[發明專利]基于塑料閃爍體的氣態氚化水在線探測系統

在審

• 申請號: 201810553212.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108646282A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 祝研;劉青
• 申請（專利權）人: 拓世氫源（深圳）科技有限公司
• 主分類號: G01T1/203
• 分類號: G01T1/203
• 代理公司: 廣東良馬律師事務所 44395
• 代理人: 李良

本發明提供了一種基于塑料閃爍體的氣態氚化水在線探測系統。使用該系統可以實時測量氣態氚化水的活度。該系統使用泵從采樣區域將氣態氚化水樣品抽取出來，送入凈化分離器，經過凈化分離后的氣體送入探測區域，即可實時獲得氚化水活度。該系統包括：采樣單元、凈化分離單元、測量單元以及控制單元構成。本發明提供的氣態氚化水的在線監測系統能夠實時測量各種活度的氣態含氚化水樣品，具有測量時間短，反應迅速的特點。解決了氚的實時測量問題。該系統還具有操作簡單、可實現軟件控制等特點。

技術領域

本發明設計的基于塑料閃爍體氣態氚化水探測系統，特別涉及一種復雜氣態介質中氣態氚化水的在線探測系統。

背景技術

在重水堆及熔鹽堆的運行過程中會產生大量氚化水，這些氚化水在運行過程中會進入廠房等區域。這些區域的氣體在排放前需要進行測量以防止排放氣體超過國家標準。這些位置的氣體成分復雜，可能還含有其他種類的放射性物質。氚所發出的射線能量低射程短極易受到其他放射性物質的干擾。傳統的氚化水在線監測系統多采用鼓泡器采集方式，之后將采集的水樣送入液閃測量，這種測量方式時間長，易產生大量放射性廢物。

傳統的塑料閃爍體探測器無法測量低活度或低能量探測對象。因為低活度探測對象產生的光信號少，探測器無法接收到足夠的數據造成測量結果不準確。而低能探測對象的探測效率較低，需要大面積的塑料閃爍體，但相對應的光電倍增管體積有限無法與大面積塑料閃爍體相配合。因此，傳統塑料閃爍體探測器無法應用于氚化水的測量中。

在核電站的氣體測量中由于還存在大量其他放射性物質。這些放射性物質對氚的測量也會產生較大影響。

發明內容

針對現有技術的不足之處，本發明的目的是提供一種抗干擾能力強，探測器靈敏度高，結構簡單，使用方便的基于塑料閃爍體的氣態氚化水在線探測系統。實現氚的實時準確測量，達到在線測氚的目的。

根據本發明提供的一種基于塑料閃爍體的氣態氚化水在線探測系統包括：采樣單元、純化分離單元、探測單元以及控制單元組成；

采樣單元包括：閥門1，采樣泵及相關管線

連接關系為：閥門1連接采樣泵，采樣泵連接凈化分離器采樣端入口

純化分離單元包括：吹掃氣，閥門2，吹掃泵及凈化分離器

連接關系為：吹掃氣連接閥門2，閥門2連接吹掃泵，吹掃泵連接凈化分離器吹掃端入口，凈化分離器吹掃端出口連接探測單元入口，凈化分離器采樣端出口連接采樣氣體排出口

探測單元包括：探測單元盛放黑箱，塑料閃爍體，有機玻璃背板，支撐結構，導光纖維，導光纖維耦合器，光電倍增管，光電倍增管耦合元件以及前置放大器；

連接關系為：使用厚度不超過2mm的塑料閃爍體，其表面不涂覆任何材料，其背面與有機玻璃背板貼合，在有機玻璃的貼合面上每隔1cm開一個直徑0.5mm貫通圓槽，槽內放置直徑0.5mm導光纖維，導光纖維與圓槽之間空隙處填入導光介質。有機玻璃背面涂有反光涂層。導光纖維從有機玻璃背板側面伸出后收束成一束。使用支撐結構構筑成截面為一長方型的支架，在兩個長邊安裝有上述形狀的塑料閃爍體組件，兩個窄邊涂有反光涂層。在增加多個塑料閃爍體后還需在黑箱內安裝一個塑料閃爍體導光纖維耦合器，該耦合器一端連接多個塑料閃爍體的導光纖維，一端連接一束細的導光纖維。當測量對象活度過低時可安裝多個支架，增加塑料閃爍體個數提高探測下限。上述部件全部放置于黑箱中。細導光纖維穿過黑盒后與光電倍增管光耦合元件的入光面相連接，光電倍增管光耦合元件的出光面與光電倍增管連接。導光纖維、光電倍增管光耦合元件以及光電倍增管均包覆有遮光材料并，導光纖維在黑箱上的貫穿孔還需做好密封，光電倍增管使用信號線與前置放大器相連。

控制單元包括：單片機及電源

連接關系為：單片機數據接收部分與前置放大器相連，電源為單片機，前置放大器及光電倍增管供電。