[發明專利]一種寬動態量程放射性物質非破壞性測量系統的設計方法

有效

• 申請號: 201710003632.7
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106597516B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 王仲奇;苗強
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于放射性物質非破壞性測量技術領域，公開了一種寬動態量程放射性物質非破壞性測量系統的設計方法。該設計方法是以待測對象的活度變化范圍下限為設計依據，通過在探測器和樣品容器之間放置級聯楔狀體屏蔽體或一體化楔狀體屏蔽體，根據待測對象活度預估值和欲降低的活度量級為目標，設置準直孔深度、準直孔寬度、準直孔高度、提升或下降的單屏蔽體個數或提升或下降的具體距離。該方法能夠簡單有效地實現在需要的較大量程范圍內，將譜儀系統的死時間率和探測系統的定量限保持在一個合理范圍內。

技術領域

本發明屬于放射性物質非破壞性測量技術領域，具體涉及一種寬動態量程放射性物質非破壞性測量系統的設計方法。

背景技術

在放射性物質的非破壞性測量中(如經常需要測量γ放射性物質的活度，測量對象通常放置于特定容器中)，會遇到被測樣品放射性活度范圍跨度很大，甚至相差若干個數量級的情況(如乏燃料后處理工藝過程各個環節的質量控制以及核材料衡算控制關鍵測量點)。

使用現有常規的探測測量系統設計思路，如果以被測樣品活度變化范圍下限為設計依據，那么在高活度情形下測量系統會面臨譜儀系統死時間率超高而導致測量結果偏差過大的問題；如果以被測樣品活度變化范圍上限為設計依據，探測系統的定量限會隨之提高而失去對低活度的靈敏反應，同時必然需要相應地增加測量時間。因此，現在急需一種寬量程測量系統，以適應測量對象放射性活度可能大范圍變化的定量測量需求。

發明內容

(一)發明目的

根據現有技術存在的問題，本申請提供了一種能夠簡單有效地實現在需要的較大量程范圍內，將譜儀系統的死時間率和探測系統的定量限保持在一個合理范圍內的測量系統的設計方法。

(二)技術方案

一種寬動態量程放射性物質非破壞性測量系統的設計方法，該設計方法包括以下步驟：

(1)將探測器放置在第一支撐結構上；譜儀通過專用連線與探測器相連接，譜儀或放置在第一支撐結構上或遠離第一支撐結構；將盛裝放射性物質的樣品容器放置在第二支撐結構上，待測的放射性物質作為待測對象，以待測對象的活度變化范圍下限為設計依據；

(2)在探測器和樣品容器之間放置屏蔽體，該屏蔽體為級聯楔狀體屏蔽體；其中探測器和屏蔽體位于一個屏蔽容器內，該屏蔽容器正對待測對象的一側設置有準直孔；

(3)以待測對象放射性活度預估值、欲降低活度的量級及待測放射性物質的容積設置準直孔深度、準直孔寬度及準直孔高度；

(4)對待測對象進行粗測，根據譜儀獲取的特定能量伽馬射線的測量計數率統計以及死時間率，調整準直孔深度；

(5)對待測對象實施精測，根據譜儀獲取的特定能量伽瑪射線的測量計數率統計并通過計算獲得測量結果；

所述級聯楔狀體屏蔽體由多個單屏蔽體組成，每個單屏蔽體分別與升降機構連接，以實現單屏蔽體的提升或下降，并可控制提升或下降的具體距離；根據待測對象活度預估值和欲降低的活度量級為目標，設置提升或下降的單屏蔽體個數，根據待測對象的樣品高度設置提升或下降的具體距離。

優選地，所述屏蔽體還可以是一體化楔狀體屏蔽體；所述一體化楔狀體屏蔽體為一體化、階梯型的屏蔽體，一體化楔狀體屏蔽體上方與升降機構連接，實現一體化楔狀體屏蔽體的整體提升或下降；根據待測對象的放射性活度預估值和欲降低的活度量級為目標，設置一體化楔狀體屏蔽體提升或下降的高度。

優選地，以待測放射性物質的活度預估值、欲降低活度的量級為目標設置準直孔深度；以樣品容器的直徑為準直寬度；以樣品容器的高度為最大準直高度。

優選地，所述第一支撐結構為固定式或升降式；第二支撐結構為可升降、旋轉的結構；通過調整第一支撐結構、第二支撐結構的高度使準直孔高度滿足測量要求且使準直孔對準待測對象。