门式监测器的耐震的闪烁探测器及其光导管转让专利
申请号 : CN200510009567.6
文献号 : CN1657973B
文献日 : 2010-12-01
发明人 : L·L·克拉克 , B·M·帕尔默 , J·L·约翰宁 , K·D·琼斯 , J·R·威廉斯 , A·E·沙尔霍布
申请人 : 通用电气公司
摘要 :
一种辐射探测器(10)，其包括壳体(12)，都支撑于壳体的具有4个纵向延伸角部的细长矩形晶体和光电倍增管(44)，沿轴向位于光电倍增管的平面端部和晶体之间的光导管(46)，和多个沿矩形晶体的各纵向延伸角部延伸的细长导轨(68)，形成了晶体和壳体之间的空气隙。
权利要求 :
1.一种辐射探测器(10)，其包括：
壳体(12)，
细长矩形晶体(42)，其支撑于所述壳体内并且具有4个纵向延伸的角部，和支撑于所述壳体内的光电倍增管(44)，所述光电倍增管(44)的截面形状基本是正方形，设置在所述壳体内并且沿轴向位于所述光电倍增管(44)和所述细长矩形晶体(42)的相应表面之间的光导管(46)，其中，所述光导管具有与所述细长矩形晶体相接的基本为矩形的表面(48)和与所述光电倍增管相接的基本为正方形的表面，并且所述基本为矩形的表面小于所述基本为正方形的表面，和沿所述细长矩形晶体的各所述纵向延伸的角部延伸的多个细长导轨(68)，其中，所述多个细长导轨(68)沿所述细长矩形晶体的各所述纵向延伸的角部延伸，从而在所述细长矩形晶体(42)和所述壳体(12)之间形成了空气隙；所述细长导轨(68)各包括互相正交的细长边表面。
2.根据权利要求1所述的辐射探测器，其特征在于，所述各细长导轨(68)在其内表面衬有吸收冲击的泡沫材料(69)。
3.根据权利要求1所述的辐射探测器，其特征在于，所述细长导轨(68)由低摩擦系数的塑料材料构成。
4.根据权利要求1所述的辐射探测器，其特征在于，所述光电倍增管(44)是正方形的，其中所述壳体包围所述光电倍增管(44)的部分的截面进行了圆整。
5.根据权利要求4所述的辐射探测器，其特征在于，所述探测器还包括电子仪器组件(64)，其固定到所述光电倍增管(44)的与所述光导管(46)相对的端部，所述电子仪器组件包括环形法兰(84)，和轴向接合到所述环形法兰(84)和光电倍增管罩(14)的端部之间的环形波弹簧(82)。
6.根据权利要求1所述的辐射探测器，其特征在于，所述探测器还包括位于所述细长矩形晶体一端的一对环形波弹簧(74，76)，沿轴向位于所述壳体和所述细长矩形晶体之间。
说明书 :
技术领域
本发明大体上涉及一种辐射探测器，具体地，涉及一种门式检测辐射探测器的悬吊和保护系统。
背景技术
现有的门式检测辐射探测器在正常使用时经常承受各种程度的冲击或振动。在某些情况下，冲击或振动的程度可能非常强烈。冲击和振动产生的有害作用包括高本底计数、探测器的感应波谱的干扰，甚至导致探测器泄漏。
辐射探测器的现有的冲击和振动隔离系统一般包括可在辐射探测器上伸缩的弹性保护罩，或是包围辐射探测器的泡沫垫。由于门式检测辐射探测器的尺寸限制，这些方法一般不能尝试使用。在许多情况下，探测器的晶体元件只是简单地用反射材料包复然后插入1毫米厚的不锈钢壳体中。典型的晶体元件具有2×4英寸的矩形形状，长度为16英寸。也可以是另外的形状，一种常用的变化是4×4英寸的正方形，长度也是16英寸。这些矩形或正方形的晶体元件一般连接到光电倍增管(PMT)。典型的门式检测辐射探测器使用圆形的PMT，其容易得到并具有均匀的分辨率，且分辨率独立于光线与光电阴极的相互作用。晶体连接到圆形的PMT，PMT具有伪圆整的矩形光导管，在表面积为8平方英寸的晶体暴露于大约65％的PMT表面积(相对于3英寸的圆形PMT)的情况下，其效率近似为65％。晶体和PMT一般粘接到光导管的内表面，但是由于冲击、振动、温度变化或其他的现场照射，经常分开。此外，不锈钢壳体和可采用的任何内部隔离系统一般会因为其衰减作用而降低探测器在低能量水平下检测伽玛辐射的效果。
最后，用于这类探测器的光导管和光电倍增管(PMTs)未进行优化以适合光传导和收集。
辐射探测器的现有的冲击和振动隔离系统一般包括可在辐射探测器上伸缩的弹性保护罩，或是包围辐射探测器的泡沫垫。由于门式检测辐射探测器的尺寸限制，这些方法一般不能尝试使用。在许多情况下，探测器的晶体元件只是简单地用反射材料包复然后插入1毫米厚的不锈钢壳体中。典型的晶体元件具有2×4英寸的矩形形状，长度为16英寸。也可以是另外的形状，一种常用的变化是4×4英寸的正方形，长度也是16英寸。这些矩形或正方形的晶体元件一般连接到光电倍增管(PMT)。典型的门式检测辐射探测器使用圆形的PMT，其容易得到并具有均匀的分辨率，且分辨率独立于光线与光电阴极的相互作用。晶体连接到圆形的PMT，PMT具有伪圆整的矩形光导管，在表面积为8平方英寸的晶体暴露于大约65％的PMT表面积(相对于3英寸的圆形PMT)的情况下，其效率近似为65％。晶体和PMT一般粘接到光导管的内表面，但是由于冲击、振动、温度变化或其他的现场照射，经常分开。此外，不锈钢壳体和可采用的任何内部隔离系统一般会因为其衰减作用而降低探测器在低能量水平下检测伽玛辐射的效果。
最后，用于这类探测器的光导管和光电倍增管(PMTs)未进行优化以适合光传导和收集。
发明内容
本发明提供了一种耐震的门式检测辐射探测器，具有独特的悬吊/保护系统。该探测器一般包括闪烁晶体(通常是钠碘化物，掺杂有铊，但不都是如此)，用于PMT以及闪烁晶体的轴向悬吊系统，用于闪烁晶体的径向悬吊系统，可保护晶体免于冲击和振动，并可减少伽玛衰减；光模拟的光导管，可传递晶体产生的光到PMT；正方形的光电倍增管PMT；和包围晶体的铝壳体，可进一步减少低能伽玛射线的衰减。
更具体地，示例性实施例中的晶体可具有矩形或正方形的结构。晶体可以是钠碘化物晶体，掺杂有铊(NaI(T1))。这样的晶体从1920年就用于辐射探测器，并具有公知的伽玛敏感性，光谱分辨率，和光输出等性质。
示例性实施例中的探测器结合了一般用于医学成像的正方形PMT。这种PMT也容易得到，并已知具有优良的光谱分辨率等性质。探测器使用石英作为光导管的材料；但是也可以使用具有类似折射指数的材料，如果其具有额外的好处，如降低成本和容易制造等。
探测器的径向悬吊系统包括塑料角部支架或导轨，其位于矩形晶体的所有4个纵向角部，沿其长度的大约90％延伸。这些塑料角部支架可用任何可靠并容易得到的低摩擦系数的塑料来制造。塑料角部支架在其内表面衬有吸收冲击泡沫。这种泡沫是黏弹性泡沫，具有高度的冲击隔离性能，在承受压缩时还可以用作振动阻尼材料。其他类型的泡沫也可采用，只要其适合这些相同的要求。由于角部支架沿晶体的4个纵向角部安装，当插入壳体时，将承受一定程度的压缩，因此使其可阻尼振动，以及保护晶体免受冲击。此外，类似的衬有泡沫的导轨也可以沿晶体的4个表面设置，设置成适当的间隔以悬吊晶体到所述壳体的内部并离开侧壁。
探测器的轴向悬吊系统包括位于晶体远离PMT一端的两个环形波弹簧。均匀分配弹簧和晶体载荷的压缩板位于弹簧的两侧。轴向悬吊系统还包括围绕PMT基体的环形波弹簧。这种轴向悬吊弹簧用于保持晶体、光导管和PMT之间的光耦合。可采用泡沫垫或其他类似材料来连接其他设计部件，以实现围绕PMT或位于晶体端部的波弹簧的相同作用。
探测器壳体包括围绕晶体元件的主体或晶体壳体，和围绕PMT以及相关的电子仪器组件的圆柱形罩。主壳体部分可包括薄壁铝材，这样将减少发生伽玛射线衰减的程度，从而使探测器可检测到低能量水平的伽玛辐射。此外，通过结合如上所述的悬吊系统，晶体偏移开壳体壁，因此提供了在受到某种方式冲击情况下对探测器侧面的额外保护。最后，由于晶体不密切接触金属，空气隙或绝缘空气层在晶体和壳体之间形成。因此，晶体不容易受到热冲击。
因此，一方面，本发明涉及一种辐射探测器，其包括壳体，都支撑于壳体的有4个纵向延伸角部的细长矩形晶体和光电倍增管，沿轴向位于所述光电倍增管平面端和晶体之间的光导管，和多个沿矩形晶体的各细长角部延伸的细长导轨，形成了晶体和壳体之间的空气隙。
另一方面，本发明涉及一种辐射探测器，其包括矩形壳体，都支撑于所述壳体的具有4个纵向延伸角部的细长矩形晶体和光电倍增管，沿轴向位于所述光电倍增管和晶体之间的光导管，和多个沿所述矩形晶体的各细长角部延伸的细长角部支架；其中光电倍增管的截面形状基本是正方形，所述光导管具有与所述光电倍增管相接的基本为正方形的表面，和与所述晶体相接的基本为矩形的表面。
在又一方面，本发明涉及一种辐射探测器，其包括壳体，都支撑于所述壳体的具有4个纵向延伸角部的细长矩形晶体和光电倍增管，沿轴向位于所述光电倍增管表面端和晶体之间的光导管，和多个包括沿晶体延伸的吸收冲击材料的导轨，形成了晶体和壳体之间的间隙，以保护晶体免于径向冲击和振动；多个弹性件相对晶体的端部以保护晶体免于轴向冲击和振动。
在还有的一方面，本发明涉及一种连接闪烁晶体到光电倍增管的光导管，其包括矩形表面，可与所述闪烁晶体的类似形状的表面接合；和正方形表面，可与所述光电倍增管的类似形状的表面接合。
现在将参考附图详细介绍本发明。
更具体地，示例性实施例中的晶体可具有矩形或正方形的结构。晶体可以是钠碘化物晶体，掺杂有铊(NaI(T1))。这样的晶体从1920年就用于辐射探测器，并具有公知的伽玛敏感性，光谱分辨率，和光输出等性质。
示例性实施例中的探测器结合了一般用于医学成像的正方形PMT。这种PMT也容易得到，并已知具有优良的光谱分辨率等性质。探测器使用石英作为光导管的材料；但是也可以使用具有类似折射指数的材料，如果其具有额外的好处，如降低成本和容易制造等。
探测器的径向悬吊系统包括塑料角部支架或导轨，其位于矩形晶体的所有4个纵向角部，沿其长度的大约90％延伸。这些塑料角部支架可用任何可靠并容易得到的低摩擦系数的塑料来制造。塑料角部支架在其内表面衬有吸收冲击泡沫。这种泡沫是黏弹性泡沫，具有高度的冲击隔离性能，在承受压缩时还可以用作振动阻尼材料。其他类型的泡沫也可采用，只要其适合这些相同的要求。由于角部支架沿晶体的4个纵向角部安装，当插入壳体时，将承受一定程度的压缩，因此使其可阻尼振动，以及保护晶体免受冲击。此外，类似的衬有泡沫的导轨也可以沿晶体的4个表面设置，设置成适当的间隔以悬吊晶体到所述壳体的内部并离开侧壁。
探测器的轴向悬吊系统包括位于晶体远离PMT一端的两个环形波弹簧。均匀分配弹簧和晶体载荷的压缩板位于弹簧的两侧。轴向悬吊系统还包括围绕PMT基体的环形波弹簧。这种轴向悬吊弹簧用于保持晶体、光导管和PMT之间的光耦合。可采用泡沫垫或其他类似材料来连接其他设计部件，以实现围绕PMT或位于晶体端部的波弹簧的相同作用。
探测器壳体包括围绕晶体元件的主体或晶体壳体，和围绕PMT以及相关的电子仪器组件的圆柱形罩。主壳体部分可包括薄壁铝材，这样将减少发生伽玛射线衰减的程度，从而使探测器可检测到低能量水平的伽玛辐射。此外，通过结合如上所述的悬吊系统，晶体偏移开壳体壁，因此提供了在受到某种方式冲击情况下对探测器侧面的额外保护。最后，由于晶体不密切接触金属，空气隙或绝缘空气层在晶体和壳体之间形成。因此，晶体不容易受到热冲击。
因此，一方面，本发明涉及一种辐射探测器，其包括壳体，都支撑于壳体的有4个纵向延伸角部的细长矩形晶体和光电倍增管，沿轴向位于所述光电倍增管平面端和晶体之间的光导管，和多个沿矩形晶体的各细长角部延伸的细长导轨，形成了晶体和壳体之间的空气隙。
另一方面，本发明涉及一种辐射探测器，其包括矩形壳体，都支撑于所述壳体的具有4个纵向延伸角部的细长矩形晶体和光电倍增管，沿轴向位于所述光电倍增管和晶体之间的光导管，和多个沿所述矩形晶体的各细长角部延伸的细长角部支架；其中光电倍增管的截面形状基本是正方形，所述光导管具有与所述光电倍增管相接的基本为正方形的表面，和与所述晶体相接的基本为矩形的表面。
在又一方面，本发明涉及一种辐射探测器，其包括壳体，都支撑于所述壳体的具有4个纵向延伸角部的细长矩形晶体和光电倍增管，沿轴向位于所述光电倍增管表面端和晶体之间的光导管，和多个包括沿晶体延伸的吸收冲击材料的导轨，形成了晶体和壳体之间的间隙，以保护晶体免于径向冲击和振动；多个弹性件相对晶体的端部以保护晶体免于轴向冲击和振动。
在还有的一方面，本发明涉及一种连接闪烁晶体到光电倍增管的光导管，其包括矩形表面，可与所述闪烁晶体的类似形状的表面接合；和正方形表面，可与所述光电倍增管的类似形状的表面接合。
现在将参考附图详细介绍本发明。
附图说明
图1是根据第一示例性实施例的门式检测辐射探测器的前透视图；
图2是图1所示的探测器的侧视图；
图3是图1和图2所示的探测器的前视图；
图4是图1到3所示探测器的分解透视图；
图5是图4中的光导管的透视图；
图6是图5所示的光导管的前视图；
图7是图6所示探测器的底视图。标记
10门式检测辐射探测器
12主体或晶体壳体
14PMT罩
16壳体内表面
18，20顶壁和底壁
22，24侧壁
26端壁
28，30顶壁和底壁
32，34侧壁
36带孔的端壁
37相对的端壁
38法兰
40螺栓固定件
42闪烁晶体
44PMT
46光导管
48矩形表面
50表面
52正方形表面
54表面
56，58带角度的表面
60，62成形法兰
64电子仪器组件
66电缆套管
68塑料角部支架或导轨
69吸收冲击泡沫
70，72细长的边表面
74，76环形波弹簧
78，80矩形压缩板
88前表面
82环形波弹簧
84环形法兰
86端壁
104探测器
图2是图1所示的探测器的侧视图；
图3是图1和图2所示的探测器的前视图；
图4是图1到3所示探测器的分解透视图；
图5是图4中的光导管的透视图；
图6是图5所示的光导管的前视图；
图7是图6所示探测器的底视图。标记
10门式检测辐射探测器
12主体或晶体壳体
14PMT罩
16壳体内表面
18，20顶壁和底壁
22，24侧壁
26端壁
28，30顶壁和底壁
32，34侧壁
36带孔的端壁
37相对的端壁
38法兰
40螺栓固定件
42闪烁晶体
44PMT
46光导管
48矩形表面
50表面
52正方形表面
54表面
56，58带角度的表面
60，62成形法兰
64电子仪器组件
66电缆套管
68塑料角部支架或导轨
69吸收冲击泡沫
70，72细长的边表面
74，76环形波弹簧
78，80矩形压缩板
88前表面
82环形波弹簧
84环形法兰
86端壁
104探测器
具体实施方式
首先参考图1到图3，门式检测辐射探测器10包括壳体，壳体包括主体或晶体壳体12和在壳体界面16连接到一起的PMT罩14。壳体的主要部分12一般是细长的矩形，具有顶壁18，底壁20，侧壁22，24和端壁26。晶体壳体的相对端部是扩大的，尤其是壳体的高度尺寸；其包括顶壁28，底壁30，侧壁32，34和带孔的端壁36，其连接到主壳体12的其余部分。相对的端壁37(也有孔)的尺寸可配合类似形状的法兰38，法兰位于圆柱形PMT罩14的一端，便于用螺栓连接件40或其他适当方式连接晶体壳体12和PMT罩14。晶体壳体12可用薄壁铝材来制造，这样可降低伽玛辐射探测度，使得能够测量低能量的伽玛辐射。
现在参考图4，探测器104的内部元件以分解的形式显示。主要部件是闪烁晶体42和设置其上的PMT44，其黏结到光导管46的相对侧。
晶体42显示出包围在反射带中(即聚四氟乙烯(商标名称))，其尺寸和形状适合安装到主体或晶体壳体12中，带有适当间隙以容纳悬吊系统，这在后面介绍。晶体本身是钠碘化物晶体，掺杂有铊(NaI(Tl))。晶体的典型测量尺寸是2英寸宽，4英寸深和16英寸长。或是，4英寸宽，4英寸深，16英寸长。这些特定尺寸不是排他性的，而是表示所属领域的技术人员已经采用来制造辐射探测器的常用边界尺寸。
示例性实施例中的PMT44的形状是正方形，可用于2×4×16英寸的晶体型探测器，可采用3×3英寸的正方形PMT。
光导管46(见图5到7)设置在晶体42和PMT44之间，具有矩形表面48，用来接合晶体的类似形状表面50，和正方形表面52，用于接合PMT的类似形状表面54。这意味着，根据上面提到的尺寸，从晶体8平方英寸表面积的发光将光耦合到光导管的9平方英寸的表面积，使光传输最大化。形成一定角度的表面56，58在矩形表面48的后侧和矩形表面52之间延伸，形成沿光导管的垂直侧边的凸缘60，62。进行装配时，光导管46位于如图4所示的位置，通过位于相对表面48和52上的普通光凝胶耦合晶体42到PMT44。如现有技术已知道的，光导管传输晶体42产生的光线到PMT44。PMT44的相对端连接到传统的电子仪器组件64，其安装时从PMT罩14的远端凸出，如图2清楚地显示，组件带有从电缆套管66延伸的电缆(未显示)。
塑料角部支架或导轨68(4个中显示出3个)沿晶体42的4个角边设置，并在晶体长度的大约90％上延伸。各角部支架包括一对细长的边表面70，72，设置成互相正交，以便接合晶体的各正交的角边。角部支架68的内表面衬有吸收冲击泡沫，如黏弹性的泡沫69，其具有高度的冲击隔离性能。当承受压缩时还可用于阻尼振动。在这点上，完全安装好的探测器中的角部支架承受沿基本正交于晶体42的纵轴线的方向的压缩。支架68本身可用任何适当的低摩擦系数的塑料材料制造，以便于滑动插入晶体42到主壳体12。这样的设置还提供了晶体和壳体之间在晶体的全部4个侧面的空气隙。该绝缘空气层提供了晶体的热和冲击的额外保护。在可选实施例中，沿晶体的4个表面设置通常是类似的衬有泡沫的导轨，可以设置或不设置角部支架或导轨。
探测器悬吊系统还包括一对环形波弹簧74，76，沿径向位于一对矩形压缩板78，80(即厚度为0.030英寸的不锈钢板)之间。弹簧为适当的金属，但也可以是陶瓷。这些板和弹簧组件沿径向位于晶体14的前表面88和壳体12的前端壁26之间。类似的但较大直径的环形波弹簧82也围绕电子仪器组件64的一端设置，夹在环形法兰84和PMT罩14的端壁86之间。因此，通过径向悬吊系统不仅使晶体42免于冲击和振动，而且通过轴向悬吊系统，使晶体42和PMT44与光导管46的耦合最大化。应当理解，波弹簧74，76和82可用适当的泡沫垫或其他适当的弹性件来代替。
对上述探测器进行的实验确定了使用上面介绍的晶体、PMT和光导管结构实际上未产生光谱分辨率或光输出的损失。
所介绍的探测器可用于伽玛辐射探测器，置于壳体中并设置到人员、车辆、货物或其他类似物体通过的门式结构附近。该探测器还适合设置到可产生大量振动的门式结构，如火车或类似物体的附近。
尽管已经通过被认为是最实际和最优选的实施例对本发明进行了介绍，应当知道本发明并不限于所公开的实施例，相反地，应覆盖各种改进和等效设置，这些都未脱离附属权利要求的精神和范围。
现在参考图4，探测器104的内部元件以分解的形式显示。主要部件是闪烁晶体42和设置其上的PMT44，其黏结到光导管46的相对侧。
晶体42显示出包围在反射带中(即聚四氟乙烯(商标名称))，其尺寸和形状适合安装到主体或晶体壳体12中，带有适当间隙以容纳悬吊系统，这在后面介绍。晶体本身是钠碘化物晶体，掺杂有铊(NaI(Tl))。晶体的典型测量尺寸是2英寸宽，4英寸深和16英寸长。或是，4英寸宽，4英寸深，16英寸长。这些特定尺寸不是排他性的，而是表示所属领域的技术人员已经采用来制造辐射探测器的常用边界尺寸。
示例性实施例中的PMT44的形状是正方形，可用于2×4×16英寸的晶体型探测器，可采用3×3英寸的正方形PMT。
光导管46(见图5到7)设置在晶体42和PMT44之间，具有矩形表面48，用来接合晶体的类似形状表面50，和正方形表面52，用于接合PMT的类似形状表面54。这意味着，根据上面提到的尺寸，从晶体8平方英寸表面积的发光将光耦合到光导管的9平方英寸的表面积，使光传输最大化。形成一定角度的表面56，58在矩形表面48的后侧和矩形表面52之间延伸，形成沿光导管的垂直侧边的凸缘60，62。进行装配时，光导管46位于如图4所示的位置，通过位于相对表面48和52上的普通光凝胶耦合晶体42到PMT44。如现有技术已知道的，光导管传输晶体42产生的光线到PMT44。PMT44的相对端连接到传统的电子仪器组件64，其安装时从PMT罩14的远端凸出，如图2清楚地显示，组件带有从电缆套管66延伸的电缆(未显示)。
塑料角部支架或导轨68(4个中显示出3个)沿晶体42的4个角边设置，并在晶体长度的大约90％上延伸。各角部支架包括一对细长的边表面70，72，设置成互相正交，以便接合晶体的各正交的角边。角部支架68的内表面衬有吸收冲击泡沫，如黏弹性的泡沫69，其具有高度的冲击隔离性能。当承受压缩时还可用于阻尼振动。在这点上，完全安装好的探测器中的角部支架承受沿基本正交于晶体42的纵轴线的方向的压缩。支架68本身可用任何适当的低摩擦系数的塑料材料制造，以便于滑动插入晶体42到主壳体12。这样的设置还提供了晶体和壳体之间在晶体的全部4个侧面的空气隙。该绝缘空气层提供了晶体的热和冲击的额外保护。在可选实施例中，沿晶体的4个表面设置通常是类似的衬有泡沫的导轨，可以设置或不设置角部支架或导轨。
探测器悬吊系统还包括一对环形波弹簧74，76，沿径向位于一对矩形压缩板78，80(即厚度为0.030英寸的不锈钢板)之间。弹簧为适当的金属，但也可以是陶瓷。这些板和弹簧组件沿径向位于晶体14的前表面88和壳体12的前端壁26之间。类似的但较大直径的环形波弹簧82也围绕电子仪器组件64的一端设置，夹在环形法兰84和PMT罩14的端壁86之间。因此，通过径向悬吊系统不仅使晶体42免于冲击和振动，而且通过轴向悬吊系统，使晶体42和PMT44与光导管46的耦合最大化。应当理解，波弹簧74，76和82可用适当的泡沫垫或其他适当的弹性件来代替。
对上述探测器进行的实验确定了使用上面介绍的晶体、PMT和光导管结构实际上未产生光谱分辨率或光输出的损失。
所介绍的探测器可用于伽玛辐射探测器，置于壳体中并设置到人员、车辆、货物或其他类似物体通过的门式结构附近。该探测器还适合设置到可产生大量振动的门式结构，如火车或类似物体的附近。
尽管已经通过被认为是最实际和最优选的实施例对本发明进行了介绍，应当知道本发明并不限于所公开的实施例，相反地，应覆盖各种改进和等效设置，这些都未脱离附属权利要求的精神和范围。