置有包覆闪烁晶体(1)的权利要求1-9任一项所述的闪烁晶体(1)的封装结构。
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| CN201911414840.1A CN113126139A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种闪烁晶体的封装结构及检测装置 |
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| CN201911414840.1A CN113126139A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种闪烁晶体的封装结构及检测装置 |
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Citations (7)
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| CN1873384A (zh) * | 2005-07-13 | 2006-12-06 | 姜虹 | 应用长晶体的钢水液位检测装置 |
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-
2019
- 2019-12-31 CN CN201911414840.1A patent/CN113126139A/zh active Pending
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