[發明專利]一種氣體或液體中α、β和γ射線活度在線測量系統

在審

• 申請號: 202210548691.3
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN115061182A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 董春輝;彭偉欣;左晶鑫;魏凌峰;廖開勇;王明;張慶賢;谷懿;李飛;程鋒;張牧昊;黃起昌;黎剛;李偉蘭
• 申請（專利權）人: 成都理工大學;四川大學;核工業西南物理研究院
• 主分類號: G01T1/178
• 分類號: G01T1/178;G01T1/203
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陳法君

本發明公開了一種氣體或液體中α、β和γ射線活度在線測量系統，所述在線測量系統至少包括探測器和電子學處理單元；所述探測器由第一測量腔和第二測量腔構成的雙腔體結構，所述第一測量腔為柱狀結構并包裹于所述第二測量腔內側，所述第一測量腔與第二測量腔之間由第一殼體分隔；待測量物料經入口導入所述第一測量腔的一端，并經由設置于另一端出口導出，由所述第一測量腔完成待測量物料中α、β、γ粒子的信號采集，并完成其中α粒子信號識別，由所述第二測量腔完成待測量物料中γ粒子信號采集以及識別，所述電子學處理單元基于探測器測得的閃爍光信號完成α、β、γ粒子的活度測量。

技術領域

本發明屬于輻射探測領域，尤其涉及一種氣體或液體中α、β和γ射線活度在線測量系統。

背景技術

傳統的測量方式是使用液閃法測量液體中的放射性，首先使用化學方法去除干擾射線的影響，然后制備待測單一射線溶液，通過液閃法來進行射線活度測量，如果射線活度很低，還需要對待測單一射線溶液進行濃縮，同時液閃法所需的測量時間較長，通常完成一次測量流程所需三天的時間，是無法實現射線的實時在線測量的。也即是傳統測量過程中，其測量過程復雜，測量效率低。

發明內容

本發明的目的在于，為克服現有技術缺陷，提供了一種氣體或液體中α、β和γ射線活度在線測量系統，本發明在線測量系統通過對探測器進行相應的結構設計，實現了對各類射線的分類識別與活度在線測量。

本發明目的通過下述技術方案來實現：

一種氣體或液體中α、β和γ射線活度在線測量系統，所述在線測量系統至少包括探測器和電子學處理單元；

所述探測器由第一測量腔和第二測量腔構成的雙腔體結構，所述第一測量腔為柱狀結構并包裹于所述第二測量腔內側，所述第一測量腔與第二測量腔之間由第一殼體分隔；

所述第一測量腔內沿腔體軸線方向設有若干第一塑閃光纖，所述第一塑閃光纖表面涂抹有摻銀硫化鋅，所述第一測量腔兩端分別設有第一光電倍增管和第二光電倍增管，各第一塑閃光纖的兩端分別與第一光電倍增管和第二光電倍增管連接，當第一光電倍增管和第二光電倍增管同時接受到閃爍光子時，電子學處理單元完成一次信號采集；

所述第二測量腔內沿腔體軸線方向設有若干第二塑閃光纖，所述第二測量腔兩端分別設有第三光電倍增管和第四光電倍增管，各第二塑閃光纖的兩端分別與第三光電倍增管和第四光電倍增管連接，當第三光電倍增管和第四光電倍增管同時接受到閃爍光子時，電子學處理單元完成一次信號采集；

待測量物料經入口導入所述第一測量腔的一端，并經由設置于另一端出口導出，由所述第一測量腔完成待測量物料中α、β、γ粒子的信號采集，并完成其中α粒子信號識別，由所述第二測量腔完成待測量物料中γ粒子信號采集以及識別，所述電子學處理單元基于探測器測得的閃爍光信號完成α、β、γ粒子的活度測量。

根據一個優選的實施方式，所述第一殼體為鋁材料制得。

根據一個優選的實施方式，所述第一殼體的厚度為0.2cm。

根據一個優選的實施方式，所述第二測量腔的外殼為第二殼體，所述第二殼體采用輻射屏蔽金屬制得。

根據一個優選的實施方式，所述第二殼體為鉛材料制得。

根據一個優選的實施方式，所述第二殼體外側還包裹有第三殼體，所述第三殼體為塑料材質制得。

根據一個優選的實施方式，所述電子學處理單元包括ADC模數轉換電路、FPGA運算電路；各光電倍增管分別與ADC模數轉換電路相連，所述ADC模數轉換電路與FPGA運算電路相連；所述FPGA運算電路基于光電倍增管的輸出信號完成物料中α、β、γ粒子的識別和相應活度在線測量。