[發(fā)明專利]一種便攜式反康普頓探測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710641911.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN107219548B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘紅梅;薛勇;袁宏;王麗坤;彭瑪麗;趙利;馬嬋華;賴德軍;林延暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省核地質(zhì)調(diào)查研究所
• 主分類號(hào): G01T1/36
• 分類號(hào): G01T1/36
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51247
• 代理人: 李紅靈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦探測(cè)領(lǐng)域，特別是指一種便攜式反康普頓探測(cè)儀。

背景技術(shù)

在環(huán)境問題日益凸顯和化石資源短缺的今天，積極推進(jìn)核能開發(fā)，是我國能源建設(shè)的一項(xiàng)重要政策。核能、核電的大力發(fā)展就要求必須從源頭確保充分的資源。鑒于鈾礦資源在國防和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有雙重作用的地位，中國要保持核大國的國際地位，就必須有充足的鈾資源作為保證，盡快探明一批鈾資源，已經(jīng)成為鈾礦地質(zhì)戰(zhàn)線面臨的十分緊迫的任務(wù)。

目前在鈾礦勘查中，放射性勘探仍是尋找鈾礦的首選方法，其中便攜式伽瑪能譜儀是最重要、應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一。但傳統(tǒng)便攜式伽瑪能譜儀存在以下四個(gè)方面的不足：

1、對(duì)探測(cè)體表面適應(yīng)性不強(qiáng)，野外不易獲得理想數(shù)據(jù)。

2、靈敏度不夠高，測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差。

3、探測(cè)指向性不強(qiáng)，不能有效反映探測(cè)點(diǎn)地下信息。

4、存在“譜漂”的弊病。

反康普頓能譜分析方法與反符合探測(cè)方法在室內(nèi)大型儀器中已經(jīng)發(fā)展了很多年，一般僅在室內(nèi)使用。國外ORTEC公司推出了一款“便攜式”反康普頓譜儀，其重量不低于100kg，僅適合于野外駐地使用，并且相關(guān)探測(cè)器須提供液氮冷卻，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、重量高，不便于野外工作者輕松攜帶儀器隨處測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供的一種便攜式反康普頓探測(cè)儀，該反康普頓探測(cè)儀具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種便攜式反康普頓探測(cè)儀，包括上部電子學(xué)單元室以及下部探測(cè)器室，所述下部探測(cè)器室內(nèi)部封裝有主探測(cè)器，主探測(cè)器外圍設(shè)置多個(gè)反符合探測(cè)器，多個(gè)反符合探測(cè)器外層設(shè)計(jì)有屏蔽層；

所述主探測(cè)器下端設(shè)計(jì)有窗口，所述主探測(cè)器與反符合探測(cè)器均包括閃爍晶體，所述閃爍晶體頂面貼有外形為錐體的光耦合材料，光耦合材料的側(cè)面貼有光電二極管，所述光電二極管分別與穩(wěn)譜電路、前置放大電路以及偏置電源電路連接；

所述電子學(xué)單元室包括求和電路和帶反符合電路的多道分析電路，所述求和電路通過板間連線與探測(cè)器室的前置放大電路連接，所述帶反符合電路的多道分析電路與求和電路連接。

優(yōu)選地，所述反康普頓探測(cè)儀的外形為長方體，主探測(cè)器為立方體或長方體，4個(gè)外形為長方體的反符合探測(cè)器相互拼接構(gòu)成井字型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述反康普頓探測(cè)儀的外形為圓柱體，主探測(cè)器為圓柱狀，多個(gè)反符合探測(cè)器拼接構(gòu)成與主探測(cè)器相配合的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述屏蔽層由純銅板與鎢鋼板或鉛板與鎢鋼板兩層結(jié)構(gòu)組成，所述屏蔽層外層設(shè)計(jì)有鉛材料組成的防護(hù)層。

優(yōu)選地，所述上部電子學(xué)單元室頂面裝有把手，所述電子學(xué)單元室的電池采用額定輸出7.2V電壓的可充電電池，且電子學(xué)單元室的各單元電路還包括輸出+12V的開關(guān)電源升壓電路、輸出+3.3V和+5V的開關(guān)電源降壓電路和輸出－5V的開關(guān)電源反壓變換電路，所述降壓電路采用LT3480芯片，所述反壓變換電路采用MAX764芯片，所述升壓電路采用MAX761芯片。

優(yōu)選地，所述主探測(cè)器的閃爍晶體采用LaBr3︰Ce晶體或CsI：Tl晶體，所述反符合探測(cè)器的閃爍晶體采用厚度為4cm的CsI：Tl晶體。

優(yōu)選地，所述反符合探測(cè)器的外側(cè)面中不與主探測(cè)器接觸的部分包裹反射層，反符合探測(cè)器的外側(cè)面中與主探測(cè)器接觸的部分以及反射層包裹遮光層。

優(yōu)選地，所述主探測(cè)器采用至少兩個(gè)光電二極管，所述反符合探測(cè)器采用至少一個(gè)光電二極管。

優(yōu)選地，所述光電二極管的個(gè)數(shù)與前置放大電路與偏置電源電路的個(gè)數(shù)相同。

優(yōu)選地，所述偏置電源電路為光電二極管提供+70V電壓，且采用LT3482芯片方案。

本發(fā)明具有以下有益效果：在本發(fā)明的技術(shù)方案中，因?yàn)椴捎弥魈綔y(cè)器與多個(gè)反符合探測(cè)器的聯(lián)合結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)選擇性探測(cè)來自地下近似垂直向上射出的伽瑪射線，提高反康普頓探測(cè)儀的指向性；再結(jié)合帶反符合電路的多道分析電路能有效抑制光電二極管的噪聲、宇宙線本底、大氣及周圍環(huán)境伽瑪本底、康普頓散射射線，使得反康普頓探測(cè)儀具有靈敏度高和分辨率高的優(yōu)點(diǎn)；采用光電二極管以及偏置電源電路設(shè)計(jì)簡單能有效減小體積及重量，反康普頓探測(cè)儀的整機(jī)重量小于10kg。使得本發(fā)明的反康普頓探測(cè)儀具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及輕便易攜帶的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為主探測(cè)器與反符合探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為探測(cè)器室橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；