[實用新型]一種具有防核輻射功能的“E”型主動式光路結構

有效

• 申請號: 201220019219.2
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN202422776U
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 羅霞;陳琳;談燕聰;姜少孟;劉偉
• 申請（專利權）人: 趙小鵬
• 主分類號: G21F3/00
• 分類號: G21F3/00;G02B17/06
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本實用新型涉及一種具有防核輻射功能的“E”型主動式光路結構。在核輻射源照射的情況下，裸露在射線下的攝像監視儀器都會由于元器件的電離輻射效應和位移輻射效應而受到損傷，導致視頻信號嚴重變形或無信號，無法正常工作，并隨之產生設備永久性損壞。本實用新型涉及攝像監視儀器如何在屏蔽材料防護下正常展開視頻圖像監視的設計方法，屬于“核科學與技術”技術領域。

背景技術

核輻射，是原子核從一種結構或一種能量狀態轉變為另一種結構或另一種能量狀態過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射是由γ射線、α射線、β射線、中子等構成，對電子攝像設備的損傷主要是電離輻射，它可以使電荷耦合器件(CCD)等引起電離或激發，導致設備故障。所以采取必要的防護屏蔽措施，是正常持久監視涉核目標的前提和基礎。

由于電子攝像器材通常都是用光學鏡頭直接面對目標物體，而核輻射中損傷效應最強的伽馬射線和快中子卻是直線式放射，穿透式通過，所以對電子攝像器材的損傷是不可避免的。傳統對攝像監視設備的防核輻射方法，都是采用對電荷耦合器件的抗輻射加固；這種方法涉及精密電子元器件加工，條件苛刻、成本高，而且防護效果不穩定，不能滿足對涉核設施設備的長時間視頻監控需求。實際需要時，在普通攝像設備的基礎上，進行巧妙的屏蔽結構設計，即能達到很好的防核輻射效果。

本實用新型利用光學反射與折射原理和核輻射屏蔽材料防護技術的組合，實現了電子攝像器材對核輻射的防護。根據光學的反射與折射原理，設計反射結構，評估兩次光學反射的能量與折射能量損失關系，對成像效果進行測試，確定光路結構，這種結構的優點是：核輻射中的伽馬射線和快中子，直接穿透鏡面，不被反射；而光脈沖卻可以近乎完全的被鏡面反射(經過一次反射，僅有2％的能量損失)；核輻射屏蔽材料防護技術，是利用我們對不同原子序數材料的核輻射屏蔽性能進行測試和綜合評估，選擇實用性強、防護效果好的核輻射屏蔽材料。綜合兩者的檢測結果，能夠實現對涉核目標的近距離視頻監控。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種具有防核輻射功能的“E”型主動式光路結構，以實現在強核輻射的條件下，電子攝像器材能夠在屏蔽材料的防護下正常工作，得到清晰穩定的圖像。

本實用新型一種具有防核輻射功能的“E”型主動式光路結構，其特征在于：

該結構具體包括用于固定光路結構的屏蔽框架、屏蔽層、鏡面反射面、電子攝像機、光源及光敏電阻，其中所述的屏蔽框架為“E”型鋼結構固定架，該“E”型屏蔽框架是由上屏蔽框、中間屏蔽框、下屏蔽框以及側屏蔽框組成，并使整個屏蔽框架被分成兩個側面有開口的屏蔽空間——上屏蔽空間及下屏蔽空間；所述的鏡面反射面為四個，每兩個一組，分別設置在上屏蔽空間及下屏蔽空間內靠近側屏蔽框的位置，并分別與上屏蔽框、中間屏蔽框、下屏蔽框成45度夾角，使得每個屏蔽空間內的入射光線經兩次反射后與反射光線平行；分別在上屏蔽空間及下屏蔽空間內靠近開口的一側安裝電子攝像機和光源、在屏蔽框架外部安裝光敏電阻；在所述的電子攝像機及光源的背面及兩個側面設置屏蔽層，其中所述的電子攝像機及光源的背面是指正對著輻射源的一面；正對輻射源的一面的屏蔽層與側面的屏蔽層的厚度之比是8∶1。

其中，所述的光源和電子攝像機分別設置在靠近中間屏蔽框的上下兩側。

其中，在所述的電子攝像機和光源背面及側面設置的屏蔽層均為鎢鎳合金屏蔽層與聚乙烯屏蔽層復合的方式，其中電子攝像機和光源背面是指正對著輻射源的一面。

本實用新型一種具有防核輻射功能的“E”型主動式光路結構，優點及功效在于：(1)結構巧妙。直接用屏蔽層對核輻射進行防護，電子攝像機通過鏡面反射監視涉核目標體。(2)適應亮度范圍廣。在有光線的條件下，電子攝像機通過鏡面反射獲取成像，在無光線夜暗條件下，通過光敏電阻感知，自動開啟近紅外光源，經過兩次鏡面反射照射涉核目標，電子攝像機正常獲取圖象。(3)應用效果好。通過應用單位試驗證明，防護能力強、效果好。(4)適合具有強核輻射特征的目標體的事故前后的監視和記錄。

附圖說明

圖1所示為本實用新型的結構示意圖

圖中標號如下：

1、電子攝像機?????2、光源??????????3、鏡面反射經?????4、鎢鎳合金屏蔽層

5、聚乙烯屏蔽層???61、上屏蔽框?????62、下屏蔽框??????63、中間屏蔽框

64、側屏蔽框??????7、光敏電阻

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的技術方案做進一步的說明。