Устройство для изготовления пластмассовых световодов- смесителей спектра и сцинтилляторов

 

Изобретение относится к ядерной физике. Целью изобретения является повышение выхода готовой продукции. Цель достигается тем, что в устройстве красильная ванна помещена в герметичный кожух с бескислородной атмосферой внутри, на корпусе красильной ванны установлен коллимированный радиоактивный источник так, что ось симметрии коллиматора и источника пересекает зону контакта образца с поверхностью раствора красильной ванны, на образце укреплен фоторегистратор, соединенный с высоковольтным источником питания и сигнальным кабелем со входом усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с датчиком опорного сигнала, а выход компаратора соединен с входом блока регулирования, который соединен с блоком питания электродвигателя, а выход блока регулирования соединен с электродвигателем так, что устройство охвачено отрицательной обратной связью. 1 ил.

Изобретение относится к ядерной физике, физике высоких энергий и может использоваться в областях науки и техники, где находят применение счетчики элементарных частиц. Целью изобретения является повышение выхода готовой продукции. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из герметичного светонепроницаемого кожуха 1, в котором размещена красильная ванна 2 в термостатированном объеме 3. На корпусе красильной ванны укреплен коллимированный радиоактивный источник 4, например ⁹⁰Sr, в красильную ванну погружен образец 5 из выбранного материала с укрепленным на нем фоторегистратором 6, на который подается высокое напряжение питания U_пит от источника питания высокого напряжения 7. Фоторегистратор сигнальным кабелем соединен с усилителем 8, усилитель с компаратором 9, на который приходит сигнал от блока опорного сигнала сравнения 10. Выход компаратора соединен со схемой 11 регулирования двигателем, на которую подается напряжение питания двигателя 12 от блока питания 13, идентичного блоку питания прототипа. Целесообразно блок управления 14, идентичный использованному в известном решении, оставить для грубой регулировки диапазона скоростей подъема. Ось вращения цилиндрического свинцового коллиматора пересекает зону контакта образца с поверхностью красильной ванны. Устройство работает следующим образом. В размещенную в светонепроницаемом кожухе 1 в азотной (бескислородной) атмосфере красильную ванну 2 опускают окрашиваемый образец 5 при выбранной из диапазона 35-65^оС температуре красильной ванны. Люминофор внедряется в поверхность окрашиваемого образца, образуя окрашенный слой тем большей толщины, чем дольше образец находится в ванне. Радиоактивный источник 4 излучает зону контакта образца 5 с поверхностью раствора красильной ванны 2, он расположен так, чтобы, с одной стороны, радиоактивные частицы пересекали объем образца, с другой, не поглощались в жидкости, поскольку для работы устройства важен свет, возбужденный частицами в объеме образца. Можно использовать и возбуждающий свет видимого диапазона для возбуждения собственного света образца вместо радиоактивных частиц, однако это требует высокой точности юстировки элементов устройства и некоторого их усложнения. Интенсивность возбужденного в образце света прямо пропорциональна толщине внедренного в образец слоя люминофора. Свет, возникающий в растворе в прилежащих к образцу слоях жидкости, не мешает работе устройства, поскольку, испытав рефракцию в образце, уходит в жидкость и лишь его рассеянная компонента дает вклад в свечение образца. Фоторегистратор 6 в ответ на свет образца выдает сигнал, который после усиления в усилителе 8 приходит на компаратор 9, туда же приходит сигнал с датчика опорного сигнала сравнения 10. Компаратор сравнивает сигнал от фоторегистратора 6 с опорным сигналом сравнения от независимого источника постоянного напряжения. Если уровень сигнала фоторегистратора меньше уровня сигнала сравнения, то блок 11 либо вовсе не выдает на выходе никакого сигнала, либо выдает минимальный сигнал, обеспечивающий подъем образца 5 с минимально возможной для электродвигателя 12 скоростью. По мере роста толщины люминесцирующего слоя растет и уровень сигнала фоторегистратора 6, а также напряжение питания электродвигателя 12, питаемого блоком 13 после корректирования в блоке 11. При этом увеличивается скорость подъема образца 5 из ванны 2 и уменьшается сигнал фоторегистратора 6, поскольку слой люминофора еще не успел вырасти до нужной толщины, и, как следствие, уменьшается скорость подъема. Такая работа устройства позволяет сохранять сигнал в канале фоторегистратора 6 квазипостоянным, слегка колеблющимся на входе в компаратор 9 около уровня опорного сигнала. Как указано в известном решении, даже дискретная в направлении вдоль подъема структура люминесцирующего слоя, соответствующая отчасти случаю работы устройства с периодическим отсутствием сигнала на выходе схемы 11 позволяет получать полностью однородные изделия, причем разбиение не только более мелкое, но автоматическое, различное для каждого образца. Еще лучше результаты для случая, когда вместо отсутствия сигнала блок 11 выдает сигнал, соответствующий минимально возможной скорости подъема образца 5 электродвигателем 12. Герметичность системы выполняет двойную роль: высушивание поверхности изделия в обескислороженной атмосфере, например в азоте, ведет к большей долговременной стабильности изделий, кроме того, заполнение пожаробезопасно. Для стабилизации свойств изделие, как и в известном решении, следует отжигать при температуре стеклования материала образца. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить прозрачность изделий и поднять выход готовой продукции до 90% . (56) Авторское свидетельство СССР N 1556358, кл. G 01 T 1/20, 1988. Авторское свидетельство СССР N 1547539, кл. G 01 T 1/20, 1987.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ СВЕТОВОДОВ-СМЕСИТЕЛЕЙ СПЕКТРА И СЦИНТИЛЛЯТОРОВ, содержащее красильную ванну, электродвигатель, блок управления электродвигателем, источник питания электродвигателя, систему термостатирования красильной ванны в диапазоне 25 - 65^oС, отличающееся тем, что, с целью повышения выхода готовой продукции, красильная ванна помещена в герметичный светонепроницаемый кожух с бескислородной атмосферой внутри него, на корпусе ванны установлен коллимированный радиоактивный источник так, что ось симметрии коллиматора и источника пересекает зону контакта образца с поверхностью раствора красильной ванны, на образце установлен фоторегистратор, соединенный кабелем с высоковольтным источником питания и сигнальным кабелем со входом усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с датчиком опорного сигнала, а выход компаратора соединен с входом блока регулирования, который соединен с блоком питания электродвигателя, а выход блока регулирования соединен с электродвигателем так, что устройство охвачено отрицательной обратной связью.

РИСУНКИ

Рисунок 1