具有封装的闪烁体的闪烁检测装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280069820.5

申请日:

2012.12.29

公开号:

CN104126132A

公开日:

2014.10.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01T 1/20申请日:20121229|||公开

IPC分类号:

G01T1/20; G01V5/04; E21B49/00

主分类号:

G01T1/20

申请人:

圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司

发明人:

D·梅尔德伦; J·弗朗曼克

地址:

美国马萨诸塞州

优先权:

2011.12.30 US 61/582,221

专利代理机构:

北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280

代理人:

徐舒

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内容摘要

本发明公开了一种闪烁装置,其可包括闪烁体和完全围绕所述闪烁体的柔性封装阻挡层。所述闪烁装置可在检测器装置内使用。所述检测器装置可包括壳体和在所述壳体内的光电传感器。所述闪烁装置可与所述光电传感器相邻而在所述壳体内。

权利要求书

1.  一种检测器装置,其包括:
光电传感器;和
与所述光电传感器相邻的闪烁装置,其中所述闪烁装置包括:
闪烁体;和
完全围绕所述闪烁体的柔性封装阻挡层。

2.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述柔性封装阻挡层包括环氧树脂涂层。

3.
  根据权利要求2所述的检测器装置,其中所述环氧树脂涂层由环氧树脂与硬化剂的反应而形成。

4.
  根据权利要求3所述的检测器装置,其中所述环氧树脂包括液体环氧树脂。

5.
  根据权利要求4所述的检测器装置,其中所述液体环氧树脂具有至少约0.25Pa·s、至少约0.5Pa·s、至少约1.0Pa·s、至少约5.0Pa·s、至少约8.0Pa·s、至少约10.0Pa·s、至少约20.0Pa·s、至少约30.0Pa·s、至少约40.0Pa·s、或至少约50.0Pa·s的在25℃下的初始粘度。

6.
  根据权利要求4所述的检测器装置,其中所述液体环氧树脂具有不大于60.0Pa·s的在25℃下的初始粘度。

7.
  根据权利要求4所述的检测器装置,其中所述环氧树脂包括获自醇与表氯醇之间的反应的环氧树脂,其中所述醇选自脂族醇和芳族醇。

8.
  根据权利要求2所述的检测器装置,其中所述环氧树脂涂层包含多官能二醇组分。

9.
  根据权利要求8所述的检测器装置,其中所述多官能二醇组分选自双酚A型二醇组分、双酚F型二醇组分、联苯型二醇组分、苯酚线型酚醛清漆型二醇组分、邻甲酚线型酚醛清漆型二醇组分、二环戊二烯线型酚醛清漆型二醇组分、和三羟基苯基甲烷型二醇组分。

10.
  根据权利要求8所述的检测器装置,其中所述多官能二醇组分选自脂环族二醇组分、杂环二醇组分、氢化双酚A型二醇组分、和脂族二醇组分。

11.
  根据权利要求10所述的检测器装置,其中所述杂环二醇包括乙内酰脲二醇组分。

12.
  根据权利要求10所述的检测器装置,其中所述脂族二醇组分选自丙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油基异氰酸酯二醇组分、和季戊四醇聚缩水甘油醚二醇组分。

13.
  根据权利要求8所述的检测器装置,其中所述多官能二醇组分选自含螺环的二醇组分和缩水甘油醚型二醇组分。

14.
  根据权利要求3所述的检测器装置,其中所述硬化剂选自交联组分、脂族硫代组分、脂族二硫代组分、芳族硫代组分、芳族二硫代组分、含杂环的硫代组分、含杂环的二硫代组分、和具有至少两个硫醚基团和硫的硫代组分。

15.
  根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述交联组分包括含卤素的化合物。

16.
  根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述脂族二硫代组分选自甲烷二硫代组分、丙烷二硫代组分、环己烷二硫代组分、2-巯基乙基-2,3-二巯基琥珀酸酯衍生物、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)衍生物、二乙二醇双(2-硫代乙酸酯)组分、1,2-二硫代丙基甲基醚组分、双(2-硫代乙基)醚组分、三羟甲基丙烷三(硫代甘醇酸酯)衍生物、季戊四醇四(巯基丙酸酯)衍生物、季戊四醇四(硫代甘醇酸酯)衍生物、乙二醇二硫代甘醇酸酯组分、三羟甲基丙烷三(β-硫代丙酸酯)衍生物、丙氧基化烷烃的三缩水甘油醚的三硫醇衍生物、和二季戊四醇聚(β-硫代丙酸酯)衍生物。

17.
  根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述芳族硫代组分选自二硫代苯组分、三巯基苯衍生物、四巯基苯衍生物、双--(硫代烷基)苯组分、三--(巯基烷基)苯衍生物、四-(巯基烷基)苯衍生物、二硫代联苯组分、甲苯二硫代组分、和萘二硫代组分。

18.
  根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述含杂环的硫代组分选自氨基-4,6-二硫代-均-三嗪组分、烷氧基-4,6-二硫代-均-三嗪组分、芳氧基-4,6-二硫代-均-三嗪组分、和1,3,5-三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯衍生物。

19.
  根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述具有至少两个硫醚基团和硫的硫代组分化合物选自双-(硫代烷基硫代)苯组分、三-(巯基烷基硫代)苯衍生物、四-(巯基烷基硫代)苯衍生物、双-(硫代烷基硫代)烷烃组分、三-(巯基烷基硫代)烷烃衍生物、四-(巯基烷基硫代)烷烃衍生物、双(硫代烷基)二硫化物组分、羟基烷基硫化物双(硫代丙酸酯)组分、羟基烷基硫化物双(硫代乙酸酯)组分、巯基乙基醚双(巯基丙酸酯)衍生物、1,4-二噻烷-2,5-二醇双(硫代 乙酸酯)组分、硫代二甘醇酸双(硫代烷基酯)组分、硫代二丙酸双(2-硫代烷基酯)组分、4,4-硫代丁酸双(2-硫代烷基酯)组分、3,4-噻吩二硫代组分、二巯基噻二唑、和2,5-二硫代-1,3,4-噻二唑组分。

20.
  根据权利要求3所述的检测器,其中所述硬化剂选自脂族胺、脂族二胺、芳族胺、芳族二胺、和杂环二胺。

21.
  根据权利要求20所述的检测器,其中所述脂族胺选自乙二胺、丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺或六亚甲基二胺、或它们的衍生物。

22.
  根据权利要求21所述的检测器,其中所述脂族胺为三甲基六亚甲基二胺。

23.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为基本上气密的。

24.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为基本上水密的。

25.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为疏水性的。

26.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为光学透明的。

27.
  根据权利要求1所述的检测器,其中所述封装阻挡层具有至少约45*10-6K-1、如至少约50*10-6K-1、至少约55*10-6K-1、至少约60*10-6K-1、或至少约65*10-6K-1的热膨胀系数。

28.
  根据权利要求1所述的检测器,其中所述封装阻挡层具有比所述闪烁体的热膨胀系数更大的热膨胀系数。

29.
  根据权利要求1所述的检测器,其中对于350nm至700nm的波长范围,所述封装阻挡层具有至少80%的透明度。

30.
  根据权利要求28所述的检测器,其中所述透明度为至少85%。

31.
  根据权利要求28所述的检测器,其中所述透明度为至少90%。

32.
  根据权利要求28所述的检测器,其中所述透明度为至少95%。

33.
  根据权利要求1所述的检测器,其中所述封装阻挡层具有至少1.4的折射率。

34.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层在所述闪烁体上具有基本上均匀的厚度。

35.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述厚度为至少约0.1mm, 至少约0.5mm,至少约1.0mm,至少约2.0mm,至少约3.0mm,至少约4.0mm,或至少约5.0mm。

36.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述厚度不大于约10.0mm。

37.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层包括具有第一厚度的窗口部分和具有第二厚度的本体部分,其中所述第一厚度不同于所述第二厚度。

38.
  根据权利要求37所述的检测器装置,其中所述第二厚度大于所述第一厚度。

39.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其还包括至少部分围绕所述封装阻挡层的反射器。

40.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其还包括至少部分围绕所述闪烁体的反射器,且其中所述封装阻挡层完全围绕所述反射器和所述闪烁体。

41.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述检测器装置构造用于地下或户外环境中。

42.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述检测器装置为测井设备或户外入境口岸检测器的至少部分。

43.
  根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述闪烁体包含吸湿性材料。

44.
  一种闪烁体装置,其包括:
闪烁体;和
完全围绕所述闪烁体的光学透明的封装阻挡层。

45.
  一种检测器装置,其包括:
光电传感器;和
与所述光电传感器相邻的闪烁体,其中所述闪烁体包括:
闪烁体;
至少部分围绕所述闪烁体的反射器;和
完全围绕所述闪烁体和所述反射器的组合的封装阻挡层。

46.
  一种闪烁体,其包括:
闪烁体;
至少部分围绕所述闪烁体的反射器;和
完全围绕所述闪烁体和所述反射器的组合的光学透明的封装阻挡层。

47.
  一种检测器装置,其包括:
闪烁体;
围绕所述闪烁体的反射器,其中所述闪烁体的端部不被反射器材料覆盖;
设置于所述不被反射器材料覆盖的闪烁体的端部上的窗口;和
完全围绕所述闪烁体和所述反射器的组合的封装阻挡层,其中所述封装阻挡层与所述窗口的侧表面接触。

说明书

具有封装的闪烁体的闪烁检测装置
技术领域
本公开涉及闪烁检测器,特别地涉及具有封装的闪烁体的闪烁检测装置。
背景技术
闪烁检测器已用于各种工业应用中,如测井的油气工业。通常,这些检测器具有由某些材料制得的闪烁体晶体,所述材料有效用于检测各种类型的辐射,包括例如γ射线。通常,闪烁体晶体被封闭于管或壳体中,所述管或壳体包括窗口,所述窗口允许辐射引发的闪烁光传递出晶体套件,以通过诸如光电倍增管的感光装置进行测量。光电倍增管将由晶体发出的可见光子转化为电脉冲,所述电脉冲由可被记录为计数的相关电子器件成形和数字化,并传输至分析设备。
就测井应用而言,由于γ射线由通常围绕烃类储层的页岩的天然存在的放射性同位素发出,因此检测γ射线的能力有可能分析岩层。在这种应用中,闪烁检测器所暴露的环境可能相当严苛。例如,这种环境可为非常水性的。直接暴露于水可使得闪烁检测器内的闪烁材料无法操作。
因此,工业持续需要闪烁装置的改进,特别是可承受某些工业应用的水性环境的闪烁装置的改进。
附图说明
通过参照所附附图,本公开可得以更好地理解,且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。
图1包括根据一个实施例的测井系统的图示。
图2包括根据一个实施例的探头的部分横截面图示。
图3包括根据一个实施例的第一闪烁装置的横截面图示。
图4包括根据一个实施例的第二闪烁装置的横截面图示。
图5包括根据一个实施例的第三闪烁装置的横截面图示。
不同图中的相同附图标记的使用表示类似或相同的项目。
具体实施方式
如下描述涉及闪烁检测装置,特别地涉及具有封装的闪烁体晶体的闪烁检测装置。例如,本文的实施例的闪烁检测装置可用于井下勘探和测井。
描述公开了用以将闪烁体晶体完全封装于闪烁检测装置内的封装阻挡层(如环氧树脂涂层或柔性材料)的使用。封装阻挡层良好适用于吸湿性的闪烁体,并且是暴露于严苛环境的检测器的部分。经环氧树脂封装的闪烁体晶体可在设置于探头内部的闪烁检测装置内使用。探头可为总体管状,并可旋下孔穴中以检测γ射线。由于γ射线由通常围绕烃类储层的页岩的天然存在的放射性同位素发出,因此以这种方式使用探头有可能分析岩层。测井系统、探头和闪烁检测装置的各种特征在本文更详细地描述。
根据一个方面,公开了一种探头,所述探头包括闪烁体材料,如闪烁体晶体。闪烁体材料可对特定类型的辐射,例如γ射线敏感,从而当材料被特定类型的辐射冲击时,闪烁体通过发荧光或闪烁在特定波长下的电磁辐射而响应。荧光辐射可由光电传感器(如光电倍增管)捕获和记录,所述光电传感器将荧光辐射转化为电信号以用于处理。这样,检测器可提供给使用者检测和记录辐射活动的能力,在测井应用的情况中所述能力可使得使用者能够确定围绕钻孔的组成岩层。
首先参照图1,示出了测井系统,并将其指定为100。如所示,测井系统100可包括控制面板102。此外,测井系统100可包括信号绳104,所述信号绳104具有近端106和远端108。如所示,信号绳104的近端106可连接至控制面板102。
图1显示了测井系统100也可包括线轴组件110。线轴组件110可包括支架112。支架112可包括附接至支架112的轮轴114。此外,线轴组件110可包括安装于轮轴114上的线轴116。特别地,线轴116可在轮轴114上在支架112内旋转。而且,线轴116可包括附接于其上的手柄118。手柄118可允许使用者在支架112内手动旋转线轴116。
如图1所示,信号绳104的一部分可围绕线轴116缠绕。因此,使用者可在第一方向上旋转线轴116,以从线轴116上解绕信号绳104,且使用者可在与所述第一方向相对的第二方向上旋转线轴116,以将信号绳104缠绕至线轴116上。
图1进一步显示了探头120可连接至信号绳104的远端108。通常,探头120可被认为是探针,所述探针可包括某些检测装置和相关电子器件以用于探测不适于人类的区域和环境。一个这种应用可包括勘探钻井或测井应用,其中可在土地的地壳124内钻出孔穴122,以勘探和表征表面下方的岩石结构。有关探头120和其中安装的相关部件的细节如下结合图2至图4进行描述。
如图2所示,探头120可包括壳体200,所述壳体200具有近端202和远端204。此外,壳体200可包括内部腔体206。光电传感器210可在壳体200的近端202处或接近壳体200的近端202安装于壳体200的内部腔体206内。闪烁装置212可在壳体200的远端204处或接近壳体200的远端204安装于壳体200的内部腔体206内。此外,如图2所示,可将光导管214安装于在光电传感器210与闪烁装置212之间的壳体200的内部腔体206内。
在一个特定方面,可使用已知的联接方法(如使用光凝胶或结合剂)将光电传感器210和闪烁装置212联接至光导管214。此外,光电传感器210可联接至控制面板102(图1),所述控制面板102包括适应于基于由光电传感器210输出的电脉冲而计数在光电传感器210处接收的光子的适当的电子器件。控制面板102(图1)内的电子器件、光电传感器210或它们的组合可包括一种或多种电子装置,如放大器、前置放大器、鉴别器、模拟数字信号转换器、光子计数器、另一电子装置、或它们的任意组合。
在一个实施例中,光电传感器210可包括能够光谱检测和解析的装置。例如,光电传感器210可包括常规光电倍增管(PMT)、光电二极管或混合光电传感器。光电传感器210适应于接收由闪烁装置212发出的光子,且光电传感器210由其接收的光子产生电脉冲。电脉冲可通过相关电子器件成形和数字化,以提供在光电传感器210处接收的光子的计数。光电传感器210可容纳于由能够保护与光电传感器210关联的电子器件的材料(如金属、金属合金、其他材料、或它们的任意组合)制得的管或壳体内。
如所示,光导管214可设置于光电传感器210与闪烁装置212之间。光导管214可有利于光电传感器210与闪烁装置212之间的光耦合。光导管214可包括石英光导管、塑料光导管或另一光导管。在一些实施例中,可将多个光导管设置于光电传感器210与闪烁装置212之间。
现在参照图3,显示了有关闪烁装置212的细节。如所示,闪烁装置212可包括闪烁体302,所述闪烁体302完全由柔性封装阻挡层304围绕。闪烁 体302可包括闪烁体材料。在一个特定实施例中,闪烁体302可包括吸湿性材料。
根据一个实施例,闪烁体材料可为选自包括无机材料、有机材料和它们的组合的材料组的材料。在更特定的情况中,闪烁体材料可由无机材料形成,所述无机材料包括例如卤化物、氧化物和它们的组合。在一个特定情况中,闪烁体材料可为结晶无机材料。实际上,某些结晶无机材料可包括稀土元素。此外,这种无机材料可具有六方晶体结构。
本文的实施例可使用引入由结晶无机材料制得的闪烁体材料的检测器,所述结晶无机材料例如CsF、NaI、LaCl3、LaBr3、BGO(例如Bi4Ge3O12)、CaF2、LYSO(例如Lu1.8Y0.2SiO5)、LSO(例如Lu2SiO5)、CsI、LuI3、GSO(例如Gd2SiO5)、CLYC(例如Cs2LiYCl6)、CNLI(例如Cs2NaLaI6)、CLLB(例如Cs2LiLaBr6)、LuAO(例如LuAlO3)、LuYAO(例如LuxY1-xAlO3)、LuAO(例如Lu3Al5O12)、Lu2Si2O7、GdI3、SrI2、LGSO(例如Lu1.8Gd0.2SiO5)、GYSO(例如GdYSiO5)、LGYSO和它们的组合。技术人员将了解,前述结晶无机材料可包含掺杂剂,所述掺杂剂可以以较小的量作为元素形态(elemental species)存在于化合物内。
在其他实施例中,闪烁体材料可包括有机材料。例如,合适的有机材料可包括聚合物材料。在某些情况中,闪烁体材料可引入无机材料和有机材料的组合,如与聚合物材料组合的如上使用的有机材料中的任意者。
在一个特定方面,柔性封装阻挡层304可包括环氧树脂涂层。环氧树脂涂层可由环氧树脂和硬化剂的反应形成。环氧树脂可包括液体环氧树脂。此外,液体环氧树脂具有至少约0.25Pa·s的在25℃下的初始粘度。在另一方面,初始粘度可为至少约0.5Pa·s,如至少约1.0Pa·s,至少约5.0Pa·s,至少约8.0Pa·s,至少约10.0Pa·s,至少约20.0Pa·s,至少约30.0Pa·s,至少约40.0Pa·s,或至少约50.0Pa·s。在另一方面,液体环氧树脂的初始粘度可不大于约60.0Pa·s。
在另一特定方面,环氧树脂涂层可包括多官能二醇组分。多官能二醇组分可选自双酚A型二醇组分、双酚F型二醇组分、联苯型二醇组分、苯酚线型酚醛清漆型二醇组分、邻甲酚线型酚醛清漆型二醇组分、二环戊二烯线型酚醛清漆型二醇组分、和三羟基苯基甲烷型二醇组分。或者,多官能二醇组分可选自含螺环的二醇组分和缩水甘油醚型二醇组分。
在另一方面,多官能二醇组分选自脂环族二醇组分、杂环二醇组分、氢 化双酚A型二醇组分、和脂族二醇组分。杂环二醇组分可选自乙内酰脲二醇组分。脂族二醇组分可选自丙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油基异氰酸酯二醇组分、和季戊四醇聚缩水甘油醚二醇组分。
在又一特定方面,环氧树脂可包括获自醇与表氯醇之间的反应的环氧树脂。醇可选自脂族醇和芳族醇。
在一个特定实施例中,硬化剂可选自交联组分、脂族硫代组分、脂族二硫代组分、芳族硫代组分、芳族二硫代组分、含杂环的硫代组分、含杂环的二硫代组分、和具有至少两个硫醚基团和硫的硫代组分。
交联组分可包括含卤素的化合物。此外,脂族二硫代组分可选自甲烷二硫代组分、丙烷二硫代组分、环己烷二硫代组分、2-巯基乙基-2,3-二巯基琥珀酸酯衍生物、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)衍生物、二乙二醇双(2-硫代乙酸酯)组分、1,2-二硫代丙基甲基醚组分、双(2-硫代乙基)醚组分、三羟甲基丙烷三(硫代甘醇酸酯)衍生物、季戊四醇四(巯基丙酸酯)衍生物、季戊四醇四(硫代甘醇酸酯)衍生物、乙二醇二硫代甘醇酸酯组分、三羟甲基丙烷三(β-硫代丙酸酯)衍生物、丙氧基化烷烃的三缩水甘油醚的三硫醇衍生物、和二季戊四醇聚(β-硫代丙酸酯)衍生物。
芳族硫代组分可选自二硫代苯组分、三巯基苯衍生物、四巯基苯衍生物、双--(硫代烷基)苯组分、三--(巯基烷基)苯衍生物、四-(巯基烷基)苯衍生物、二硫代联苯组分、甲苯二硫代组分、和萘二硫代组分。
含杂环的硫代组分可选自氨基-4,6-二硫代-均-三嗪组分、烷氧基-4,6-二硫代-均-三嗪组分、芳氧基-4,6-二硫代-均-三嗪组分、和1,3,5-三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯衍生物。
此外,具有至少两个硫醚基团和硫的硫代组分化合物选自双-(硫代烷基硫代)苯组分、三-(巯基烷基硫代)苯衍生物、四-(巯基烷基硫代)苯衍生物、双-(硫代烷基硫代)烷烃组分、三-(巯基烷基硫代)烷烃衍生物、四-(巯基烷基硫代)烷烃衍生物、双(硫代烷基)二硫化物组分、羟基烷基硫化物双(硫代丙酸酯)组分、羟基烷基硫化物双(硫代乙酸酯)组分、巯基乙基醚双(巯基丙酸酯)衍生物、1,4-二噻烷-2,5-二醇双(硫代乙酸酯)组分、硫代二甘醇酸双(硫代烷基酯)组分、硫代二丙酸双(2-硫代烷基酯)组分、4,4-硫代丁酸双(2-硫代烷基酯)组分、3,4-噻吩二硫代组分、二巯基噻二唑(bismuththiol)、和2,5-二硫代-1,3,4-噻二唑组分。
在另一方面,硬化剂可选自脂族胺、脂族二胺、芳族胺、芳族二胺、和 杂环二胺。脂族胺可选自乙二胺、丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺或六亚甲基二胺、或它们的衍生物。在另一实施例中,脂族胺为三甲基六亚甲基二胺。
可以了解,封装阻挡层304可为基本上气密的。此外,封装阻挡层304可为基本上水密的。在另一方面,封装阻挡层304可包括疏水性材料。在闪烁体302为吸湿性的情况中,用疏水性材料围绕闪烁体302可用于进一步保护闪烁体302。
在另一特定方面,封装阻挡层304可为光学透明的或澄清的。例如,对于约350nm至约700nm的波长范围,封装阻挡层可具有至少约80%的透明度。此外,透明度为至少约85%,如至少约90%或至少约95%。在另一方面,封装阻挡层304具有至少约1.4的折射率。此外,封装阻挡层304基本上不黄化,从而当封装阻挡层304老化时,其保持光学透明或澄清。
在另一方面,封装阻挡层304可具有比闪烁体的热膨胀系数更大的热膨胀系数。例如,封装阻挡层304具有至少约45*10-6K-1的热膨胀系数。此外,封装阻挡层304具有至少约50*10-6K-1、如至少约55*10-6K-1、至少约60*10-6K-1、或至少约65*10-6K-1的热膨胀系数。
在又一方面,封装阻挡层304可具有特定的伸长,所述伸长可由在封装阻挡层304撕裂或者破裂之前封装阻挡层304可拉伸的初始尺寸(如长度)的百分比限定。例如,封装阻挡层304可具有至少约50%的伸长。此外,封装阻挡层304可具有至少约75%、如至少约85%、至少约95%、至少约100%、至少约110%、或至少约120%的伸长。
在另一方面,为了使其中安装闪烁体302的装置的灵敏度达到最大,构成封装阻挡层304的材料的密度可小于约1.5g/cm3,所述闪烁体302具有围绕其设置的封装阻挡层304。此外,密度可小于约1.25g/cm3,如小于约1.20g/cm3,小于约1.15g/cm3,小于约1.10g/cm3,小于约1.08g/cm3,小于约1.05g/cm3,小于约1.03g/cm3,或小于约1.0g/cm3
在一个实施例中,封装阻挡层304可在闪烁体上包括基本上均匀的厚度。厚度可为至少约0.1mm。此外,厚度可为至少约0.25mm,如0.5mm,1.0mm,2.0mm,3.0mm,4.0mm,或5.0mm。然而,厚度可不大于约10.0mm,而不会潜在地干扰其中安装闪烁体302的装置的灵敏度,所述闪烁体302具有围绕其设置的封装阻挡层304。
在另一实施例中,封装阻挡层304可包括具有第一厚度的窗口部分306 和具有第二厚度的本体部分308。在该实施例中,第一厚度不同于第二厚度。例如,第二厚度可大于第一厚度。具体地,第二厚度与第一厚度的比率可为至少约1.25∶1,至少约1.5∶1,至少约1.75∶1,至少约2∶1,至少约3∶1,或至少约5∶1。第二厚度与第一厚度的比率可不大于约10∶1。
如图3所示,闪烁装置212还可包括至少部分围绕封装阻挡层304的第一反射器310。例如,第一反射器310可围绕封装阻挡层304的外周设置。此外,第二反射器312可在封装阻挡层304的端部处设置,或者接近封装阻挡层304的端部设置。
在一个实施例中,第一反射器310、第二反射器312或它们的组合可基本上由内衬(未显示)围绕,所述内衬围绕每个反射器310、312的外表面设置或在每个反射器310、312的外表面上设置,并可包括金属材料,特别是薄金属内衬,如箔。根据一个特定实施例,涂层材料可包括铝箔。在其他实施例中,反射器310、312可基本上由内衬组成,使得每个反射器310、312为薄金属箔。
根据一个特定实施例,反射器310、312可为含有聚合物材料的预成型的片材。一些合适的聚合物材料可包括氟化聚合物。在一个实施例中,氟化聚合物可包括氟取代的烯烃聚合物和这种含氟聚合物的混合物,所述氟取代的烯烃聚合物包含选自如下的至少一种单体:偏二氟乙烯、氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯、氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯。在一个特定实施例中,每个反射器310、312可基本上由氟化聚合物组成。在一个更特定的实施例中,每个反射器310、312可主要或完全由聚四氟乙烯(PTFE)制得。
仍然参照图3,闪烁装置212还可包括减震构件314,所述减震构件314可至少部分围绕第一反射器310和第一反射器310内的元件,例如闪烁体302和封装阻挡层304。减震构件314可总体上为圆柱形,并可由聚合物材料制得。具有开放端318和封闭端320的壳体316可围绕减震构件314。在一个特定方面,减震构件314可防止减震构件314内的元件冲击壳体316。此外,减震构件314可显著降低壳体316内的振动。
图3显示窗口322可经由光学界面324附着或者附接至壳体316的开放端318。在一个特定方面,光学界面324为基本上透明的。例如,光学界面324可包含澄清硅橡胶。
在图3所示的实施例中,封装阻挡层304完全围绕闪烁体302。此外, 在一个特定方面,可使用涂布过程将封装阻挡层304施用至闪烁体302。例如,可使用浸涂过程、刷涂过程、喷涂过程、化学气相沉积过程、物理气相沉积过程或它们的组合将封装阻挡层304施用至闪烁体302。而且,封装阻挡层304可围绕闪烁体302模制。
现在参照图4,示出了通常指定为400的第二闪烁装置。可以了解,第二闪烁装置400也可代替第一闪烁装置212(图2和图3)安装于探头120(图1和图2)内。
如下文更详细地描述,第二闪烁装置400包括柔性封装阻挡层,所述柔性封装阻挡层可完全围绕闪烁体/反射器组合。具体地,反射器可至少部分围绕闪烁体,且封装阻挡层可围绕反射器和闪烁体。这样,封装阻挡层可保护闪烁体和反射器免于例如水损害、振动等。
如图4所示,第二闪烁装置400可包括闪烁体402。第一反射器404可至少部分围绕闪烁体402。例如,第一反射器404可围绕闪烁体402的外周设置。如图4所示,第二反射器406可在闪烁体402的端部处设置或者接近闪烁体402的端部设置。
在一个特定方面,闪烁体402可包括本文结合第一闪烁装置212(图2和图3)描述的闪烁体材料中的一种或多种。第一反射器404、第二反射器406或它们的组合可基本上由内衬(未显示)围绕,所述内衬围绕每个反射器404、406的外表面设置或在每个反射器404、406的外表面上设置,并可包括金属材料,特别是薄金属内衬,如箔。根据一个特定实施例,涂层材料可包括铝箔。在其他实施例中,反射器404、406可基本上由内衬组成,使得每个反射器404、406为薄金属箔。在另一特定实施例中,反射器404、406可由本文结合第一闪烁装置212(图2和图3)描述的材料中的一种或多种制得。
仍然参照图4,反射器404、406和闪烁体402可由柔性封装阻挡层408完全围绕。柔性封装阻挡层408可由本文结合第一闪烁装置212(图2和图3)的封装阻挡层304(图3)描述的材料中的一种或多种制得。此外,柔性封装阻挡层408可具有结合第一闪烁装置212(图2和图3)的封装阻挡层304(图3)描述的机械或物理性质中的一种或多种。而且,可使用本文结合第一闪烁装置212(图2和图3)描述的一种或多种涂布过程,将柔性封装阻挡层408施用至反射器404、406。
在一个实施例中,封装阻挡层408可在闪烁体上包括基本上均匀的厚度。 厚度可为至少1毫米,如至少2毫米,至少3毫米,至少4毫米,至少5毫米,至少6毫米,至少7毫米,至少8毫米,或至少9毫米。然而,厚度可不大于10毫米。
在另一实施例中,封装阻挡层408可包括具有第一厚度的窗口部分410和具有第二厚度的本体部分412。在该实施例中,第一厚度不同于第二厚度。例如,第二厚度可大于第一厚度。
如图4所示,闪烁装置400还可包括减震构件414,所述减震构件414可至少部分围绕封装阻挡层408和封装阻挡层408内的元件(例如第一反射器404、第二反射器406和闪烁体402)。在一方面,减震构件414可总体上为圆柱形,并可由聚合物材料制得。具有开放端418和封闭端420的壳体416可围绕减震构件414。在一个特定方面,减震构件414可防止减震构件414内的元件冲击壳体416。此外,减震构件414可显著降低壳体416内的振动。
图4还显示窗口422可经由光学界面424附着或者附接至壳体416的开放端418。在一个特定方面,光学界面424为基本上透明的。例如,光学界面424可包含澄清硅橡胶。
参照图5,显示了第三闪烁装置,其通常指定为500。可以了解,第三闪烁装置500也可代替其他闪烁装置安装于探头120(图1和图2)内。或者,闪烁装置500可用作仅闪烁体的检测器,光电传感器可附接至所述检测器,例如附接至窗口。
如图5所示,第三闪烁装置500可包括闪烁体502。第一反射器504可至少部分围绕闪烁体502。例如,第一反射器504可围绕闪烁体502的外周设置。如图5所示,第二反射器506可在闪烁体502的端部处设置或者接近闪烁体502的端部设置。第二反射器506和第一反射器504可作为单个单元形成。
在一个特定方面,闪烁体502可包括本文描述的闪烁体材料中的一种或多种。第一反射器504和第二反射器506可包括本文描述的反射器材料中的一种或多种。此外,反射器504、506可包括PTFE、石英布、或白色涂布的金属(例如TiO2粉末涂布的金属)。
仍然参照图5,窗口508可设置于闪烁体502的开放端510处,例如不具有第二反射器506的端部。之后,反射器504、508,闪烁体502,和窗口508的侧面可完全由柔性封装阻挡层512围绕。柔性封装阻挡层512可由本文描述的材料中的一种或多种制得。此外,封装阻挡层512可不透气地密封 窗口508。在一个特定方面,封装阻挡层512仅可接触窗口508的侧表面。
技术人员可了解,图1和图2所示的探头120可用于地下环境,例如用于测井。每个闪烁装置212、400、500的封装阻挡层304、408、512可显著防止由于暴露于水、水蒸气或它们的组合而导致的对安装于其中的闪烁材料的损坏。此外,单独的封装阻挡层304、408、512或与减震构件314、414结合的封装阻挡层304、408、512也可显著降低由于与壳体316、416的内部的冲击而导致的对闪烁材料的损坏。而且,单独的封装阻挡层304、408、512或与减震构件314、414结合的封装阻挡层304、408、512可显著降低由于其中可安装每个闪烁装置212、400、500的探头120的振动而导致的信号问题。
尽管每个闪烁装置212、400、500可安装于如图2所示的测井探头120中,但技术人员可了解,闪烁装置212、400、500可在可能暴露于水的其他检测器中使用。例如,闪烁装置212、400、500可在其他户外环境中(如在入境口岸(port-of-entry)检测器内)使用。此外,闪烁装置212、400、500可用作手持式辐射探针。闪烁装置212、400、500内的封装阻挡层302、408、512可保护其中的部件免于温度梯度、湿度、碰撞、振动等。
如上公开的主题被认为是说明性的而非限制性的,所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真实范围内的所有这种修改、增强和其他实施例。因此,在法律允许的最大程度内,本发明的范围将由如下权利要求和它们的等同形式的最广允许解释确定,而不应由如上具体实施方式限制或限定。
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1、10申请公布号CN104126132A43申请公布日20141029CN104126132A21申请号201280069820522申请日2012122961/582,22120111230USG01T1/20200601G01V5/04200601E21B49/0020060171申请人圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司地址美国马萨诸塞州72发明人D梅尔德伦J弗朗曼克74专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理有限公司11280代理人徐舒54发明名称具有封装的闪烁体的闪烁检测装置57摘要本发明公开了一种闪烁装置,其可包括闪烁体和完全围绕所述闪烁体的柔性封装阻挡层。所述闪烁装置可在检测器装置内使用。所述。

2、检测器装置可包括壳体和在所述壳体内的光电传感器。所述闪烁装置可与所述光电传感器相邻而在所述壳体内。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014081586PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0722082012122987PCT国际申请的公布数据WO2013/102156EN2013070451INTCL权利要求书3页说明书7页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书7页附图5页10申请公布号CN104126132ACN104126132A1/3页21一种检测器装置,其包括光电传感器;和与所述光电传感器相邻的闪烁装置,其中所述闪烁装置包括。

3、闪烁体;和完全围绕所述闪烁体的柔性封装阻挡层。2根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述柔性封装阻挡层包括环氧树脂涂层。3根据权利要求2所述的检测器装置,其中所述环氧树脂涂层由环氧树脂与硬化剂的反应而形成。4根据权利要求3所述的检测器装置,其中所述环氧树脂包括液体环氧树脂。5根据权利要求4所述的检测器装置,其中所述液体环氧树脂具有至少约025PAS、至少约05PAS、至少约10PAS、至少约50PAS、至少约80PAS、至少约100PAS、至少约200PAS、至少约300PAS、至少约400PAS、或至少约500PAS的在25下的初始粘度。6根据权利要求4所述的检测器装置,其中所述液体环氧树脂。

4、具有不大于600PAS的在25下的初始粘度。7根据权利要求4所述的检测器装置,其中所述环氧树脂包括获自醇与表氯醇之间的反应的环氧树脂,其中所述醇选自脂族醇和芳族醇。8根据权利要求2所述的检测器装置,其中所述环氧树脂涂层包含多官能二醇组分。9根据权利要求8所述的检测器装置,其中所述多官能二醇组分选自双酚A型二醇组分、双酚F型二醇组分、联苯型二醇组分、苯酚线型酚醛清漆型二醇组分、邻甲酚线型酚醛清漆型二醇组分、二环戊二烯线型酚醛清漆型二醇组分、和三羟基苯基甲烷型二醇组分。10根据权利要求8所述的检测器装置,其中所述多官能二醇组分选自脂环族二醇组分、杂环二醇组分、氢化双酚A型二醇组分、和脂族二醇组分。。

5、11根据权利要求10所述的检测器装置,其中所述杂环二醇包括乙内酰脲二醇组分。12根据权利要求10所述的检测器装置,其中所述脂族二醇组分选自丙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油基异氰酸酯二醇组分、和季戊四醇聚缩水甘油醚二醇组分。13根据权利要求8所述的检测器装置,其中所述多官能二醇组分选自含螺环的二醇组分和缩水甘油醚型二醇组分。14根据权利要求3所述的检测器装置,其中所述硬化剂选自交联组分、脂族硫代组分、脂族二硫代组分、芳族硫代组分、芳族二硫代组分、含杂环的硫代组分、含杂环的二硫代组分、和具有至少两个硫醚基团和硫的硫代组分。15根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述交联组分包括含卤素的化合物。16。

6、根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述脂族二硫代组分选自甲烷二硫代组分、丙烷二硫代组分、环己烷二硫代组分、2巯基乙基2,3二巯基琥珀酸酯衍生物、2,3二巯基1丙醇2巯基乙酸酯衍生物、二乙二醇双2硫代乙酸酯组分、1,2二硫代丙基甲基醚组分、双2硫代乙基醚组分、三羟甲基丙烷三硫代甘醇酸酯衍生物、季戊四醇四巯基丙酸酯衍生物、季戊四醇四硫代甘醇酸酯衍生物、乙二醇二硫代甘醇酸酯组分、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯衍生物、丙氧基化烷烃的三缩水甘油醚的三硫醇衍生物、和二季戊四醇聚硫代丙酸酯衍生物。权利要求书CN104126132A2/3页317根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述芳族硫代组分选自二硫代苯。

7、组分、三巯基苯衍生物、四巯基苯衍生物、双硫代烷基苯组分、三巯基烷基苯衍生物、四巯基烷基苯衍生物、二硫代联苯组分、甲苯二硫代组分、和萘二硫代组分。18根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述含杂环的硫代组分选自氨基4,6二硫代均三嗪组分、烷氧基4,6二硫代均三嗪组分、芳氧基4,6二硫代均三嗪组分、和1,3,5三3巯基丙基异氰脲酸酯衍生物。19根据权利要求14所述的检测器装置,其中所述具有至少两个硫醚基团和硫的硫代组分化合物选自双硫代烷基硫代苯组分、三巯基烷基硫代苯衍生物、四巯基烷基硫代苯衍生物、双硫代烷基硫代烷烃组分、三巯基烷基硫代烷烃衍生物、四巯基烷基硫代烷烃衍生物、双硫代烷基二硫化物组分、。

8、羟基烷基硫化物双硫代丙酸酯组分、羟基烷基硫化物双硫代乙酸酯组分、巯基乙基醚双巯基丙酸酯衍生物、1,4二噻烷2,5二醇双硫代乙酸酯组分、硫代二甘醇酸双硫代烷基酯组分、硫代二丙酸双2硫代烷基酯组分、4,4硫代丁酸双2硫代烷基酯组分、3,4噻吩二硫代组分、二巯基噻二唑、和2,5二硫代1,3,4噻二唑组分。20根据权利要求3所述的检测器,其中所述硬化剂选自脂族胺、脂族二胺、芳族胺、芳族二胺、和杂环二胺。21根据权利要求20所述的检测器,其中所述脂族胺选自乙二胺、丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺或六亚甲基二胺、或它们的衍生物。22根据权利要求21所述的检测器,其中所述脂族胺为三甲基六亚甲基二胺。23根。

9、据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为基本上气密的。24根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为基本上水密的。25根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为疏水性的。26根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层为光学透明的。27根据权利要求1所述的检测器,其中所述封装阻挡层具有至少约45106K1、如至少约50106K1、至少约55106K1、至少约60106K1、或至少约65106K1的热膨胀系数。28根据权利要求1所述的检测器,其中所述封装阻挡层具有比所述闪烁体的热膨胀系数更大的热膨胀系数。29根据权利要求1所述的检测器,其中对于350NM至70。

10、0NM的波长范围,所述封装阻挡层具有至少80的透明度。30根据权利要求28所述的检测器,其中所述透明度为至少85。31根据权利要求28所述的检测器,其中所述透明度为至少90。32根据权利要求28所述的检测器,其中所述透明度为至少95。33根据权利要求1所述的检测器,其中所述封装阻挡层具有至少14的折射率。34根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层在所述闪烁体上具有基本上均匀的厚度。35根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述厚度为至少约01MM,至少约05MM,至少约10MM,至少约20MM,至少约30MM,至少约40MM,或至少约50MM。36根据权利要求1所述的检测器装置,其中。

11、所述厚度不大于约100MM。37根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述封装阻挡层包括具有第一厚度的窗权利要求书CN104126132A3/3页4口部分和具有第二厚度的本体部分,其中所述第一厚度不同于所述第二厚度。38根据权利要求37所述的检测器装置,其中所述第二厚度大于所述第一厚度。39根据权利要求1所述的检测器装置,其还包括至少部分围绕所述封装阻挡层的反射器。40根据权利要求1所述的检测器装置,其还包括至少部分围绕所述闪烁体的反射器,且其中所述封装阻挡层完全围绕所述反射器和所述闪烁体。41根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述检测器装置构造用于地下或户外环境中。42根据权利要求1所述的检。

12、测器装置,其中所述检测器装置为测井设备或户外入境口岸检测器的至少部分。43根据权利要求1所述的检测器装置,其中所述闪烁体包含吸湿性材料。44一种闪烁体装置,其包括闪烁体;和完全围绕所述闪烁体的光学透明的封装阻挡层。45一种检测器装置,其包括光电传感器;和与所述光电传感器相邻的闪烁体,其中所述闪烁体包括闪烁体;至少部分围绕所述闪烁体的反射器;和完全围绕所述闪烁体和所述反射器的组合的封装阻挡层。46一种闪烁体,其包括闪烁体;至少部分围绕所述闪烁体的反射器;和完全围绕所述闪烁体和所述反射器的组合的光学透明的封装阻挡层。47一种检测器装置,其包括闪烁体;围绕所述闪烁体的反射器,其中所述闪烁体的端部不被。

13、反射器材料覆盖;设置于所述不被反射器材料覆盖的闪烁体的端部上的窗口;和完全围绕所述闪烁体和所述反射器的组合的封装阻挡层,其中所述封装阻挡层与所述窗口的侧表面接触。权利要求书CN104126132A1/7页5具有封装的闪烁体的闪烁检测装置技术领域0001本公开涉及闪烁检测器,特别地涉及具有封装的闪烁体的闪烁检测装置。背景技术0002闪烁检测器已用于各种工业应用中,如测井的油气工业。通常,这些检测器具有由某些材料制得的闪烁体晶体,所述材料有效用于检测各种类型的辐射,包括例如射线。通常,闪烁体晶体被封闭于管或壳体中,所述管或壳体包括窗口,所述窗口允许辐射引发的闪烁光传递出晶体套件,以通过诸如光电倍增。

14、管的感光装置进行测量。光电倍增管将由晶体发出的可见光子转化为电脉冲,所述电脉冲由可被记录为计数的相关电子器件成形和数字化,并传输至分析设备。0003就测井应用而言,由于射线由通常围绕烃类储层的页岩的天然存在的放射性同位素发出,因此检测射线的能力有可能分析岩层。在这种应用中,闪烁检测器所暴露的环境可能相当严苛。例如,这种环境可为非常水性的。直接暴露于水可使得闪烁检测器内的闪烁材料无法操作。0004因此,工业持续需要闪烁装置的改进,特别是可承受某些工业应用的水性环境的闪烁装置的改进。附图说明0005通过参照所附附图,本公开可得以更好地理解,且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。

15、。0006图1包括根据一个实施例的测井系统的图示。0007图2包括根据一个实施例的探头的部分横截面图示。0008图3包括根据一个实施例的第一闪烁装置的横截面图示。0009图4包括根据一个实施例的第二闪烁装置的横截面图示。0010图5包括根据一个实施例的第三闪烁装置的横截面图示。0011不同图中的相同附图标记的使用表示类似或相同的项目。具体实施方式0012如下描述涉及闪烁检测装置,特别地涉及具有封装的闪烁体晶体的闪烁检测装置。例如,本文的实施例的闪烁检测装置可用于井下勘探和测井。0013描述公开了用以将闪烁体晶体完全封装于闪烁检测装置内的封装阻挡层如环氧树脂涂层或柔性材料的使用。封装阻挡层良好适。

16、用于吸湿性的闪烁体,并且是暴露于严苛环境的检测器的部分。经环氧树脂封装的闪烁体晶体可在设置于探头内部的闪烁检测装置内使用。探头可为总体管状,并可旋下孔穴中以检测射线。由于射线由通常围绕烃类储层的页岩的天然存在的放射性同位素发出,因此以这种方式使用探头有可能分析岩层。测井系统、探头和闪烁检测装置的各种特征在本文更详细地描述。说明书CN104126132A2/7页60014根据一个方面,公开了一种探头,所述探头包括闪烁体材料,如闪烁体晶体。闪烁体材料可对特定类型的辐射,例如射线敏感,从而当材料被特定类型的辐射冲击时,闪烁体通过发荧光或闪烁在特定波长下的电磁辐射而响应。荧光辐射可由光电传感器如光电倍。

17、增管捕获和记录,所述光电传感器将荧光辐射转化为电信号以用于处理。这样,检测器可提供给使用者检测和记录辐射活动的能力,在测井应用的情况中所述能力可使得使用者能够确定围绕钻孔的组成岩层。0015首先参照图1,示出了测井系统,并将其指定为100。如所示,测井系统100可包括控制面板102。此外,测井系统100可包括信号绳104,所述信号绳104具有近端106和远端108。如所示,信号绳104的近端106可连接至控制面板102。0016图1显示了测井系统100也可包括线轴组件110。线轴组件110可包括支架112。支架112可包括附接至支架112的轮轴114。此外,线轴组件110可包括安装于轮轴114。

18、上的线轴116。特别地,线轴116可在轮轴114上在支架112内旋转。而且,线轴116可包括附接于其上的手柄118。手柄118可允许使用者在支架112内手动旋转线轴116。0017如图1所示,信号绳104的一部分可围绕线轴116缠绕。因此,使用者可在第一方向上旋转线轴116,以从线轴116上解绕信号绳104,且使用者可在与所述第一方向相对的第二方向上旋转线轴116,以将信号绳104缠绕至线轴116上。0018图1进一步显示了探头120可连接至信号绳104的远端108。通常,探头120可被认为是探针,所述探针可包括某些检测装置和相关电子器件以用于探测不适于人类的区域和环境。一个这种应用可包括勘探。

19、钻井或测井应用,其中可在土地的地壳124内钻出孔穴122,以勘探和表征表面下方的岩石结构。有关探头120和其中安装的相关部件的细节如下结合图2至图4进行描述。0019如图2所示,探头120可包括壳体200,所述壳体200具有近端202和远端204。此外,壳体200可包括内部腔体206。光电传感器210可在壳体200的近端202处或接近壳体200的近端202安装于壳体200的内部腔体206内。闪烁装置212可在壳体200的远端204处或接近壳体200的远端204安装于壳体200的内部腔体206内。此外,如图2所示,可将光导管214安装于在光电传感器210与闪烁装置212之间的壳体200的内部腔体。

20、206内。0020在一个特定方面,可使用已知的联接方法如使用光凝胶或结合剂将光电传感器210和闪烁装置212联接至光导管214。此外,光电传感器210可联接至控制面板102图1,所述控制面板102包括适应于基于由光电传感器210输出的电脉冲而计数在光电传感器210处接收的光子的适当的电子器件。控制面板102图1内的电子器件、光电传感器210或它们的组合可包括一种或多种电子装置,如放大器、前置放大器、鉴别器、模拟数字信号转换器、光子计数器、另一电子装置、或它们的任意组合。0021在一个实施例中,光电传感器210可包括能够光谱检测和解析的装置。例如,光电传感器210可包括常规光电倍增管PMT、光电。

21、二极管或混合光电传感器。光电传感器210适应于接收由闪烁装置212发出的光子,且光电传感器210由其接收的光子产生电脉冲。电脉冲可通过相关电子器件成形和数字化,以提供在光电传感器210处接收的光子的计数。光电传感器210可容纳于由能够保护与光电传感器210关联的电子器件的材料如金属、金属合金、其他材料、或它们的任意组合制得的管或壳体内。说明书CN104126132A3/7页70022如所示,光导管214可设置于光电传感器210与闪烁装置212之间。光导管214可有利于光电传感器210与闪烁装置212之间的光耦合。光导管214可包括石英光导管、塑料光导管或另一光导管。在一些实施例中,可将多个光导。

22、管设置于光电传感器210与闪烁装置212之间。0023现在参照图3,显示了有关闪烁装置212的细节。如所示,闪烁装置212可包括闪烁体302,所述闪烁体302完全由柔性封装阻挡层304围绕。闪烁体302可包括闪烁体材料。在一个特定实施例中,闪烁体302可包括吸湿性材料。0024根据一个实施例,闪烁体材料可为选自包括无机材料、有机材料和它们的组合的材料组的材料。在更特定的情况中,闪烁体材料可由无机材料形成,所述无机材料包括例如卤化物、氧化物和它们的组合。在一个特定情况中,闪烁体材料可为结晶无机材料。实际上,某些结晶无机材料可包括稀土元素。此外,这种无机材料可具有六方晶体结构。0025本文的实施例。

23、可使用引入由结晶无机材料制得的闪烁体材料的检测器,所述结晶无机材料例如CSF、NAI、LACL3、LABR3、BGO例如BI4GE3O12、CAF2、LYSO例如LU18Y02SIO5、LSO例如LU2SIO5、CSI、LUI3、GSO例如GD2SIO5、CLYC例如CS2LIYCL6、CNLI例如CS2NALAI6、CLLB例如CS2LILABR6、LUAO例如LUALO3、LUYAO例如LUXY1XALO3、LUAO例如LU3AL5O12、LU2SI2O7、GDI3、SRI2、LGSO例如LU18GD02SIO5、GYSO例如GDYSIO5、LGYSO和它们的组合。技术人员将了解,前述结晶。

24、无机材料可包含掺杂剂,所述掺杂剂可以以较小的量作为元素形态ELEMENTALSPECIES存在于化合物内。0026在其他实施例中,闪烁体材料可包括有机材料。例如,合适的有机材料可包括聚合物材料。在某些情况中,闪烁体材料可引入无机材料和有机材料的组合,如与聚合物材料组合的如上使用的有机材料中的任意者。0027在一个特定方面,柔性封装阻挡层304可包括环氧树脂涂层。环氧树脂涂层可由环氧树脂和硬化剂的反应形成。环氧树脂可包括液体环氧树脂。此外,液体环氧树脂具有至少约025PAS的在25下的初始粘度。在另一方面,初始粘度可为至少约05PAS,如至少约10PAS,至少约50PAS,至少约80PAS,至少。

25、约100PAS,至少约200PAS,至少约300PAS,至少约400PAS,或至少约500PAS。在另一方面,液体环氧树脂的初始粘度可不大于约600PAS。0028在另一特定方面,环氧树脂涂层可包括多官能二醇组分。多官能二醇组分可选自双酚A型二醇组分、双酚F型二醇组分、联苯型二醇组分、苯酚线型酚醛清漆型二醇组分、邻甲酚线型酚醛清漆型二醇组分、二环戊二烯线型酚醛清漆型二醇组分、和三羟基苯基甲烷型二醇组分。或者,多官能二醇组分可选自含螺环的二醇组分和缩水甘油醚型二醇组分。0029在另一方面,多官能二醇组分选自脂环族二醇组分、杂环二醇组分、氢化双酚A型二醇组分、和脂族二醇组分。杂环二醇组分可选自乙内。

26、酰脲二醇组分。脂族二醇组分可选自丙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油基异氰酸酯二醇组分、和季戊四醇聚缩水甘油醚二醇组分。0030在又一特定方面,环氧树脂可包括获自醇与表氯醇之间的反应的环氧树脂。醇可选自脂族醇和芳族醇。0031在一个特定实施例中,硬化剂可选自交联组分、脂族硫代组分、脂族二硫代组分、芳族硫代组分、芳族二硫代组分、含杂环的硫代组分、含杂环的二硫代组分、和具有至少两说明书CN104126132A4/7页8个硫醚基团和硫的硫代组分。0032交联组分可包括含卤素的化合物。此外,脂族二硫代组分可选自甲烷二硫代组分、丙烷二硫代组分、环己烷二硫代组分、2巯基乙基2,3二巯基琥珀酸酯衍生物、2,3二巯。

27、基1丙醇2巯基乙酸酯衍生物、二乙二醇双2硫代乙酸酯组分、1,2二硫代丙基甲基醚组分、双2硫代乙基醚组分、三羟甲基丙烷三硫代甘醇酸酯衍生物、季戊四醇四巯基丙酸酯衍生物、季戊四醇四硫代甘醇酸酯衍生物、乙二醇二硫代甘醇酸酯组分、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯衍生物、丙氧基化烷烃的三缩水甘油醚的三硫醇衍生物、和二季戊四醇聚硫代丙酸酯衍生物。0033芳族硫代组分可选自二硫代苯组分、三巯基苯衍生物、四巯基苯衍生物、双硫代烷基苯组分、三巯基烷基苯衍生物、四巯基烷基苯衍生物、二硫代联苯组分、甲苯二硫代组分、和萘二硫代组分。0034含杂环的硫代组分可选自氨基4,6二硫代均三嗪组分、烷氧基4,6二硫代均三嗪组分、芳氧基。

28、4,6二硫代均三嗪组分、和1,3,5三3巯基丙基异氰脲酸酯衍生物。0035此外,具有至少两个硫醚基团和硫的硫代组分化合物选自双硫代烷基硫代苯组分、三巯基烷基硫代苯衍生物、四巯基烷基硫代苯衍生物、双硫代烷基硫代烷烃组分、三巯基烷基硫代烷烃衍生物、四巯基烷基硫代烷烃衍生物、双硫代烷基二硫化物组分、羟基烷基硫化物双硫代丙酸酯组分、羟基烷基硫化物双硫代乙酸酯组分、巯基乙基醚双巯基丙酸酯衍生物、1,4二噻烷2,5二醇双硫代乙酸酯组分、硫代二甘醇酸双硫代烷基酯组分、硫代二丙酸双2硫代烷基酯组分、4,4硫代丁酸双2硫代烷基酯组分、3,4噻吩二硫代组分、二巯基噻二唑BISMUTHTHIOL、和2,5二硫代1,。

29、3,4噻二唑组分。0036在另一方面,硬化剂可选自脂族胺、脂族二胺、芳族胺、芳族二胺、和杂环二胺。脂族胺可选自乙二胺、丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺或六亚甲基二胺、或它们的衍生物。在另一实施例中,脂族胺为三甲基六亚甲基二胺。0037可以了解,封装阻挡层304可为基本上气密的。此外,封装阻挡层304可为基本上水密的。在另一方面,封装阻挡层304可包括疏水性材料。在闪烁体302为吸湿性的情况中,用疏水性材料围绕闪烁体302可用于进一步保护闪烁体302。0038在另一特定方面,封装阻挡层304可为光学透明的或澄清的。例如,对于约350NM至约700NM的波长范围,封装阻挡层可具有至少约80的透明。

30、度。此外,透明度为至少约85,如至少约90或至少约95。在另一方面,封装阻挡层304具有至少约14的折射率。此外,封装阻挡层304基本上不黄化,从而当封装阻挡层304老化时,其保持光学透明或澄清。0039在另一方面,封装阻挡层304可具有比闪烁体的热膨胀系数更大的热膨胀系数。例如,封装阻挡层304具有至少约45106K1的热膨胀系数。此外,封装阻挡层304具有至少约50106K1、如至少约55106K1、至少约60106K1、或至少约65106K1的热膨胀系数。0040在又一方面,封装阻挡层304可具有特定的伸长,所述伸长可由在封装阻挡层304撕裂或者破裂之前封装阻挡层304可拉伸的初始尺寸如。

31、长度的百分比限定。例如,封装阻挡层304可具有至少约50的伸长。此外,封装阻挡层304可具有至少约75、如至说明书CN104126132A5/7页9少约85、至少约95、至少约100、至少约110、或至少约120的伸长。0041在另一方面,为了使其中安装闪烁体302的装置的灵敏度达到最大,构成封装阻挡层304的材料的密度可小于约15G/CM3,所述闪烁体302具有围绕其设置的封装阻挡层304。此外,密度可小于约125G/CM3,如小于约120G/CM3,小于约115G/CM3,小于约110G/CM3,小于约108G/CM3,小于约105G/CM3,小于约103G/CM3,或小于约10G/CM3。

32、。0042在一个实施例中,封装阻挡层304可在闪烁体上包括基本上均匀的厚度。厚度可为至少约01MM。此外,厚度可为至少约025MM,如05MM,10MM,20MM,30MM,40MM,或50MM。然而,厚度可不大于约100MM,而不会潜在地干扰其中安装闪烁体302的装置的灵敏度,所述闪烁体302具有围绕其设置的封装阻挡层304。0043在另一实施例中,封装阻挡层304可包括具有第一厚度的窗口部分306和具有第二厚度的本体部分308。在该实施例中,第一厚度不同于第二厚度。例如,第二厚度可大于第一厚度。具体地,第二厚度与第一厚度的比率可为至少约1251,至少约151,至少约1751,至少约21,至。

33、少约31,或至少约51。第二厚度与第一厚度的比率可不大于约101。0044如图3所示,闪烁装置212还可包括至少部分围绕封装阻挡层304的第一反射器310。例如,第一反射器310可围绕封装阻挡层304的外周设置。此外,第二反射器312可在封装阻挡层304的端部处设置,或者接近封装阻挡层304的端部设置。0045在一个实施例中,第一反射器310、第二反射器312或它们的组合可基本上由内衬未显示围绕,所述内衬围绕每个反射器310、312的外表面设置或在每个反射器310、312的外表面上设置,并可包括金属材料,特别是薄金属内衬,如箔。根据一个特定实施例,涂层材料可包括铝箔。在其他实施例中,反射器31。

34、0、312可基本上由内衬组成,使得每个反射器310、312为薄金属箔。0046根据一个特定实施例,反射器310、312可为含有聚合物材料的预成型的片材。一些合适的聚合物材料可包括氟化聚合物。在一个实施例中,氟化聚合物可包括氟取代的烯烃聚合物和这种含氟聚合物的混合物,所述氟取代的烯烃聚合物包含选自如下的至少一种单体偏二氟乙烯、氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯、氯三氟乙烯、乙烯氯三氟乙烯。在一个特定实施例中,每个反射器310、312可基本上由氟化聚合物组成。在一个更特定的实施例中,每个反射器310、312可主要或完全由聚四氟乙烯PTFE制得。0047仍然参照图3,闪烁装置212还可包括减震构件。

35、314,所述减震构件314可至少部分围绕第一反射器310和第一反射器310内的元件,例如闪烁体302和封装阻挡层304。减震构件314可总体上为圆柱形,并可由聚合物材料制得。具有开放端318和封闭端320的壳体316可围绕减震构件314。在一个特定方面,减震构件314可防止减震构件314内的元件冲击壳体316。此外,减震构件314可显著降低壳体316内的振动。0048图3显示窗口322可经由光学界面324附着或者附接至壳体316的开放端318。在一个特定方面,光学界面324为基本上透明的。例如,光学界面324可包含澄清硅橡胶。0049在图3所示的实施例中,封装阻挡层304完全围绕闪烁体302。。

36、此外,在一个特定方面,可使用涂布过程将封装阻挡层304施用至闪烁体302。例如,可使用浸涂过程、刷涂过程、喷涂过程、化学气相沉积过程、物理气相沉积过程或它们的组合将封装阻挡层304施用至闪烁体302。而且,封装阻挡层304可围绕闪烁体302模制。说明书CN104126132A6/7页100050现在参照图4,示出了通常指定为400的第二闪烁装置。可以了解,第二闪烁装置400也可代替第一闪烁装置212图2和图3安装于探头120图1和图2内。0051如下文更详细地描述,第二闪烁装置400包括柔性封装阻挡层,所述柔性封装阻挡层可完全围绕闪烁体/反射器组合。具体地,反射器可至少部分围绕闪烁体,且封装阻。

37、挡层可围绕反射器和闪烁体。这样,封装阻挡层可保护闪烁体和反射器免于例如水损害、振动等。0052如图4所示,第二闪烁装置400可包括闪烁体402。第一反射器404可至少部分围绕闪烁体402。例如,第一反射器404可围绕闪烁体402的外周设置。如图4所示,第二反射器406可在闪烁体402的端部处设置或者接近闪烁体402的端部设置。0053在一个特定方面,闪烁体402可包括本文结合第一闪烁装置212图2和图3描述的闪烁体材料中的一种或多种。第一反射器404、第二反射器406或它们的组合可基本上由内衬未显示围绕,所述内衬围绕每个反射器404、406的外表面设置或在每个反射器404、406的外表面上设置。

38、,并可包括金属材料,特别是薄金属内衬,如箔。根据一个特定实施例,涂层材料可包括铝箔。在其他实施例中,反射器404、406可基本上由内衬组成,使得每个反射器404、406为薄金属箔。在另一特定实施例中,反射器404、406可由本文结合第一闪烁装置212图2和图3描述的材料中的一种或多种制得。0054仍然参照图4,反射器404、406和闪烁体402可由柔性封装阻挡层408完全围绕。柔性封装阻挡层408可由本文结合第一闪烁装置212图2和图3的封装阻挡层304图3描述的材料中的一种或多种制得。此外,柔性封装阻挡层408可具有结合第一闪烁装置212图2和图3的封装阻挡层304图3描述的机械或物理性质中。

39、的一种或多种。而且,可使用本文结合第一闪烁装置212图2和图3描述的一种或多种涂布过程,将柔性封装阻挡层408施用至反射器404、406。0055在一个实施例中,封装阻挡层408可在闪烁体上包括基本上均匀的厚度。厚度可为至少1毫米,如至少2毫米,至少3毫米,至少4毫米,至少5毫米,至少6毫米,至少7毫米,至少8毫米,或至少9毫米。然而,厚度可不大于10毫米。0056在另一实施例中,封装阻挡层408可包括具有第一厚度的窗口部分410和具有第二厚度的本体部分412。在该实施例中,第一厚度不同于第二厚度。例如,第二厚度可大于第一厚度。0057如图4所示,闪烁装置400还可包括减震构件414,所述减震。

40、构件414可至少部分围绕封装阻挡层408和封装阻挡层408内的元件例如第一反射器404、第二反射器406和闪烁体402。在一方面,减震构件414可总体上为圆柱形,并可由聚合物材料制得。具有开放端418和封闭端420的壳体416可围绕减震构件414。在一个特定方面,减震构件414可防止减震构件414内的元件冲击壳体416。此外,减震构件414可显著降低壳体416内的振动。0058图4还显示窗口422可经由光学界面424附着或者附接至壳体416的开放端418。在一个特定方面,光学界面424为基本上透明的。例如,光学界面424可包含澄清硅橡胶。0059参照图5,显示了第三闪烁装置,其通常指定为500。

41、。可以了解,第三闪烁装置500也可代替其他闪烁装置安装于探头120图1和图2内。或者,闪烁装置500可用作仅闪烁体的检测器,光电传感器可附接至所述检测器,例如附接至窗口。说明书CN104126132A107/7页110060如图5所示,第三闪烁装置500可包括闪烁体502。第一反射器504可至少部分围绕闪烁体502。例如,第一反射器504可围绕闪烁体502的外周设置。如图5所示,第二反射器506可在闪烁体502的端部处设置或者接近闪烁体502的端部设置。第二反射器506和第一反射器504可作为单个单元形成。0061在一个特定方面,闪烁体502可包括本文描述的闪烁体材料中的一种或多种。第一反射器。

42、504和第二反射器506可包括本文描述的反射器材料中的一种或多种。此外,反射器504、506可包括PTFE、石英布、或白色涂布的金属例如TIO2粉末涂布的金属。0062仍然参照图5,窗口508可设置于闪烁体502的开放端510处,例如不具有第二反射器506的端部。之后,反射器504、508,闪烁体502,和窗口508的侧面可完全由柔性封装阻挡层512围绕。柔性封装阻挡层512可由本文描述的材料中的一种或多种制得。此外,封装阻挡层512可不透气地密封窗口508。在一个特定方面,封装阻挡层512仅可接触窗口508的侧表面。0063技术人员可了解,图1和图2所示的探头120可用于地下环境,例如用于测。

43、井。每个闪烁装置212、400、500的封装阻挡层304、408、512可显著防止由于暴露于水、水蒸气或它们的组合而导致的对安装于其中的闪烁材料的损坏。此外,单独的封装阻挡层304、408、512或与减震构件314、414结合的封装阻挡层304、408、512也可显著降低由于与壳体316、416的内部的冲击而导致的对闪烁材料的损坏。而且,单独的封装阻挡层304、408、512或与减震构件314、414结合的封装阻挡层304、408、512可显著降低由于其中可安装每个闪烁装置212、400、500的探头120的振动而导致的信号问题。0064尽管每个闪烁装置212、400、500可安装于如图2所示。

44、的测井探头120中,但技术人员可了解,闪烁装置212、400、500可在可能暴露于水的其他检测器中使用。例如,闪烁装置212、400、500可在其他户外环境中如在入境口岸PORTOFENTRY检测器内使用。此外,闪烁装置212、400、500可用作手持式辐射探针。闪烁装置212、400、500内的封装阻挡层302、408、512可保护其中的部件免于温度梯度、湿度、碰撞、振动等。0065如上公开的主题被认为是说明性的而非限制性的,所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真实范围内的所有这种修改、增强和其他实施例。因此,在法律允许的最大程度内,本发明的范围将由如下权利要求和它们的等同形式的最广允许解释确。

45、定,而不应由如上具体实施方式限制或限定。0066在了解说明书摘要不用于解释或限定权利要求的范围或含义的情况下提交说明书摘要。另外,在前述具体实施方式中,为了简化本公开,各个特征可在单个实施例中组合在一起或进行描述。本公开不解释为反映如下意图所要求保护的实施例需要除了在每个权利要求中明确记载之外的更多的特征。相反,如以下权利要求所反映,本发明的主题可涉及比所公开的实施例中的任意者的全部特征更少的特征。因此,如下权利要求引入具体实施方式,每个权利要求本身分别限定所要求保护的主题。说明书CN104126132A111/5页12图1说明书附图CN104126132A122/5页13图2说明书附图CN104126132A133/5页14图3说明书附图CN104126132A144/5页15图4说明书附图CN104126132A155/5页16图5说明书附图CN104126132A16。

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