小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置及其检测方法，装置包括机箱、固定于机箱内的测量室、设置于机箱表面的显示屏，和设置于机箱内部的测量电路；其中测量室和显示屏为平行设置；显示屏与测量电路相连；测量室包括钨合金盖、钨合金屏蔽罐体、样品杯和探头；钨合金盖分为左盖和右盖，左盖和右盖的一端为活动连接，另一端为活动旋转开口端。测量电路包括高压电源、电流放大与成型电路、电压甄别器、计数器电路、处理器电路、多路可调电压基准电路、按键、显示器电路；本发明专利技术采用一体化扁平结构设计，体积小、重心底、开盖方便安全、放置平稳、不会发生侧翻、样品杯防漏水设计，能适合车、船等颠簸场合使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放射性物质检测
，特别是一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置及其检测方法。
技术介绍
随着核技术的发展，核能在军事及国民经济各个行业中的应用日益广泛，核能在造福人类的的同时，也给人类的健康构成很大的威胁。一旦出现核事故、核爆炸就会有大量放射性物质释放出来，形成放射性落下灰，污染周围环境，直接危及到粮食、肉类、蔬菜、水果、饮用水、牛奶、饮料等的安全。因此，如何在现场实现快速、方便、高效检测出待测物质中的放射性活度，准确的做出放射性污染安全性评价，是核应急现场处置亟待解决的问题。目前，国内对一些固体和液体物质中的放射性活度检测普遍采用放射化学分析方法与伽玛能谱分析方法，这两种测量方法虽然具有较高的测量准确性，检测下限低。但是，该类测量方法均需要在实验室内用大型的仪器设备，如高纯锗γ能谱分析系统；低本地α、β测量装置来实现，检测仪器笨重，采用的屏蔽铅室重达几百公斤、操作制样复杂、分析周期长、设备代价高，无法解决核污染现场待测物质中的放射性活度检测难题。虽然在核污染现场目前可以使用便携式水、食品放射性检测仪，因其采用直筒结构，提手和盖子在最上端，样品检测室采用铅金属作为屏蔽也在上半部分，下半部分为其光电倍增管和电路系统；上重下轻的结构很不稳定，整体装置重心不稳容易侧翻，无法适用于车、船等运动载体平台，并且提手和盖子重量很重，检测人员取提非常不便，危险性大。因此，为核污染现场提供一种小型化移动式快速、方便、高效、安全的污染物放射性活度检测装置成为必然。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，不仅能够方便、准确测量固体和液体的放射性污染情况，而且体积更小便于携带，稳定性更好不会发生侧翻等情况。本专利技术的另一目的在于提供一种利用所述的小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置的检测方法。为解决上述技术问题，本专利技术首先要改变的是检测装置的整体布局，改上下布局为左右布局，将样品检测室放在设备的左侧，将电路系统和显示系统放在设备的右侧；其次，由于NaI晶体体积大小决定了检测的精准度，本专利技术在整体增加NaI晶体体积的基础上尽量缩小光电倍增管的尺寸，以便降低检测装置的高度，把NaI晶体做成圆柱体、圆台组合结构，让晶体出光面直径变小，是为了让晶体更好地和光电倍增管光阴极配合，提高信号收集效率；最后本专利技术采用钨合金屏蔽来替换传统的铅屏蔽，以减少设备的厚度和重量。本专利技术的第一方面，提供了一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，包括：机箱、固定于机箱内的测量室、设置于机箱表面的显示屏，和设置于机箱内部的测量电路；其中：测量室和显示屏为平行设置；显示屏与测量电路相连；测量室包括：钨合金盖、钨合金屏蔽罐体、样品杯和探头，样品杯设置于钨合金屏蔽罐体内部，探头设置于样品杯底部；钨合金盖分为左盖和右盖，左盖和右盖的一端为活动连接，另一端为活动旋转开口端；探头通过电缆线与测量电路相连。所述的探头包括：NaI晶体、光电倍增管、电磁屏蔽罩、探头外罩和探头安装环，光电倍增管位于NaI晶体的下方，NaI晶体和光电倍增管的外部设电磁屏蔽罩，电磁屏蔽罩的外部为探头外罩，探头外罩上设有探头安装环。所述的NaI晶体，上方为圆柱体，下方为倒置的圆台；圆台的大圆底面与圆柱体契合，圆台的小圆底面与光电倍增管契合；也即NaI晶体的纵截面由矩形和梯形组成，且矩形的宽与梯形的长边相等。所述的样品杯包括：相配合的杯体、杯盖以及设置于杯盖上的防水密封圈。所述的钨合金盖的左盖和右盖的的活动连接由滑动轴承实现。所述的钨合金盖的外侧设有盖挡销；所述的钨合金盖的活动旋转开口端的顶部设有开盖手柄。所述的机箱外部设有帮运拧手，所述的帮运拧手为前后设置，方便检测装置的搬运。优选的，所述的NaI晶体的顶部直径为40-50mm(最优为44mm)，底部直径为25-30mm(最优为27mm)，总长度为55-65mm(最优为59mm)。由于本专利技术的钨合金盖分为左盖和右盖，左、右盖为活动旋转结构，避免了盖子因重量重而难于开启的问题；且活动旋转开口端的顶部设有开盖手柄，有利于开盖；配合了盖挡销，使盖子不至于自动开启；本专利技术的NaI晶体的整体体积增大，提高探测灵敏度体积、而NaI晶体的底部采用圆台结构，使得NaI晶体底部与光电倍增管能完全匹配，光电倍增管能完全接受NaI晶体的检测信号，同时光电倍增管的体积能变小使整个检测装置在增加检测灵敏性的同时体积更小；另外，本专利技术的屏蔽室采用钨合金，使得屏蔽室的厚度由原来铅屏蔽室的25mm减小到12mm，缩小了尺寸，减轻了重量；最重要的是，本专利技术的测量室和显示屏为左右平行设置，降低了检测装置的高度，增加了检测装置的稳定性。本专利技术小型化易携带，在污染现场可方便移动实现检测，又由于其稳定性高，不会侧翻非常适合于车载、船载检测。本专利技术的第二方面，提供了一种固体、液体物质中放射性活度的检测方法，该检测方法利用如上所述的小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置进行检测。所述的检测方法包括以下步骤：A、将被检测物质放在样品杯中；B、将钨合金盖的左盖和右盖旋开，将样品杯放入测量室的钨合金屏蔽罐体内，使探头位于样品杯底部，钨合金盖旋转闭合；C、被测样品中伽马射线打到探头NaI晶体，使NaI晶体发光，光子经过光电倍增管放大后输出为电流脉冲、该电流脉冲经过测量电路处理并进行计数统计、运算出待测样品的活度，最终在显示屏上显示检测结果。所述的步骤C中，电流脉冲放大成型电路放大并成型为正极性的电压脉冲，该电压脉冲送到后级5个甄别器进行甄别比较，当电压脉冲幅度高于甄别器阈值电压时，甄别器输出负极性脉冲信号，该负极性脉冲信号送到计数器电路进行计数统计；由于样品放射性活度和计数率成正比，单片机读取到5个通道的计数值，通过正比例运算即可计算出待测样品的活度；5个甄别器中，一个作为总量计数器、用于测量样品中总放射性强度，另外4个甄别器构成二个单道分析器，同时对二种放射性核素活度进行分析。所述的步骤C中，优选的，采用单道稳谱处理：在5个甄别器中选择3个甄别器，分别设置阈值电压为Va、Vb、Vm。测量样品，并记录3个甄别器输出计数Na、Nm、Nb。左半峰面积为：Nam＝Na-Nm；右半峰面积为：Nmb＝Nm-Nb；测量系统、环境气候条件稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的检测装置包括：机箱、固定于机箱内的测量室、设置于机箱表面的显示屏，和设置于机箱内部的测量电路；其中：测量室和显示屏为平行设置；显示屏与测量电路相连；测量室包括：钨合金盖、钨合金屏蔽罐体、样品杯和探头，样品杯放置于钨合金屏蔽罐体内部，探头设置于样品杯底部；钨合金盖分为左盖和右盖，左盖和右盖的一端为活动连接，另一端为活动旋转开口端；探头通过电缆线与测量电路相连。测量电路包括：高压电源、电流放大成型电路、电压甄别器、计数器电路、处理器电路、多路可调电压基准电路、按键、显示器电路。

【技术特征摘要】
1.一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的检测装置包括：机箱、固定于机箱内的测量室、设置于机箱表面的显示屏，和设置于机箱内部的测量电路；其中：测量室和显示屏为平行设置；显示屏与测量电路相连；
测量室包括：钨合金盖、钨合金屏蔽罐体、样品杯和探头，样品杯放置于钨合金屏蔽罐体内部，探头设置于样品杯底部；钨合金盖分为左盖和右盖，左盖和右盖的一端为活动连接，另一端为活动旋转开口端；探头通过电缆线与测量电路相连。
测量电路包括：高压电源、电流放大成型电路、电压甄别器、计数器电路、处理器电路、多路可调电压基准电路、按键、显示器电路。
2.根据权利要求1所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的探头包括：NaI晶体、光电倍增管、电磁屏蔽罩、探头外罩和探头安装环，光电倍增管位于NaI晶体的下方，NaI晶体和光电倍增管的外部设电磁屏蔽罩，电磁屏蔽罩的外部为探头外罩，探头外罩上设有探头安装环。
3.根据权利要求2所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的NaI晶体：上方为圆柱体，下方为倒置的圆台。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的样品杯包括：相配合的杯体、杯盖以及设置于杯盖上的防水密封圈。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的钨合金盖的左盖和右盖的活动连接为滑动轴承。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的钨合金盖的外侧设有盖挡销。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的钨合金盖的活动旋转开口端的顶部设有开盖手柄。
8.根据权利要求1、2或3所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的机箱外部设有帮运拧手。
9.根据权利要求2或3所述的一种小型化移动式固体、液体物质中放射性活度检测装置，其特征在于，所述的NaI晶体为圆柱体、圆台组合结构，顶部直径为40-50mm，底部直径为25-30mm，总长度为55-65mm。
10.根据权利要求2或3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李百龙，张中良，蔡建明，高福，崔建国，程赢，刘聪，杨彦勇，郭佳铭，赵德云，曲红金，李秀秀，张沛，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二军医大学，
类型：发明
国别省市：上海;31