JPS6190022A - 放射線検出器用低温装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、 低温度に冷却され且つ放射線検出器を支持するようにさ
れた指と 放射線検出器に対向し、検出されるべき放射線に対して
透明な窓を有している指を包囲している壁と から成立っており、指及び壁によって境界される囲いが
閉塞され、少なくとも一つのガスを充てんされている放
射線検出器用低温装置に関するものである。

従来の技術 本発明は、非常に低温度において作動しなければならな
いすべての種類の放射線検出器、特に、赤外放射線検出
器に使用するものである。

上述の形式の低温装置は、既に公知であり、フランス特
許第＋、５２９．８５７号に記載されている。

この装置においては、囲いを充てんしているがス並びに
その圧力は、その液化温度が、冷却指によって到達する
温度より・も低いように選択されている。

熱絶縁が、指と壁とによって境界される囲いを真空きす
ることによって設けられている月並みな装置に比べ、本
発明装置は、検出器が装着されるべき時には、いつでも
、困難な汲み出しを必要としないという主な利点を有し
ている。

発明が解決しようとする問題点 確実な熱絶縁を得るために、囲いを境界する壁は、シー
ルされた真空の下にある二重壁であす るが、これは装置の価格を増加し、また、このような予
防措置にもかかわらず、囲いを充てんしているガスの熱
伝導率がゼロでは無いという事実を考慮し、装置の自給
運転の時間、すなわち、ある与えられた冷却時間に対し
て検出器の温度がある値よりも低いままである時間は、
同じ寸法の月並みな真空装置の時間よりも、より少ない
。

本発明は、この欠点を克服することを目的とするもので
ある。

問題点を解決するための手段 この目的のために、本発明は、囲いの中の前記ガス並び
にその圧力が、前記ガスが、低い熱伝導率を有しており
且つその液化、又は、固化温度が、前記指によって到達
される温度よりも、より大きいように選択された上記の
形式の低温装置を特徴とするものである。

本発明装置においては、充てんガスの蒸発潜熱、又は、
昇華熱が、その自給運転の時間を著しく増加させる。

更に、シールされた真空の下にある二重壁は、もはや不
要であるので、装置の価格は、著しく減少され、その信
頼性は増加する。

前記ガスが、次のもの、すなわち、クセノン、クリプト
ン、アルゴン、窒素、二酸化炭素、窒素初級酸化物及び
これらのガスの混合体から選択されると有利である。

検出されるべき放射線の波長に対して透明であるこれら
のガスは、放射線検出器の使用条件の下においては、実
際上不活性である。

前記指を冷却するために使用される冷却流体は、前記壁
を包囲するジャケットの中に供給するために、前記指の
出口において回収されるので有利である。

本発明装置の自給運転時間は、壁の外部温度の減少によ
り、一層増加される。

実施例 第１図ζこ示すように、放射線検出器、本実施例におい
ては光検出器６が、指１の端部部分２によって支持され
ているが、この指１は、この指１と共にシールされ且つ
閉塞された囲い６を形成している壁４によって包囲され
ている。壁４は、検出されるべき放射線を通すように、
検出器６に面して窓７を設けられている。

光検出器３が取付けられた後、指１を包囲している囲い
の簡単なガス抜きが、ニップル８を介して内壁囲い６の
中において行われ、次いで、適当な圧力の下に低熱伝導
率のガスが、この空間６の中に導入される。

指１のための公知の形式の冷却剤の供給装置、本実施例
においては、ジュール・トムソン式回り止め装置が始動
され、低温用の温度を値Ｔ１まで低下させる。この値Ｔ
１は、光検出器乙の公称運転温度、本実施例においては
、指１の内部に含まれている冷却流体の液化温度に等し
い。

第２図は、ガス充てん囲い６の相変化線図を示すもので
あるが、囲い６の容積は一定である。

温度Ｔ１は、本実施例においては、固体／蒸気相のつり
合いに相当しており、飽和蒸気圧が、対応するつり合い
圧力Ｐ１において確立される。

第２図には、温度Ｔｉもまた示されているが、この温度
は、その温度以上においては、検出器３が不満足に作動
することが考えられる上限ｉｆｆｔ度に相当している。

ここで、温度Ｔ１は、囲い６を充てんしているガスの液
体／蒸気相のつり合いに相当しており、また、対応する
飽和蒸気圧力はＰｌである。

このようにして、指１の冷却の間に、囲い６を充てんし
ているガスは凝縮し、それから固化し、特に、最終温度
Ｔ１において固体／蒸気相のつり合いに到達する。

冷却剤の供給が遮断、又は、枯渇された後、凝縮したガ
スの昇華潜熱が回収され、相変化時間の間における低温
指１の温度を維持するのに寄与する。実際上、第６図を
参照し、本発明による低温装置に対しては（実線）、従
来技術の月並みな真空装置に対するのき同様に（破線）
、冷却時間θ。の間における温度Ｔの展開は、同様であ
り、曲線は、周囲温度Ｔａから、中間温度Ｔ１まで実質
的に直線状であり、それから、囲い６の中に含まれてい
るガスの相変化の間、冷却流体の液化温度に到達するよ
うに、急速に曲がる。指１の冷却が止む時は、月並みの
装置においては、温度は実質的に時間と共に直線状に増
加する。自給運転の時間θＡは、検出器の使用の持続に
相当する。本発明装置においては、温度は、囲い６を充
てんしているガスの昇華潜熱に対応して第二のレベル部
分を示している。

このこ七は、本発明装置の熱容量を人工的に増加させ、
従って、図に示されるように、検出器の自給運転時間θ
Ｂの増加の結果となる。

第４図は、例えば、中間温度が１２０°にの場合におけ
るこれらの状態を確認する実験結果を示すものである。

本発明装置の自給運転時間は、使用されるガスに応じて
、本質的に増加されることができる。

このガスは、クセノン、クリプトン、アルゴン、窒素、
二酸化炭素、窒素初級酸化物、又は、これらのガスの適
当に選択された分圧の下における混合体であることがで
きる。

シールされた真空の下における二重壁を有することは、
もはや不必要であるので、囲いの機械的構造は、より簡
単となり、より軽量となる。

光検出器に対するシール及び電気接続は、一層容易に設
計されることができる。本発明装置は、また、一層信頼
性のある貯蔵を許す。

熱論、本発明の要旨から外れること無しに、選択された
ガス混合体に応じ、カスの蒸発熱を使用することもでき
る。ガス混合体を、温度Ｔ１が、固体／蒸気相のつり合
いの代わりに、液体／蒸気相つり合いに相当するように
選択することで十分である。

本発明装置は、指１を冷却するために使用された冷却流
体の少なくとも一部分を、指１の出口において回収し、
生じた低温ガスを壁４に固着されたジャケットの中に運
ぶように変更されることもできる。

低温装置の壁４のこのような熱絶縁は、一方では、装置
の外側と内側との間における温度差を減少させ、このよ
うにして、熱損失を減少させ、対応して、自給運転時間
を増加させ、他方では、窓７の起こり得るくもりを取除
くことを確実にさせる。

本発明による低温装置は、真空を維持するためのケラタ
ーの抑制のような他の多くの利点を有している。また、
本発明装置は、異なった有機製品（エポキシ接着剤、有
機熱など）をその内側において使用されることを許し、
これらの有機製品は、より良好に作動するが、しかしな
がら、多分一層多く脱ガスを行い、このようにして、真
空内において使用できないようにする。

発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、従来のものにおける欠点や問題点を解決した放射線検
出器用低温装置を提供するものである。。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による低温装置を示す縦断面図、第２
図は、純粋な物質の固体相Ｓと、液体相りと、蒸気相Ｖ
との０間の、その温度Ｔ及びその圧力Ｐの関数としての
変化に関する月並みな熱力学的線図、第３図は、第１図
の装置の時間θの間における温度Ｔの展開を実線により
、従来技術の装置のそれを破線により、それぞれ示す線
図、第４図は、本発明装置の時間θの間における温度Ｔ
の展開を実線により現すと共に従来技術の装置のそれを
破線により現した実験結果を示す線図である。 １・・指；２・・端部部分：３・・放射線検出器：４・
・壁；６・・囲い；７・・窓。 特許出願人代理人　　曽　我　道　照１　、Ｆｉｇ、２ ＴＩ　　　　Ｔｉ　　　　　　　Ｔａ　　Ｔ（ｇＫ）Ｆ
ｉｇ、３ Ｔ（”に） Ｉ　　　　　　　　θ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射線検出器用低温装置において 低温度に冷却されると共に前記検出器を支 持し、冷却するようにされた指と 前記検出器に対向している、検出されるべ き放射線に対して透明である窓を有している前記指を包
   囲している壁と から成立っており、前記指と前記壁とによって境界され
   る囲いが、少なくとも一つのガスを充てんされるが、前
   記囲いの中における前記ガス並びにその圧力は、前記ガ
   スが低熱伝導率を有していると共にその液化又は固化温
   度が、前記指によって到達される温度よりも、より高い
   ように選択されるようにしたことを特徴とする低温装置
   。 ２、前記ガスが、クセノン、クリプトン、アルゴン、窒
   素、二酸化炭素、窒素初級酸化物及びこれらのガスの混
   合体から選択された特許請求の範囲第１項記載の低温装
   置。 ３、前記指を冷却するために使用される冷却流体が、前
   記指の出口において回収され、前記壁を包囲するジャケ
   ットの中に導くようにする特許請求の範囲第１又は２項
   記載の低温装置。