[發明專利]一種自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀系統

有效

• 申請號: 202010022804.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111175334B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 邵少雄;鄭維明;范德軍;徐平;湯祺
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223;G01N23/2204
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明屬于乏燃料后處理技術領域，具體涉及一種自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀系統，用于對放射性待測樣品的X射線熒光光譜進行測量，包括設有氣動送樣系統的自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀，氣動送樣系統用于從樣品分發臺向自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀傳送待測樣品；自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀用于獲得和分析樣品的X射線熒光光譜，并輸出分析結果，還用于控制氣動送樣系統對待測樣品的傳送。通過該自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀系統，樣品無需預處理，可直接測量；分析過程簡單，高效快速；樣品可回收利用；實現了樣品信息的自動獲取、跑兔瓶的自動收發、樣品的自動測量，減輕工作人員的勞動強度和所受劑量，極大提高工作效率。

技術領域

本發明屬于乏燃料后處理技術領域，具體涉及一種自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀系統。

背景技術

乏燃料又稱輻照核燃料，是經受過輻射照射、使用過的核燃料，通常是由核電站的核反應堆產生。乏燃料后處理是核燃料循環后段中最關鍵的一個環節，是對目前對核反應堆中卸出的乏燃料的最廣泛的一種處理方式。乏燃料后處理廠通常采用普雷克斯(PUREX)流程，該流程利用磷酸三丁酯(TBP)對U(VI)、Pu(IV)的高萃取性以及Pu的易氧化還原性實現U、Pu的萃取及相互分離，主要包括鈾、钚共去污循環、鈾凈化循環和钚凈化循環。在整個流程中，微量鈾和钚是最為重要的分析項目之一，具有分析點多，分析頻次高，濃度跨度大等特點，目前普遍采用X射線熒光法測量，但其測量中諸如測量瓶的開關、樣品的移取等操作均為手動方式，由人工完成，需要耗費大量的人力物力，工作人員勞動強度大，效率低，還存在受到輻射的劑量超標的風險。

發明內容

基于前期開發的X射線熒光分析方法，本發明的目的是將氣動送樣技術、自動化技術與鈾/钚測量技術相結合，研制自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀系統，實現樣品信息的自動獲取、測量瓶的自動收發、樣品的自動測量，最終實現無人值守的全自動分析，將大大減輕工作人員的勞動強度及所受劑量，極大提高工作效率和人員安全。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是一種自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀系統，用于對樣品分發臺中的放射性的待測樣品的X射線熒光光譜進行測量，其中，包括設有氣動送樣系統的自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀，所述氣動送樣系統用于從所述樣品分發臺向所述自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀傳送所述待測樣品；所述自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀用于獲得和分析所述待測樣品的所述X射線熒光光譜，并輸出對所述X射線熒光光譜的分析結果，還用于控制所述氣動送樣系統對所述待測樣品的傳送。

進一步，所述自動石墨晶體預衍射X射線熒光儀包括連接探測系統的控制及分析系統；所述探測系統用于獲得所述X射線熒光光譜；所述控制及分析系統用于分析所述X射線熒光光譜并輸出所述分析結果，以及控制所述氣動送樣系統對所述待測樣品的傳送。

進一步，所述氣動送樣系統是設有PTN傳送管的PTN主站，所述PTN主站設在樣品分發臺上，用于接收由所述樣品分發臺送出的裝有所述待測樣品的跑兔瓶，并在所述控制及分析系統的控制下通過所述PTN傳送管對所述跑兔瓶進行來回傳送；所述PTN傳送管的頂端設在所述PTN主站上，所述PTN傳送管的尾端設有樣品測量底座，所述樣品測量底座設置在靠近所述探測系統的位置上，用于所述跑兔瓶的定位和發送；在所述樣品測量底座上設有感應裝置，所述感應裝置能夠感應到是否有所述跑兔瓶位于所述樣品測量底座內，并向所述控制及分析系統發送相應的到位信號；PTN是氣動送樣系統的英文縮寫。

進一步，所述PTN傳送管通過氣動傳送方式傳送所述跑兔瓶；所述感應裝置為光纖傳感器。

進一步，

所述探測系統包括X射線裝置和X射線熒光探測裝置；