[發(fā)明專(zhuān)利]全封閉α能譜測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310223521.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103336016A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊明太;張連平;吳倫強(qiáng);武勇;張寧;高戈;齊紅蓮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川材料與工藝研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N23/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N23/00;G01T1/36;G01T1/167
• 代理公司: 中國(guó)工程物理研究院專(zhuān)利中心 51210
• 代理人: 翟長(zhǎng)明;韓志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核儀器研制與核輻射測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全封閉α能譜測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā)明適用于劇毒、強(qiáng)放射性特種材料的α能譜測(cè)量，在完全閉合環(huán)境內(nèi)完成試樣的制備、轉(zhuǎn)移和測(cè)量。

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)外雖然已有多家廠商可提供多種型號(hào)的α能譜測(cè)量系統(tǒng)，但這些α能譜測(cè)量系統(tǒng)均為機(jī)體一體化，其操作完全是開(kāi)放式的，只能用于量少體微的弱放射性測(cè)量。對(duì)于劇毒、強(qiáng)放射性特種材料的α能譜測(cè)量，其試樣的制備、轉(zhuǎn)移和測(cè)試必須在特制的完全閉合環(huán)境內(nèi)進(jìn)行，以防止放射性對(duì)人體的損傷和對(duì)環(huán)境的危害，而市售的α能譜測(cè)量系統(tǒng)遠(yuǎn)不能滿足此要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種全封閉α能譜測(cè)量系統(tǒng)。

本發(fā)明的全封閉α能譜測(cè)量系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，所述測(cè)量系統(tǒng)含有不銹鋼手套箱、數(shù)字溫度控制儀、真空泵、測(cè)量操作間。其連接關(guān)系是，所述的不銹鋼手套箱內(nèi)設(shè)置有樣品處理臺(tái)、特型馬弗爐、α樣品真空室、電荷靈敏放大器，其中，α樣品真空室與電荷靈敏放大器連接。所述數(shù)字溫度控制儀、真空泵均設(shè)置于不銹鋼手套箱外底部。所述測(cè)量操作間內(nèi)設(shè)置有計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集處理器、偏壓電源。所述數(shù)字溫度控制儀與特型馬弗爐連接，真空泵與α樣品真空室連接。所述偏壓電源通過(guò)電纜與α樣品真空室連接，數(shù)據(jù)采集處理器通過(guò)電纜與電荷靈敏放大器連接，數(shù)據(jù)采集處理器與計(jì)算機(jī)連接。所述真空泵與α樣品真空室之間設(shè)置有排氣管，排氣管上端設(shè)置有既具有聯(lián)接、緊固作用、又能為機(jī)械泵放氣的放氣螺母。真空泵中的抽氣聯(lián)接頭上端與不銹鋼手套箱內(nèi)底部密封焊接，真空泵中的抽氣聯(lián)接頭下端與不銹鋼手套箱外底部密封焊接。

所述的穿過(guò)不銹鋼手套箱箱體的管線均采用抗老化膠密封，用于防止不銹鋼手套箱內(nèi)外氣體泄露與交換。

所述特型馬弗爐的爐膛采用高鋁非標(biāo)爐芯，特型馬弗爐中的加熱器采用高合金電阻絲，爐門(mén)采用聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，外殼為不銹鋼板。

所述α樣品真空室中設(shè)置有a粒子探測(cè)器、被測(cè)樣品的樣品架、接頭。放置被測(cè)樣品的樣品架分設(shè)多檔，用于調(diào)節(jié)被測(cè)樣品與a粒子探測(cè)器的距離，a粒子探測(cè)器通過(guò)接頭與電荷靈敏放大器外殼連接。α樣品真空室殼體的后蓋與電荷靈敏放大器外殼緊密接觸。

所述的設(shè)置于不銹鋼手套箱內(nèi)的樣品處理臺(tái)、特型馬弗爐、α樣品真空室、電荷靈敏放大器均采用耐酸腐蝕的不銹鋼材料制備。

本發(fā)明的工作原理是，

在不銹鋼手套箱內(nèi)，經(jīng)化學(xué)處理和高溫灼燒的試樣中a放射性核素按自身放射性衰變規(guī)律不斷放射a粒子，當(dāng)試樣中a放射性核素發(fā)射的a粒子進(jìn)入a粒子探測(cè)器靈敏體時(shí)，由于a粒子的電離作用，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。電子-空穴對(duì)在探測(cè)器偏壓的作用下形成脈沖，緊靠探測(cè)器的電荷靈敏放大器將脈沖進(jìn)行初級(jí)放大。經(jīng)初級(jí)放大的脈沖被數(shù)據(jù)采集處理器收集，進(jìn)行脈沖成形、放大，并將不同幅度的脈沖寄存在不同的道址內(nèi)，形成a能譜。a能譜經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后，根據(jù)試樣中a粒子的能量、強(qiáng)度和相關(guān)核參數(shù)，即可求得試樣中被測(cè)a放射性核素的量。

本發(fā)明主要優(yōu)點(diǎn)

全封閉——該系統(tǒng)集被測(cè)樣品的化學(xué)處理、灼燒、轉(zhuǎn)移和測(cè)試于全封閉的不銹鋼手套箱內(nèi)，防止了放射性泄露，符合輻射防護(hù)相關(guān)規(guī)定，適用于劇毒、強(qiáng)放射性特種材料的α能譜測(cè)量；

抗酸腐蝕——該系統(tǒng)各部件和元件均采用高性能、抗酸腐蝕材料，使其使用壽命大大延長(zhǎng)；

遠(yuǎn)距離控制——該系統(tǒng)將試樣制備、測(cè)試與測(cè)量操作控制分設(shè)于兩個(gè)工作間，實(shí)行遠(yuǎn)距離控制，進(jìn)一步保障了輻射防護(hù)的安全性；

數(shù)字化操作——該系統(tǒng)數(shù)據(jù)的獲取與處理配置了先進(jìn)的DSP系統(tǒng)和WINDOWS平臺(tái)計(jì)算機(jī)，實(shí)行數(shù)字化操作，數(shù)據(jù)獲取與處理簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確；

性能穩(wěn)定可靠——該系統(tǒng)操作方便、噪音小、性能穩(wěn)定性，主要性能、技術(shù)指標(biāo)達(dá)到同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。

本發(fā)明的全封閉α能譜測(cè)量系統(tǒng)集試樣的制備、轉(zhuǎn)移和測(cè)量在完全閉合環(huán)境內(nèi)完成，儀器控制與數(shù)據(jù)處理遠(yuǎn)距離操作，適用于劇毒、強(qiáng)放射性特種樣品的α能譜測(cè)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的全封閉α能譜測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明中的馬弗爐正視圖；

圖3是本發(fā)明中的馬弗爐側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明中的α樣品真空室結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中的α樣品真空室抽氣連接頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明中的α樣品真空室的排氣連接頭結(jié)構(gòu)示意圖；