一种β辐射剂量当量量值传递电离室制造技术

本发明专利技术属于辐射监测技术领域，具体涉及一种β辐射剂量当量量值传递电离室，包括环形的电离室外壁(9)，密封设置在电离室外壁(9)的底端开口上的电离室底座(6)，还包括设置在电离室外壁(9)内的与电离室底座(6)平行的高压极(5)和收集极组件，收集极组件靠近电离室底座(6)。本发明专利技术能够直接测量个人剂量当量H

【技术实现步骤摘要】
一种
β
辐射剂量当量量值传递电离室


[0001]本专利技术属于辐射监测
，具体涉及一种β辐射剂量当量量值传递电离室。

技术介绍

[0002]放射性同位素生产应用、放射性药物制备、核燃料生产、反应堆的维修与退役以及核废物处理等环境中，均可能存在较高剂量水平的β辐射。目前对于外照射辐射，国内仅针对X、γ射线的辐射剂量监测开展了大量工作，在X、γ射线外照射监测设备的计量保障方面积累了大量经验。但上述领域工作环境中往往忽视了对β射线的辐射剂量监测。相比于一个薄的或非屏蔽的γ源，相同尺寸的β放射源产生的剂量会超过γ射线辐射剂量的50倍。因此需要对上述工作场景中的β射线剂量监测有足够多的重视。
[0003]上述工作环境中涉及的β射线多为弱贯穿辐射(60keV
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4MeV的β射线或能量低于15keV的光子)，仅对受照职业人员的皮肤和眼晶状体造成较大的辐射危害。职业人员需要佩戴H
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(0.07)个人剂量计或H
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(3)个人剂量计对其皮肤和眼晶状体剂量进行监测，防止其超过剂量限值。然而目前国内并未建立β辐射剂量当量H
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(0.07)和H
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(3)的量值传递体系，相关计量器具均面临着无法溯源和无计量技术规范可依的量值传递问题。
[0004]目前市售的β射线次级标准装置(Beta Secondary Standard type 2，BSS2)可以产生满足ISO 6980标准要求的β射线辐射场，用于实现对β个人剂量计的校准和确定其能量响应和角响应。但随着使用年限的增加和周围实验环境的影响，β射线次级标准装置在校准位置处产生的β辐射场可能发生变化。此时需要使用由上级计量部门提供的经校准后的传递电离室来确定未知β辐射场中的H
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(0.07)和H
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(3)的约定真值。目前，仅有德国联邦物理技术研究院(PTB)研制了一款可以直接测量个人剂量当量H
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(0.07)和个人剂量当量H
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(3)的传递电离室。设计并研制直接测量H
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(0.07)和H
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(3)的传递电离室具有重要的实用价值，其可以实现H
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(0.07)和H
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(3)的量值传递和溯源，保障量值的准确和统一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是设计一种β辐射剂量当量量值传递电离室(简称“传递电离室”)，用于确定β射线次级标准辐射场中H
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(0.07)和H
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(3)的约定真值，解决国内H
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(0.07)和H
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(3)剂量仪表无法溯源的问题，进而提高H
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(0.07)和H
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(3)剂量仪表监测结果的准确度
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种β辐射剂量当量量值传递电离室，其中，包括环形的电离室外壁，密封设置在所述电离室外壁的底端开口上的电离室底座，还包括设置在所述电离室外壁内的与所述电离室底座平行的高压极和收集极组件，所述收集极组件靠近所述电离室底座。
[0007]进一步，
[0008]还包括第一高压压环和第二高压压环，所述电离室外壁的顶端开口为入射端，所述第二高压压环设置在所述入射端的上表面内部，所述第一高压压环设置在所述第二高压压环上；
[0009]所述电离室外壁、所述收集极组件和所述第一高压压环共同构成空腔；通过所述第一高压压环和所述第二高压压环将所述高压极设置在所述空腔内，且保证所述高压极安装后表面平整无褶皱；
[0010]还包括密封设置在所述第一高压压环的顶端开口上的保护盖；
[0011]所述电离室底座内部设有屏蔽挡板，还包括设置在所述屏蔽挡板和所述电离室外壁内的连接器，所述连接器用于信号的引出及三同轴电缆的固定；
[0012]还包括设置在所述电离室底座底部外表面上的支撑杆。
[0013]进一步，所述高压极由聚碳酸酯制成，密度为1.2g/cm3，厚度为8μm；所述高压极的下表面喷涂第一石墨涂层，所述第一石墨涂层的石墨密度为2.265g/cm3，厚度为31μm，所述第一石墨涂层中的任意两点间电阻小于1kΩ；所述高压极的组织等效厚度为0.07mm；在所述电离室外壁中预埋高压线，所述第一石墨涂层通过所述高压线与所述连接器的高压端电气连通。
[0014]进一步，所述收集极组件由PMMA材料制成，为圆片状，与所述电离室底座一同通过螺纹安装或螺丝固定于所述电离室外壁的底部；所述收集极组件的下表面与所述电离室底座相接触，所述收集极组件的上表面为收集极和保护极，所述收集极和所述保护极均为导电高纯石墨层；所述收集极的直径为40mm，位于所述收集极组件的圆心位置，所述保护极环绕在所述收集极外围；所述收集极和所述保护极之间有宽度≤0.5mm、深度为1mm的绝缘挖槽将所述保护极和所述收集极隔离；所述保护极和所述收集极通过所述收集极组件中预留的安装孔及导电碳棒将信号引出至所述连接器和所述三同轴电缆。
[0015]进一步，所述电离室外壁采用PMMA材料制成；所述电离室外壁外径为90mm，含所述保护盖后所述电离室外壁的高度为41mm；所述空腔的直径为53.5mm，高度为6.5mm；所述空腔的内壁部分以及与所述高压极接触部分喷涂第二石墨涂层；所述电离室外壁内部预留有用于所述连接器的安装孔和高压走线。
[0016]进一步，所述第一高压压环和所述第二高压压环由PMMA材料制成；在所述入射端的上表面设有凹槽，所述第二高压压环通过非金属螺丝固定于所述凹槽内，安装后所述第二高压压环的上表面与所述入射端的上表面平齐；所述第一高压压环通过非金属螺丝固定于所述入射端的上表面上，进而覆盖在所述第二高压压环的上表面上。
[0017]进一步，所述电离室底座由PMMA材料制成，所述电离室底座中预留第一通气气孔，直径＜1mm；所述屏蔽挡板中预留所述三同轴电缆和所述连接器的安装空间，所述屏蔽挡板的表面均匀喷涂第三石墨涂层，所述第三石墨涂层与所述保护极以及所述三同轴电缆的中间屏蔽层通过预留走线实现等电位和电气连通；所述屏蔽挡板上预留第二通气气孔，直径＜1mm；所述电离室底座通过非金属螺丝固定于所述电离室外壁的底端开口上；所述电离室底座的外表面预留用于所述支撑杆的紧固件，所述紧固件可拆卸；所述紧固件上预留第三通气气孔，直径＜1mm；所述紧固件及用于所述紧固件的固定螺丝采用PMMA材料。
[0018]进一步，所述保护盖的直径为90mm，厚度为2.56mm，由PMMA材料制成，密度为1.19g/cm3；所述保护盖为可拆卸设计，采用螺纹或通过螺丝安装固定；安装所述保护盖后，所述保护盖和所述高压极以及二者之间的空气的组织等效厚度为3mm，则β辐射剂量当量量值传递电离室能够用于测量个人剂量当量H
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(3)；取下所述保护盖后，所述高压极的组织等效厚度为0.07mm，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种β辐射剂量当量量值传递电离室，其特征是：包括环形的电离室外壁(9)，密封设置在所述电离室外壁(9)的底端开口上的电离室底座(6)，还包括设置在所述电离室外壁(9)内的与所述电离室底座(6)平行的高压极(5)和收集极组件，所述收集极组件靠近所述电离室底座(6)。2.如权利要求1所述的一种β辐射剂量当量量值传递电离室，其特征是：还包括第一高压压环(1)和第二高压压环(2)，所述电离室外壁(9)的顶端开口为入射端，所述第二高压压环(2)设置在所述入射端的上表面内部，所述第一高压压环(1)设置在所述第二高压压环(2)上；所述电离室外壁(9)、所述收集极组件和所述第一高压压环(1)共同构成空腔(12)；通过所述第一高压压环(1)和所述第二高压压环(2)将所述高压极(5)设置在所述空腔(12)内，且保证所述高压极(5)安装后表面平整无褶皱；还包括密封设置在所述第一高压压环(1)的顶端开口上的保护盖(8)；所述电离室底座(6)内部设有屏蔽挡板，还包括设置在所述屏蔽挡板和所述电离室外壁(9)内的连接器(10)，所述连接器(10)用于信号的引出及三同轴电缆的固定；还包括设置在所述电离室底座(6)底部外表面上的支撑杆(11)。3.如权利要求2所述的一种β辐射剂量当量量值传递电离室，其特征是：所述高压极(5)由聚碳酸酯制成，密度为1.2g/cm3，厚度为8μm；所述高压极(5)的下表面喷涂第一石墨涂层，所述第一石墨涂层的石墨密度为2.265g/cm3，厚度为31μm，所述第一石墨涂层中的任意两点间电阻小于1kΩ；所述高压极(5)的组织等效厚度为0.07mm；在所述电离室外壁(9)中预埋高压线(13)，所述第一石墨涂层通过所述高压线(13)与所述连接器(10)的高压端电气连通。4.如权利要求2所述的一种β辐射剂量当量量值传递电离室，其特征是：所述收集极组件由PMMA材料制成，为圆片状，与所述电离室底座(6)一同通过螺纹安装或螺丝固定于所述电离室外壁(9)的底部；所述收集极组件的下表面与所述电离室底座(6)相接触，所述收集极组件的上表面为收集极(4)和保护极(3)，所述收集极(4)和所述保护极(3)均为导电高纯石墨层；所述收集极(4)的直径为40mm，位于所述收集极组件的圆心位置，所述保护极(3)环绕在所述收集极(4)外围；所述收集极(4)和所述保护极(3)之间有宽度≤0.5mm、深度为1mm的绝缘挖槽将所述保护极(3)和所述收集极(4)隔离；所述保护极(3)和所述收集极(4)通过所述收集极组件中预留的安装孔及导电碳棒将信号引出至所述连接器(10)和所述三同轴电缆。5.如权利要求2所述的一种β辐射剂量当量量值传递电离室，其特征是：所述电离室外壁(9)采用PMMA材料制成；所述电离室外壁(9)外径为90mm，含所述保护盖(8)后所述电离室外壁(9)的高度为41mm；所述空腔(12)的直径为53.5mm，高...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕忠斌，宋明哲，倪宁，高飞，魏可新，王红玉，刘蕴韬，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：