[發明專利]氚活度在線探測系統

有效

• 申請號: 201811399283.6
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109655876B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 錢楠;王廣華;劉衛;顏攀;黃豫;包廣糧;劉文冠;吳勝偉;曾友石
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: G01T1/203
• 分類號: G01T1/203
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供一種氚活度在線探測系統，所述系統包括樣品入口和樣品出口，在該樣品入口和樣品出口之間沿一管線依次連接有采樣單元和測量單元；所述測量單元包括黑箱、位于箱內的測量組件和位于箱外并與所述測量組件相連的信號傳遞組件，所述測量組件包括塑料閃爍纖維，該塑料閃爍纖維包括涂有可反光材料的第一塑料閃爍纖維和裸露的第二塑料閃爍纖維。本發明的氚活度在線探測系統采用塑料閃爍纖維對放射性進行測量，測量氚樣品時響應速度快，測量簡單，在測量時間短，且采用了兩類塑料閃爍纖維，能夠排除其它放射性干擾的特點，實現了復雜環境下氚樣品的氚活度實時測量。

技術領域

本發明設計的探測系統，具體為一種氚活度在線探測系統。

背景技術

氚是一種發出β射線的放射性核素，該射線能量低，射程短，易屏蔽。如果在氚樣品中混有其它放射性核素，氚活度的測量結果極易受到它們的影響。

核電站運行時會產生大量含氚廢水，以及含氚廢氣，這些廢水和廢氣中的氚濃度測量非常困難。因為，這些樣品中通常含有其它放射性核素，這些放射性核素會發出各種能量的γ及β射線，這些射線會對氚的測量造成干擾，影響氚活度測量的準確性。

目前的對液態氚樣品多采用取樣后液閃測量方法。該方法無法實時測量，并需要對復雜組分樣品進行提純處理，測量時間長并且會產生大量放射性廢物。而氣態氚樣品使用電離室測量方法，電離室無法辨別出各種射線的來源。因此會造成測量結果不準。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于塑料閃爍纖維的復雜環境下的氚活度在線探測系統，以實現復雜環境中氚樣品中氚活度的實時準確測量。

為了實現上述目的，本發明提供了一種氚活度在線探測系統，所述系統包括樣品入口和樣品出口，在該樣品入口和樣品出口之間沿一管線依次連接有采樣單元和測量單元；所述測量單元包括黑箱、位于箱內的測量組件和位于箱外并與所述測量組件相連的信號傳遞組件，所述測量組件包括塑料閃爍纖維，該塑料閃爍纖維包括涂有可反光材料的第一塑料閃爍纖維和裸露的第二塑料閃爍纖維。

所述塑料閃爍纖維互相平行設置，并以在其截面上呈圓形陣列的方式等間距排列。

所述可反光材料為硫化鋅、鋁薄膜或錫薄膜。

所述測量組件還包括支架，所述支架由一塊塑料板及支腳構成，支腳通過螺栓固定在所述黑箱內，塑料板上開有許多小圓孔，所述塑料閃爍纖維直接穿過小圓孔。

所述測量組件還包括導光光纖，所述導光光纖聚攏為分別與第一塑料閃爍纖維和第二塑料閃爍纖維相連的兩束；且所述信號傳遞組件包括兩個分別與一束導光光纖相連的光電轉換介質和與這兩個光電轉換介質相連的信號耦合器。

所述測量組件還包括第一光耦合器，兩束導光光纖分別通過一個第一光耦合器與第一塑料閃爍纖維或第二塑料閃爍纖維相連。

所述光電轉換介質為彼此相連的第二光耦合器和光電倍增管，光電轉換介質通過第二光耦合器與導光光纖相連；或者所述光電轉換介質為雪崩二極管。

所述信號傳遞組件還包括一個前置放大器，所述前置放大器與信號耦合器相連。

所述采樣單元包括閥門以及通過所述管線與閥門相連的采樣泵，所述采樣泵的后端與測量單元的入口相連。

所述測量單元與一信號處理單元電連接，所述信號處理單元包括可編程控制模塊及電源。

所述可編程控制模塊為單片機、PLC或PC。