[发明专利]一种用于超低量程的γ连续探测装置

说明书

本发明属于核辐射探测技术领域，提供一种用于超低量程的γ连续探测装置，包括闪烁体、光导、光电倍增管、前放电路板，所述闪烁体相对被测介质的端面设有井型凹陷。本发明的闪烁晶体具有的井型凹陷结构，被测介质处于凹陷区域，被闪烁体4π面环绕，放射性射线全方位被闪烁体捕获产生闪烁荧光，最大化的提高了本征探测效率，能有效的减少被测介质取样体积，同时，以此取样容器和外部屏蔽体的体积和重量均能减小，本发明超低量程的探测装置的空间占比、重量、经济型都得到了优化。

技术领域

本发明属于核辐射探测技术领域，具体涉及一种用于超低量程的γ连续探测装置。

背景技术

在核辐射探测领域，针对液态排出流系统的连续监测，正常排污工况下，可用常规探测装置插入或靠近排出流直接测量，或对某个监测点连续取样测量。而液态排出流活度水平浓度太低时，常规探测装置的测量下限已被淹没，无法分辨是被测对象还是环境本底影响所致，无法对液态排出流直接连续测量或取样测量。

目前针对此问题的现有方案，采用测量前浓缩活度的方法进行测量，此方法需对取样介质进行活度浓缩，测量不连续，探测装置和取样装置复杂多样，操作繁琐，缺点明显；

另一种方案，采用常规探测装置嵌入井型液体取样罐直接测量，由于液态排出流活度水平浓度极低，采用了大体积液体取样罐，匹配以超重量的屏蔽体，增加了取样体积，屏蔽了环境本底，解决了连续测量问题，但此方法有设备占用空间大，外形笨重，吊装难度大（狭小空间内无法适用），安装人员多，制造和安装成本高等等弊端，这均成为重要制约因素。

由此可见，为了解决上述不足，设计一种用于超低量程，可连续监测的高效γ探测装置是十分必要的。

发明内容

本发明为克服已有的超低量程γ探测装置的各种不足之处，提供一种用于超低量程的γ连续探测装置，通过提高探测装置的探测效率，降低设备整体体积和重量，同时将测量下限达到500Bq/m³以下，实现对液体排出流超低浓度放射性监测的目的。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。

一种用于超低量程的γ连续探测装置，包括闪烁体、光导、光电倍增管、前放电路板，所述闪烁体相对被测介质的端面设有井型凹陷。

进一步的，所述的用于超低量程的γ连续监测装置，包括取样容器、密封顶盖、探测筒体，所述探测筒体为薄壁圆筒结构，所述取样容器内盛装被测介质，取样容器贴合在探测筒体外，通过装置上方的进、出管口将上游的介质引入取样容器内，所述探测筒体内部由下至上依次布置闪烁体、光导、光电倍增管、前放电路板，探测筒体顶部设置密封顶盖，所述闪烁体的底部设有井型凹陷，所述探测筒体的底部设有与闪烁体底部相配合的凹陷。

进一步的，所述闪烁体的凹陷深度与整个晶体长度占比为50%~85%。

进一步的，所述取样容器外部设有屏蔽体，屏蔽体采用全封闭结构，内部为铅屏蔽，外部包裹钢壳。

本发明为一种闪烁体探测装置，其工作原理为放射性射线入射闪烁体内部，在闪烁体内部激励作用产生闪烁荧光，通过光导将有限闪烁荧光收集传输，经过光电倍增管倍增放大，输出微弱脉冲信号，再将微弱脉冲信号由前放板多级放大，传输给上游信号处理装置，信号处理装置可做能谱分析，识别目标核素，得到对应核素活度浓度。

本发明内部闪烁体为井型凹陷型，探测筒体为薄壁法兰结构，顶部有密封顶盖，探测筒体圆柱段外面充满被测介质，被测介质通过取样容器盛装密封，利用外部动力抽取或上下游压力差，实现被测介质的连续取样，同时，外部设置一定厚度屏蔽，消除环境本底影响。

本发明井型凹陷闪烁体，首先，该晶体结构的凹陷区域有效增大了被测介质的取样体积，提高了探测效率；其次，该晶体凹陷区域也增大了入射粒子光照射面积，发光效率高，能量响应线性好；最后，晶体的凹陷深度与整个晶体长度占比一定，满足了闪烁荧光的有效收集，既保证了能量分辨率，同时起到了提高探测效率。