[发明专利]一种仿生α内污染计量监测装置

说明书

本发明涉及α内污染监测领域，尤其涉及一种仿生α内污染计量监测装置，包括智能小车，控制器和与所述控制器通讯的远程控制平台；智能小车底盘上安装有通过步进电机控制的用于泵入监测区域空气的气泵，气泵出气端通过气管A连接有监测仓，监测仓任意一个侧壁连接有气管B，智能小车底盘上安装有用于监测监测仓中α内污染剂量的α能谱获取及分析系统。通过在控制器中预设人体呼吸频率，步进电机基于该人体呼吸频率控制气泵工作，实现了人体呼吸过程中所受的α内污染剂量，为人体所受剂量提供数据参考。

技术领域

本发明涉及α内污染监测领域，尤其涉及一种仿生α内污染计量监测装置。

背景技术

随着世界能源的逐渐匮乏，发展新能源将会成为必然的事，而核能作为新能源之一，如今也在大力开发中。虽然发展前景很广阔，但也有很大的弊端。如果发生核泄漏将会产生大量核辐射，放射性核素将会进入空气中。其中的α粒子会与空气中的分子相互作用，产生气溶胶漂浮在空气中，容易被人体的呼吸系统吸入身体内部，从而对人体造成严重的、长期性的损伤。

目前市场上没有基于人体呼吸进行仿生的α辐射计量测量仪器，因此有必要基于人体呼吸进行仿生设计一种仿生α内污染计量监测装置，实现定量计算吸入人体的α核素活度，并评估α内照射剂量。

发明内容

本发明提供了一种仿生α内污染计量监测装置，实现了在辐射环境下模拟人体的呼吸，获取人体呼吸过程中所受的α内污染剂量，为人体所受剂量提供数据参考。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种仿生α内污染计量监测装置，包括智能小车，所述智能小车包括用于提供行走的行走轮、为行走轮提供转向功能的转向架、为行走轮传动的传动机构、为行走轮提供动力的驱动装置、为驱动装置提供能源的蓄电池、为小车提供行走画面的摄像头、控制小车行走的控制器和与所述控制器通讯的远程控制平台；所述智能小车底盘上安装有通过步进电机控制的用于泵入监测区域空气的气泵，所述气泵出气端通过气管A连接有监测仓，所述监测仓任意一个侧壁连接有气管B，所述智能小车底盘上安装有用于监测监测仓中α内污染剂量的α能谱获取及分析系统。

本发明通过在控制器中预设人体呼吸频率，步进电机基于该人体呼吸频率控制气泵工作，从而实现了人体呼吸过程中所受的α内污染剂量，为人体所受剂量提供数据参考。

优选的，所述α能谱获取及分析系统包括金硅面垒探测器，前置放大器、主放大器、数字多道和能谱分析单元，所述金硅面垒探测器将α辐射信号转换为电脉冲信号，所述数字多道获取α粒子的能谱，并由能谱分析单元计算出对应的α活度值。

进一步的，所述气泵进气端连接有进气管，进气管上安装有用于干燥空气的干燥器和过滤器，使得可通过干燥器消除空气湿度避免空气湿度对监测影响，过滤器用于过滤空气中的大量颗粒尘埃。

再进一步的，所述气管B和进气管上均安装有单向阀，防止气体回流影响监测结构。

又进一步的，在所述气管A上安装有流量计A；并在人体所佩戴的口罩上设置进气端和出气端，所述进气端和出气端上均安装有单向阀，并且在所述进气端上安装有流量计B，所述流量计A和流量计B均与远程控制平台通讯，流量计 B某一时间段内的气体流量已知，再查看相同时间段内流量计A的气体流量所计算出的α内污染剂量，从而更加精确的了解到人体所受α内污染剂量，为人体所受剂量提供精准的数据参考。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明通过无人智能小车佩戴气泵，再通过步进电机根据人体呼吸系统的呼吸频率向监测仓中泵入气体，再通过α能谱获取及分析系统监测及换算出α内污染剂量，从而实现了在某一时间段内人体呼吸过程中所受的α内污染剂量，为人体所受剂量提供数据参考。