[發(fā)明專利]海洋放射性γ能譜在線測(cè)量系統(tǒng)的效率校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610321246.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107390257B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李強(qiáng);陳立;馮梅;商潔;韋應(yīng)靖;王勇;牛蒙青;黃亞雯;張慶利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)輻射防護(hù)研究院
• 主分類號(hào): G01T1/36
• 分類號(hào): G01T1/36
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;劉廣達(dá)

1.一種海洋放射性γ能譜在線測(cè)量系統(tǒng)的效率校準(zhǔn)系統(tǒng)，用于進(jìn)行海洋放射性監(jiān)測(cè)的譜儀探測(cè)器的校準(zhǔn)，所述在線測(cè)量系統(tǒng)具有探測(cè)器，其特征在于：

所述效率校準(zhǔn)系統(tǒng)包括：圓柱形水箱、攪拌裝置和定位裝置，攪拌裝置與探測(cè)器均安裝在圓柱形水箱內(nèi)部；

所述圓柱形水箱灌滿已知活度的放射性溶液后由所述攪拌裝置攪拌均勻，然后所述定位裝置將探測(cè)器放在所述圓柱形水箱中央，測(cè)量所述放射性溶液的γ能譜從而求得探測(cè)效率；

所述測(cè)量所述放射性溶液的γ能譜從而求得探測(cè)效率是通過(guò)蒙特卡羅模擬進(jìn)行整個(gè)能量范圍的若干能量點(diǎn)的探測(cè)效率的計(jì)算，使用三次樣條進(jìn)行內(nèi)插，最終獲得探測(cè)器的探測(cè)效率曲線；

所述已知活度的放射性溶液選擇兩種，分別選擇人工放射性核素和天然放射性核素的典型代表的Cs-137和K-40，分別用于校準(zhǔn)探測(cè)器能量范圍的三分之一量程和三分之二量程位置處的探測(cè)效率；

所述圓柱形水箱基于尺寸的不同，選用聚乙烯材料或者不銹鋼作為水箱材料；

所述圓柱形水箱的尺寸的確定方法如下：首先使用XCOM軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算衰減百分之一和百分之十的不同能量的γ射線的最大輸運(yùn)距離，然后使用蒙特卡羅模擬軟件將探測(cè)器的結(jié)構(gòu)、材料和尺寸以及水箱水體成分、尺寸都寫(xiě)入模擬計(jì)算程序中，通過(guò)比較模擬計(jì)算程序的計(jì)算結(jié)果與XCOM軟件的計(jì)算結(jié)果來(lái)決定水箱尺寸；

所述圓柱形水箱底部采用圓弧底加上閥門(mén)以及支撐架結(jié)構(gòu)，以保證放射性溶液的流出；

所述定位裝置包括繩子和米尺，以及安裝在所述圓柱形水箱的最上方的中心定位固定架，采用總長(zhǎng)度減去未進(jìn)入所述圓柱形水箱中長(zhǎng)度的方法進(jìn)行探測(cè)器豎直方向的定位；

所述攪拌裝置用于防止放射性溶液沉積，所述攪拌裝置采用若干合理尺寸的葉片，上方使用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行葉片的機(jī)械控制，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)保證溶液均勻混合。

2.如權(quán)利要求1所述的海洋放射性γ能譜在線測(cè)量系統(tǒng)的效率校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于：

所述攪拌裝置包括攪拌葉片以及驅(qū)動(dòng)所述攪拌葉片的攪拌電機(jī)。

3.一種使用如權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)系統(tǒng)的海洋放射性γ能譜在線測(cè)量系統(tǒng)的效率校準(zhǔn)方法，用于進(jìn)行海洋放射性監(jiān)測(cè)的譜儀探測(cè)器的校準(zhǔn)，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

(1)選擇放射性溶液，所述放射性溶液選擇兩種，分別選擇人工放射性核素和天然放射性核素的典型代表的Cs-137和K-40，分別用于校準(zhǔn)探測(cè)器能量范圍的三分之一量程和三分之二量程位置處的探測(cè)效率；

(2)放射性溶液經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，給出活度；

(3)將水箱灌滿已知活度的放射性溶液，所述圓柱形水箱的尺寸的確定方法如下：首先使用XCOM軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算衰減百分之一和百分之十的不同能量的γ射線的最大輸運(yùn)距離，然后使用蒙特卡羅模擬軟件將探測(cè)器的結(jié)構(gòu)、材料和尺寸以及水箱水體成分、尺寸都寫(xiě)入模擬計(jì)算程序中，通過(guò)比較模擬計(jì)算程序的計(jì)算結(jié)果與XCOM軟件的計(jì)算結(jié)果來(lái)決定水箱尺寸；所述圓柱形水箱底部采用圓弧底加上閥門(mén)以及支撐架結(jié)構(gòu)，以保證放射性溶液的流出；

(4)開(kāi)啟攪拌裝置，使溶液混合均勻，所述攪拌裝置包括攪拌葉片以及驅(qū)動(dòng)所述攪拌葉片的攪拌電機(jī)，用于防止放射性溶液沉積，所述攪拌裝置采用若干合理尺寸的葉片，上方使用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行葉片的機(jī)械控制，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)保證溶液均勻混合；

(5)使用定位裝置將探測(cè)器放在水箱中央，測(cè)量所述放射性溶液的γ能譜，求得探測(cè)效率，所述定位裝置包括繩子和米尺，以及安裝在所述圓柱形水箱的最上方的中心定位固定架，采用總長(zhǎng)度減去未進(jìn)入所述圓柱形水箱中長(zhǎng)度的方法進(jìn)行探測(cè)器豎直方向的定位；

(6)將同樣的設(shè)定進(jìn)行蒙特卡羅模擬，不斷調(diào)整模擬參數(shù)，使得最終模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果在允許范圍內(nèi)一致；所述蒙特卡羅模擬進(jìn)行整個(gè)能量范圍的若干能量點(diǎn)的探測(cè)效率的計(jì)算，使用三次樣條進(jìn)行內(nèi)插，最終獲得探測(cè)器的探測(cè)效率曲線。