[發明專利]輕便式γ輻射定向探測器

在審

• 申請號: 201910939245.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110609313A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 李東臣
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G01T1/208
• 分類號: G01T1/208;G01T7/00
• 代理公司: 43101 衡陽市科航專利事務所
• 代理人: 張衛衡

一種輕便式γ輻射定向探測器，包括外殼6、主晶體7、圓柱形副晶體8、圓環形副晶體9和光電倍增管10，主晶體7為圓柱形NaI(TL)內爍晶體，圓柱形副晶體8為圓柱形CsI(TL)的爍晶體體，圓環形副晶體9為塑料圓環閃爍晶體。主晶體7、圓柱形副晶體8和圓環形副晶體9同軸安裝在外殼6內的光電倍增管10的端面上。本發明減輕了γ輻射定向探測器的重量，解決了它長期未解決的苯重問題，而且提高了它的定向性能。具有結構簡單輕便、設計合理、定向性能好等特點。

技術領域

本發明涉及一種用于鈾礦床γ輻射取樣和編錄的裝置，特別是一種輕便式γ輻射定向探測器。

背景技術

現有的γ輻射定向儀由兩部分組成，一部分為γ輻射定向探測器,也稱做探頭；另一部分就是操作臺,二者用電纜連結起來。用在坑道或探槽等山地工程中進行γ輻射取樣，即在礦體露頭上根據它的γ輻射強度確定礦體的含量及厚度。定向儀還可用作γ編錄。要求僅器輕便、防潮、測量精度、測量范圍都要滿足要求。

γ輻射取樣的基本特點，是設法消除周圍射線的干擾,將取樣點的γ輻射準確的測定出來(參看教科書“放射性方法勘查”，原子能出版社,1990年6月)。為解決這一問題，早先廣泛采用帶鉛套的差值測量法，即用帶鉛套的鉛套包住探測器,將可以取、插鉛條的鉛套的開口部分對準點，在每個測點上均測量不帶鉛條和帶鉛條的兩個數值，其差值不包括周圍射線的影響，僅與測點上的放射性元素含量及礦層厚度有關，這就是二次測量法，勞動強度大，工作效率低。

上世紀70年代以來,廣泛使用γ輻射定向儀,是一次性測量法。早期便用的是FD-42γ輻射定向儀(可參考教科書“放射勘探儀器”，成都地質學院三系,原子能出版社，1979年11月)。現在鈾礦山便用的是FD-3025Aγ輻射定向儀，這兩種儀器都是核工業總公司263廠生產的。它們的結構如圖1所示，由外殼1、主晶體2、錐形環狀鉛屏3、副晶體4和光電倍增管5組成。它們都是利用波形分析技術根據不同的晶體有不同的發光衰變時間把它們閃爍脈區分開來。上述的兩種儀器,雖然相隔幾十年,它們的探頭都是1.8公斤，探頭太重，根本原因就是裝了鉛屏3。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于鈾礦床γ輻射取樣和編錄、并具有良好定向性能的輕便式γ輻射定向探測器。

實現本發明上述目的的技術方案是：一種輕便式γ輻射定向探測器，包括外殼、主晶體、圓柱形副晶體、圓環形副晶體和光電倍增管；主晶體圓柱形NaI(TL)內爍晶體,圓柱形副晶體為圓柱形CsI(TL)的爍晶體體,圓環形副晶體為塑料圓環閃爍晶體；主晶體、圓柱形副晶體和圓環形副晶體同軸安裝在外殼內的光電倍增管的端面上。

本發明進一步的技術方案是:主晶體為直經2.54cm,高為5cm的圓柱形NaI(TL)內爍晶體,圓柱形副晶體為直經為2.54cm，高為1cm的圓柱形CsI(TL)的爍晶體體。

本發明再進一步的技術方案是:光電倍增管的型號為GDB-23光電倍增管。

由于采用上術技術方案，本發明減輕了γ輻射定向探測器的重量，解決了它長期未解決的苯重問題，而且提高了它的定向性能。因為沒有了鉛屏,就沒有了鉛屏所帶來的反散射，沒有鉛屏就減小了探頭的體積和重量,沒有鉛屏就可使晶體按需要位置排列，這種結構本身就構成了良好的γ輻射定向探測器。裝副晶體就是為了記錄干擾射線的。而現有技術裝鉛屏的目的，是靠鉛屏來阻擋干擾射線進來。而本發明讓干擾射線進來。干擾射線進來后都被副晶體記錄下來，主副晶體的差值，就消除了干擾射線的影響，所以本發明是提高了γ輻射定向探測器的定向性能。本發明一個更主要的意義，糾正了工程界中長期存在的一個技術編見-γ輻射定向探測器必須裝有鉛屏,這可參考前述的兩本教科書，這種偏見直至今天已存在了半個世紀。在全世界包括前蘇聯在內，γ輻射取樣將近一個世紀都有鉛屏。2007年本發明人同物探專家到鈾礦山現場調研γ輻射定向儀的使用情況,普遍反映儀器苯重,定向性能不好，但沒有其它儀器可用，只好湊和著用，所以本發明為研制新型儀器有重要的參考價值。

附圖說明