本发明专利技术提供了一种透射源贮存自动调节装置及放射性废物探测系统，包括装置壳体、透射源屏蔽容器、透射源、准直孔旋转快门组件和准直孔射线透射强度调节组件；其中，透射源屏蔽容器、透射源、准直孔旋转快门组件和准直孔射线透射强度调节组件设置在装置壳体内侧；装置壳体设置有准直孔；透射源设置在透射源屏蔽容器内，透射源通过透射源的透射源准直孔射出的射线依次通过准直孔旋转快门组件、准直孔射线透射强度调节组件以及准直孔射出；准直孔旋转快门组件用于打开或挡住透射源的透射源准直孔；准直孔射线透射强度调节组件用于调节射线的输出强度。本发明专利技术能够实现高放射性透射源的射线屏蔽，安全性满足国家规定要求，拆装便捷，方便放射源的装取。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放射性废物测量系统，具体地，涉及一种透射源贮存自动调节装置及 放射性废物探测系统。
技术介绍
核电设施的迅速发展和核材料的大量使用会产生大量的低中放射性废物，这些废 物在最终处置前需要对其放射性水平进行测量。通过桶外辐射探测器测量桶内放射性核素 发出的伽马射线能量、强度来确定核素种类与活度是目前正在使用的无损探测技术。由于 废物桶内的填充物质对伽马射线存在衰减，其衰减程度与物质的密度有关，因此对废物桶 的测量分为透射测量与发射测量两步，前者的测量对象是填充物质密度或对伽马射线的线 性衰减系数，后者的测量对象是放射性核素的种类与活度。 透射测量是利用电子计算机断层扫描，即CT(ComputedTomography)的原理确定 物质对射线的衰减系数。如图1所示，在测量中，废物桶旁布置一外透射源，探测器隔废物 桶与透射源正对布置（准直口对准透射源）。以分段伽马扫描技术为例，测量计数率与衰减 系数的关系为： 其中，C、C。为有或没有废物桶时探测器测得的单位时间伽马光子的计数，μ为废 物桶内填充物质对伽马射线在该段层内的平均衰减系数，D为废物桶直径。在获得衰减系 数后，利用特定能量下物质密度与衰减系数的确定关系可以获得填充物质的密度。 上述测量需要有较大放射性的透射源，即外放射源。为了保证人员的安全，需要将 透射源长期放置在屏蔽容器内，该容器仅在探测器方向开小孔径的准直孔，并且在不需要 测量时能够关闭准直孔。同时，在实际使用上，透射源的放射性强度选择是能保证最大衰减 量（如废物桶填充密度大、射线在物质中的径迹长度长）时探测器能有足够量计数率，但 是由于随着废物桶更换和探测位置的变化，射线在废物桶内的径迹长度在改变，物质对射 线的衰减量存在一个较宽的分布范围，因此衰减量减小会造成大量伽马光子同时进入探测 器，探测器的死时间增大，测量误差增加。此时，需要一个外放射源伽马射线透射强度的调 节装置。 根据上述分析，对低中放射性废物桶进行透射测量时需要放射性强度较大的透射 源，并且在理想情况下为透射源提供的贮存设备需要兼具伽马射线屏蔽、准直孔自动启闭、 射线透射强度自动调节的功能。由于目前我国核电厂的低中放射性废物探测系统均由国外 进口，实验样机上采用的透射源贮存设备为简陋铅质容器，不具有准直孔自动启闭和射线 透射强度自动调节的功能。国外的相关设备，如堪培拉（CANBERRA)公司的探测系统能够实 现准直孔自动启闭，但是技术方案保密，且暂时不具备射线透射强度自动调节的功能。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种透射源贮存自动调节装置及放 射性废物探测系统。 根据本专利技术的一个方面提供的透射源贮存自动调节装置，包括装置壳体、透射源 屏蔽容器、透射源、准直孔旋转快门组件和准直孔射线透射强度调节组件； 其中，所述透射源屏蔽容器、所述透射源、所述准直孔旋转快门组件和所述准直孔 射线透射强度调节组件设置在所述装置壳体内侧；所述装置壳体设置有准直孔； 所述透射源设置在所述透射源屏蔽容器内，所述透射源通过透射源的透射源准直 孔射出的射线依次通过所述准直孔旋转快门组件、所述准直孔射线透射强度调节组件以及 所述准直孔射出；所述准直孔旋转快门组件用于打开或挡住所述透射源的透射源准直孔； 所述准直孔射线透射强度调节组件用于调节所述射线的输出强度。 优选地，还包括透射源固定支架、透射源屏蔽容器塞和固定板； 其中，所述透射源屏蔽容器通过所述固定板连接所述装置壳体的底座；所述透射 源屏蔽容器设置有不同半径的阶梯状圆柱孔，所述透射源设置在所述不同半径的阶梯状圆 柱孔内且固定在所述透射源固定支架； 所述透射源屏蔽容器塞设置在所述不同半径的阶梯状圆柱孔内，用于将所述透射 源固定支架压紧固定在所述透射源屏蔽容器上。 优选地，所述准直孔旋转快门组件包括铅质旋转柱体、上转轴、下转轴、推力轴承、 径向滑动轴承、第一步进电机和齿轮组件； 其中，所述铅质旋转柱体设置有径向贯穿的快门准直孔，所述铅质旋转柱体的上 端通过所述上转轴与所述径向滑动轴承相连，下端通过所述下转轴与所述推力轴承相连； 所述第一步进电机通过所述齿轮组件驱动所述铅质旋转柱体转动，从而使所述快门准直孔 与所述透射源准直孔在同一直线上或所述铅质旋转柱体挡住所述透射源准直孔； 所述推力轴承设置在所述底座上，所述径向滑动轴承设置在所述装置壳体的上盖 上。 优选地，所述准直孔射线透射强度调节组件包括旋转轮、齿轮对、第二步进电机、 轴承座和控制器； 其中，所述齿轮对包括相互啮合的大齿轮和小齿轮；所述旋转轮设置有多个贯穿 孔； 所述大齿轮通过所述轴承座连接所述装置壳体的前端面上，所述第二步进电机依 次通过所述小齿轮、所述大齿轮驱动所述旋转轮转动，从而使不同的贯穿孔与所述透射源 准直孔在同一直线上； 所述控制器电气连接所述第二步进电机。 优选地，所述准直孔射线透射强度调节组件还包括铅块，所述多个贯穿孔内分别 设置厚度不同的铅块。 根据本专利技术的另一个方面提供的放射性废物探测系统，包括所述的透射源贮存自 动调节装置，还包括探测器； 其中，所述透射源贮存自动调节装置的准直孔与所述探测器的准直器的准直口对 齐准直； 所述透射源发出的伽马射线经准直孔射出，穿透待测试废物桶进入探测器的探测 晶体内。 与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果： 1、本专利技术中透射源贮存自动调节装置能够实现高放射性透射源的射线屏蔽，安全 性满足国家规定要求，拆装便捷，方便放射源的装取； 2、本专利技术中透射源贮存自动调节装置能够根据控制指令，由步进电机驱动铅柱体 旋转，调节准直孔的角度，实现透射源准直孔快速开启和关闭，实现快门作用； 3、本专利技术中透射源贮存自动调节装置能够根据控制指令，由步进电机驱动射线 强度调节转轮旋转，在不同的旋转角度下，转轮贯穿孔内不同厚度的铅块依次与透射源准 直孔准直，对准直孔内透出的伽马射线进行吸收衰减，从而实现透射源射线强度的自动调 T； 4、本专利技术的透射源贮存自动调节装置均由步进电机驱动，齿轮传动，通过柱体旋 转实现调节，机械结构简单、动作可靠性高、控制精度高。【附图说明】 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显： 图1为本专利技术中放射性废物探测系统的布置示意图； 图2为本专利技术中放射性废物探测系统的结构示意图； 图3为本专利技术中装置壳体的结构示意图； 图4为本专利技术中透射源贮存自动调节装置的截面示意图； 图5为本专利技术中透射源贮存自动调节装置的一个方向的内部结构示意图； 图6为本专利技术中透射源贮存自动调节装置的另一个方向的内部结构示意图； 图7为本专利技术中透射源贮存自动调节装置的内部结构截面示意图； 图8为本专利技术中准直孔旋转快门组件的结构示意图； 图9为本专利技术中准直孔射线透射强度调节组件中铅块装配图。图中： 1为废物桶；2为探测器组件；3为探测器准直器；4为透射源屏蔽装置组件；5为 探测器晶体；6为透射源准直孔；7为透射源；8为装置底座；9为装置上盖；10为装置后盖 板；11为装置上盖板；12为透射源屏蔽容器；13为透射源屏蔽容器塞；14为透射源屏蔽容 器固定板；15为锁；16为准直孔旋转快门组件；17为止推轴承；18本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种透射源贮存及自动调节装置，其特征在于，包括装置壳体、透射源屏蔽容器(12)、透射源(7)、准直孔旋转快门组件(16)和准直孔射线透射强度调节组件(22)；其中，所述透射源屏蔽容器(12)、所述透射源(7)、所述准直孔旋转快门组件(16)和所述准直孔射线透射强度调节组件(22)设置在所述装置壳体内侧；所述装置壳体设置有准直孔(6)；所述透射源(7)设置在所述透射源屏蔽容器(12)内，所述透射源(7)通过透射源(7)的透射源准直孔射出的射线依次通过所述准直孔旋转快门组件(16)、所述准直孔射线透射强度调节组件(22)以及所述准直孔(6)射出；所述准直孔旋转快门组件(16)用于打开或挡住所述透射源(7)的透射源准直孔；所述准直孔射线透射强度调节组件(22)用于调节所述射线的输出强度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾卫国，王德忠，李钰，熊洁梅，钱雅兰，马元巍，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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