[發明專利]一種射線發射率測量用探測裝置及探測系統

在審

• 申請號: 202210027318.3
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114488254A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李立華;李瑋;夏莉;劉蘊韜
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167;G01T7/00;G01T7/02
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 劉欣;蔣雅潔

本申請實施例公開了一種射線發射率測量用探測裝置及探測系統，涉及射線探測技術領域，解決了相關技術中探測裝置效率不可變的問題。該射線發射率測量用探測裝置，包括真空容器、探測器組件、射線源組件和多個支撐部，探測器組件固定于真空容器內部的一端；射線源組件位于真空容器內，且射線源組件和探測器組件在真空容器的延伸方向上相對設置；多個支撐部沿真空容器延伸方向依次設置，且支撐部固定于真空容器的內壁，射線源組件與多個支撐部中的一個連接。本申請的射線發射率測量用探測裝置用于對α、β射線的發射率進行測量。

技術領域

本申請實施例涉及但不限于射線探測領域，尤其涉及一種射線發射率測量用探測裝置及探測系統。

背景技術

在反應堆退役、核廢物處理、去污以及環境監測中，都需要對α放射性核素進行準確地測量，因此α放射性活度計量是電離輻射計量很重要的一個方面。已建立的2π多絲正比計數器標準裝置具有很高的準確度，但它只能對樣品的總α進行計量，不能區分樣品中各種α核素的能譜，且只適用于低計數率的α樣品。小立體角法測量α發射率的方法是很早發展起來的比較簡單的方法，具有很高的測量準確度，所要求的測量設備簡單。較早采用的探測器有ZnS熒光屏、CsI薄閃爍體和正比計數器等，這些探測器的能量分辨率不高，而隨著半導體探測器技術的發展，目前廣泛采用的金硅面壘半導體探測器具有較高的能量分辨率，可以很好地區分樣品中各種α放射性核素的能譜，另外，它具有接近于100％的物理效率，因此，數據處理也較為簡單。

相關技術中，小立體角探測裝置測量時射線源和探測器之間的距離固定，相應的測量效率也隨之是固定不變的，采用小立體角探測裝置時不能根據待測樣品靈活調整測量效率，難以滿足多樣化的測量需求。

發明內容

本申請實施例提供的射線發射率測量用探測裝置，測量效率在一定范圍內可調，可適應更廣的射線源發射率范圍。

第一方面，本申請實施例提供一種射線發射率測量用探測裝置，包括真空容器、探測器組件、射線源組件和多個支撐部，探測器組件固定于真空容器內部的一端；射線源組件位于真空容器內，且射線源組件和探測器組件在真空容器的延伸方向上相對設置；多個支撐部沿真空容器延伸方向依次設置，且支撐部固定于真空容器的內壁，射線源組件與多個支撐部中的一個連接。

本申請實施例提供的射線發射率測量用探測裝置，真空容器用于提供測量所需的真空環境，通常采用柱狀容器，探測器組件用于接收并測量射線，探測器組件主要用于測量α射線、β射線的發射率，射線源組件則用于放置待測樣品也即射線源，探測器組件及射線源組件均設置在真空容器的內部，且兩者在真空容器的延伸方向上相對設置，以便射線源組件上放置的射線源能夠朝向探測器組件發出射線，此外，真空容器內部沿自身延伸方向上設置有多個支撐部，支撐部與真空容器內壁相固定，由于多個支撐部沿真空容器的延伸方向排列，因此多個支撐部與探測器組件在真空容器延伸方向上的距離并不一致，有的支撐部靠近探測器組件，有的支撐部遠離探測器組件，而射線源組件則可以選擇性的與多個支撐部中的一個連接，也即射線源組件與探測器組件的距離可以通過將射線源組件連接在不同的支撐部上調節，進而改變了射線源與探測器組件之間的距離，在測量精度要求高時，將射線源組件設置在距離探測器組件較遠的支撐部上，在測量精度要求低時，將射線源組件設置在距離探測器組件較近的支撐部上，使得測量效率在一定范圍內可調，根據測量需求對射線源組件與探測器組件之間的距離進行靈活調節，可以有效提升測量效率，增加本申請探測裝置的測量效率范圍，使其能適應更大的射線源發射率范圍，與相關技術中射線源與探測器組件之間距離固定的方案相比，本申請的探測裝置，能夠方便靈活的調節射線源與探測器組件之間的距離，使得測量效率在一定范圍內可調，提升測量效率，并拓寬了可以測量的射線源發射率范圍。

在本申請的一種可能的實現方式中，射線源組件對探測器組件所張開的立體角計算公式如下：

其中，