[發(fā)明專利]固體鐳源中心點(diǎn)測(cè)量?jī)x及其檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410040352.X
• 申請(qǐng)日: 2014-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104807391A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周宗杰;張積運(yùn);劉峰;唐曉川;梁永順;胡明考;王新興;李峰林;杜曉立;張長(zhǎng)興;管少斌;歐陽(yáng)游;劉珊珊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)航測(cè)遙感中心
• 主分類號(hào): G01B7/00
• 分類號(hào): G01B7/00;G01M3/22
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 王朋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核與輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)量領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固體鐳源中心點(diǎn)測(cè)量?jī)x及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

固體鐳源是鈾礦勘查儀器儀表校準(zhǔn)和穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)放射源，一般由源管、外殼和固定元件三部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。源管有鉑銥合金管和玻璃管兩種，為圓柱狀，內(nèi)部焊封純鐳鹽粉末；外殼為一端封閉，另一端由螺帽旋緊密封或焊封的金屬管；源管通過(guò)固定元件固定在外殼內(nèi)部。當(dāng)前使用的固體鐳源主要有英制鐳源、中國(guó)制鐳源和蘇制鐳源三種類型。英制鐳源、中國(guó)制鐳源源管均采用鉑銥合金管，而蘇制鐳源則采用玻璃管。

固體鐳源在鈾礦勘查應(yīng)用中作為點(diǎn)源使用，一般封裝鐳鹽粉末的源管為（5～10）mm，外殼一般長(zhǎng)度為（80～120）mm，出廠時(shí)一般在外殼上標(biāo)刻出內(nèi)部源管的幾何中心位置，以便于應(yīng)用。固體鐳源在使用過(guò)程中，固定元件可能松動(dòng)導(dǎo)致內(nèi)部源管發(fā)生位移，影響測(cè)量準(zhǔn)確度；對(duì)于采用玻璃材質(zhì)的源管甚至可能破損或碎裂，產(chǎn)生氡或鐳粉末的泄漏，對(duì)人員造成誤照射和對(duì)環(huán)境造成放射性污染。因此固體鐳源的中心點(diǎn)位置測(cè)量和內(nèi)部源管的質(zhì)量檢測(cè)對(duì)于固體鐳源測(cè)量數(shù)據(jù)精確度、操作人員防護(hù)和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

目前國(guó)內(nèi)外未發(fā)現(xiàn)固體鐳源中心點(diǎn)位置測(cè)量和內(nèi)部源管質(zhì)量檢測(cè)的設(shè)備和相關(guān)測(cè)量技術(shù)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)固體鐳源中心點(diǎn)位置測(cè)量和內(nèi)部源管質(zhì)量檢測(cè)的設(shè)備和相關(guān)測(cè)量的固體鐳源中心點(diǎn)測(cè)量?jī)x及其檢測(cè)方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種固體鐳源中心點(diǎn)測(cè)量?jī)x，包括主機(jī)、探測(cè)器、屏蔽體和自動(dòng)測(cè)量架；其中，主機(jī)分別與探測(cè)器和自動(dòng)測(cè)量架連接，主機(jī)向自動(dòng)測(cè)量架發(fā)送位置控制信號(hào)和時(shí)間控制信號(hào)，同時(shí)向探測(cè)器發(fā)送自動(dòng)測(cè)量信號(hào)，驅(qū)動(dòng)自動(dòng)測(cè)量架帶動(dòng)被測(cè)鐳源移動(dòng)到設(shè)定位置進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為探測(cè)器供電，主機(jī)采集來(lái)自探測(cè)器的電脈沖信號(hào)，進(jìn)行記錄；探測(cè)器放置在屏蔽體中，探測(cè)器采集被探測(cè)晶體受被測(cè)鐳源照射后產(chǎn)生的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，然后將其發(fā)送給主機(jī)；屏蔽體為鎢合金制圓柱狀，在其上部中心處開(kāi)孔作為探測(cè)器安裝孔，沿屏蔽體軸心位置、探測(cè)器安裝孔下方開(kāi)有準(zhǔn)直狹縫；自動(dòng)測(cè)量架帶動(dòng)固體鐳源運(yùn)動(dòng)。

如上所述的主機(jī)分別與探測(cè)器和自動(dòng)測(cè)量架連接，測(cè)量時(shí)，主機(jī)首先向自動(dòng)測(cè)量架發(fā)送移動(dòng)步長(zhǎng)和每點(diǎn)測(cè)量時(shí)長(zhǎng)信號(hào)，并向探測(cè)器發(fā)送自動(dòng)測(cè)量信號(hào)，驅(qū)動(dòng)自動(dòng)測(cè)量架帶動(dòng)被測(cè)鐳源自動(dòng)移至“零點(diǎn)”開(kāi)始測(cè)量，并向探測(cè)器供電；主機(jī)采集來(lái)自探測(cè)器的電脈沖信號(hào)，在主機(jī)中形成了一個(gè)位置信息和對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)，完成第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量；然后自動(dòng)測(cè)量架帶動(dòng)被測(cè)鐳源移動(dòng)l?mm，到達(dá)第二個(gè)位置繼續(xù)測(cè)量；隨后按照上述操作完成其它位置的測(cè)量工作。

如上所述的探測(cè)器安裝在屏蔽體上的探測(cè)器安裝孔內(nèi)，探測(cè)器晶體為CsI晶體，晶體尺寸為長(zhǎng)6mm×寬3mm×高30mm。

如上所述的屏蔽體上部中心處開(kāi)孔作為探測(cè)器安裝孔，沿屏蔽體軸心位置、探測(cè)器安裝孔下方開(kāi)有準(zhǔn)直狹縫，確保只有正對(duì)著屏蔽體狹縫的源體部分發(fā)射的γ射線通過(guò)，其它的射線被屏蔽吸收。

如上所述的屏蔽體外徑為100mm，在其頂部中心處開(kāi)有外徑為10mm，高度為30mm的孔作為探測(cè)器安裝孔，在探測(cè)器安裝孔正下方開(kāi)有垂直高度為71mm，安裝探測(cè)晶體一端為3mm×6mm，另一端為0.5mm×3mm的長(zhǎng)方錐形準(zhǔn)直狹縫。

如上所述的自動(dòng)測(cè)量架包括長(zhǎng)方形框架和步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與固體鐳源固定連接，帶動(dòng)固體鐳源在長(zhǎng)方形框架上運(yùn)動(dòng)；步進(jìn)電機(jī)與主機(jī)連接，在主機(jī)發(fā)出的位置控制信號(hào)控制下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)固體鐳源在長(zhǎng)方形框架上運(yùn)動(dòng)。

一種應(yīng)用如上任何一項(xiàng)所述的固體鐳源中心點(diǎn)測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)的方法，包括如下步驟：

第一步：測(cè)量；

將被測(cè)固體鐳源放置在自動(dòng)測(cè)量架上，被測(cè)源外殼的底端與標(biāo)尺零點(diǎn)處對(duì)齊，利用自動(dòng)測(cè)量架的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量；以測(cè)量點(diǎn)距離源外殼底端的長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，儀器的響應(yīng)值為縱坐標(biāo)作中心點(diǎn)位置測(cè)量曲線；

第二步：固體鐳源位置判斷；

標(biāo)定測(cè)量曲線的最高點(diǎn)為固體鐳源內(nèi)部鐳鹽粉末的幾何中心點(diǎn)，曲線中第一拐點(diǎn)至第二拐點(diǎn)的距離即為固體鐳源中焊封鐳源粉末的源管的長(zhǎng)度；

第三步：鐳源內(nèi)部源管破損泄漏判斷；

（1）測(cè)量曲線峰形不對(duì)稱，則距離最高點(diǎn)較遠(yuǎn)的一端焊封處發(fā)生破碎，內(nèi)部的鐳鹽粉末散落在附近；

（2）測(cè)量曲線峰形對(duì)稱，但峰形兩端上升或下降緩慢，兩個(gè)拐點(diǎn)的距離大于13mm，則鐳源兩端焊封處發(fā)生破碎，內(nèi)部的鐳鹽粉末散落在附近；

（3）若存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的峰值，則源管斷裂成兩段或幾段；