[實用新型]強電離輻射環境下光電成像監測用輻射防護系統

有效

• 申請號: 201720473371.0
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN206907500U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王祖軍;陳偉;薛院院;劉敏波;劉靜;何寶平;姚志斌;郭紅霞;金軍山;馬武英;盛江坤;董觀濤
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G21K1/06
• 分類號: G21K1/06;G21F3/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本實用新型屬于光電成像監測技術領域，具體涉及一種強電離輻射環境下光電成像監測用輻射防護系統。

背景技術

光電圖像傳感器(如CCD和CMOS圖像傳感器)作為光電成像監測系統的核心元器件具有成像、探測等功能，在工業、科研、國防、醫學、航天等領域應用廣泛。然而，光電圖像傳感器對輻射很敏感，且在輻射環境中進行成像監測時直面輻射粒子或射線的照射。如圖1所示，在目前的實踐操作中，光電成像監測系統2正對輻射源1以對其進行監測。輻射源1的長期輻射將導致光電成像監測系統3性能退化，嚴重時甚至出現功能失效。

采用具有抗輻射加固能力的光電成像監測系統不僅價格昂貴，而且核心器件主要依靠國外進口，面臨國外禁運的風險。國內通常采用定期更換輻射環境下的光電成像監測系統。如核反應堆、粒子對撞機、放射性源等輻射環境中的光電成像監測系統因受到輻射損傷導致每年需要更換多次，增加了人員安全風險和物資成本，影響工業生產和科研試驗。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種強電離輻射環境下光電成像監測用輻射防護系統，解決了光電成像監測系統在強電離輻射環境下性能退化、使用壽命短的技術問題。

本實用新型的技術解決方案是：一種強電離輻射環境下光電成像監測用輻射防護系統，其特殊之處在于：包括成像反射模塊和輻射屏蔽模塊；所述成像反射模塊位于輻射源和光電成像監測系統之間，用于將輻射源的圖像信息經光路反射后進入光電成像監測系統；所述輻射屏蔽模塊圍設在光電成像監測系統外部，用于屏蔽輻射源發出的射線。

進一步地，上述成像反射模塊包括一組或多組反射鏡。

進一步地，上述反射鏡為平面反射鏡或者凸面反射鏡。

進一步地，上述輻射屏蔽模塊包括圍繞在光電成像監測系統周圍的輻射屏蔽墻。

進一步地，上述輻射屏蔽墻由鉛磚、鋁片或者鉛磚和鋁片的組合材料構成。如強電離輻射為伽馬射線，則通過鉛磚形成屏蔽墻；如強電離輻射為質子束流，則通過鋁片形成屏蔽墻。在既有伽馬射線又有質子束流的綜合輻射環境下，則同時采用鉛磚和鋁片組合方式形成屏蔽墻。

進一步地，上述輻射屏蔽模塊還包括位于光電成像監測系統鏡頭感光面上的防輻射玻璃。

本實用新型還提供一種基于上述輻射防護系統的輻射防護方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)勘察輻射源，確定光電成像監測系統的成像監測區域；

2)根據設計確定的反射光路安裝并調整成像反射模塊；

3)調整成像反射模塊，使得經成像反射模塊反射后的輻射源圖像可以進入光電成像監測系統的鏡頭；

4)在光電成像監測系統外圍安裝輻射屏蔽模塊。

進一步地，上述輻射防護方法還包括以下步驟：

5)將輻射源升源后，觀察光電成像監測系統的成像質量；

6)若成像質量差，則將輻射源降源，并調整成像反射模塊和輻射屏蔽模塊；

7)重復執行步驟5)至步驟6)，直至光電成像檢測系統獲得良好的成像質量。

本實用新型的有益效果在于：

(1)本實用新型通過針對強電離輻射環境下光電成像監測系統所要監測的區域，采用鏡面反射的光路設計，使光電成像監測系統鏡頭對輻射源的待監測區域進行鏡面成像，既能監測指定區域，同時又能避免強電離輻射對光電成像監測系統光敏核心元器件的直接輻照，克服了強電離輻射環境下光電成像監測系統輻射防護的難題，顯著提高了光電成像監測系統在強電離輻射環境中的使用壽命。

(2)本實用新型在光電成像監測系統的外圍設置輻射屏蔽模塊，減少強電離輻射環境誘發光電成像監測系統產生的輻射損傷影響。

(3)根據對光電成像監測系統所要監測的區域的具體情況，鏡面反射可以根據需要選擇平面反射鏡或選擇凸面反射鏡以便增大視場，也可以采取多組鏡面組合的形式，使光電成像監測系統既能監測指定區域，又能有效的進行輻射屏蔽防護。

附圖說明

圖1為傳統的光電成像監測系統對輻射源進行監測的狀態示意圖。

圖2為本實用新型較佳實施例中進行輻射防護的光路設計示意圖。

圖3為本實用新型較佳實施例中進行輻射屏蔽的原理示意圖。

其中，附圖標記如下：1-輻射源，2-光電成像監測系統，3-反射鏡，4-屏蔽墻。

具體實施方式