[实用新型]用于海洋放射性测量的低本底γ能谱仪

说明书

技术领域

 本实用新型属于海洋放射性检测技术领域，具体地说，是涉及一种用于对海洋环境进行放射性检测的γ能谱仪。

背景技术

日本福岛核电站爆炸引发的核泄漏事故，让海洋环境遭受了严重的放射性污染，这也使得对海洋放射性污染的检测和监测工作受到了高度的重视。

长期以来，我国的海洋放射性检测以实验室检测方式为主。每年若干次在重点海域若干站位现场提取海水、海底沉积物和海洋生物样品，带回实验室进行样品的处理和分析。由于现有成熟的γ能谱仪只能检测放射性含量较高的物质，而对于低放射性的海洋物质，必须首先带回实验室进行样品的酸化、共沉淀、搅拌、静置、抽滤等一系列预处理后，形成放射性含量较高的固态物质后，才能满足γ能谱仪的检测分析要求。因此，一次检测工作往往需要2~3天的时间，程序繁琐，耗时费力。不仅如此，这种非实时、断续的检验模式也不可能对海洋放射性污染情况实现及时有效的监测，更难进行预报预警。

由于海洋环境中的放射性含量是低水平的，海水和大部分生物体除K-40以外的其他放射性核素含量是极低水平的，因此，目前陆地上用于土壤、建材、岩石、食品等现场放射性检测的成熟γ能谱仪，在探测效率、探测灵敏度等性能指标上是达不到海洋放射性污染现场监测要求的，因而亟需建立适合海洋放射性检测的超低本底的检测仪器，以用于海洋放射性核素含量的现场监测。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于海洋放射性测量的低本底γ能谱仪，可以快速检测极低放射性水平的海洋环境样品，以提高海洋放射性检测的效率和灵敏度。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于海洋放射性测量的低本底γ能谱仪，包括由六个NaI(T1)晶体传感器组成的晶体阵列探测模块、信号处理模块和上位机；所述的六个NaI(T1)晶体传感器平均分成三组，每组中的两个NaI(T1)晶体传感器相对布设，六个NaI(T1)晶体传感器的晶体端面相邻，围绕形成样品盒放置区域；通过六个NaI(T1)晶体传感器检测输出的六路检测信号传输至信号处理模块，经由信号处理模块处理成能谱信号上传至上位机。

优选的，所述的六个NaI(T1)晶体传感器沿空间三维直角坐标系的三个坐标轴方向两两相对布设，且由所述六个NaI(T1)晶体传感器的六个晶体端面围绕形成的样品盒放置区域的中心刚好为所述空间三维直角坐标系的原点。

进一步的，在所述的γ能谱仪中设置有一用于承载所述NaI(T1)晶体传感器的检测支架，且至少有一个NaI(T1)晶体传感器活动安装在所述检测支架的表面，以方便样品盒取放。

优选的，在所述检测支架的表面设置有滑轨，滑轨上安装有滑动支架，活动安装在所述检测支架表面的NaI(T1)晶体传感器固设在所述的滑动支架上。

又进一步的，在所述的六个NaI(T1)晶体传感器中，其中五个NaI(T1)晶体传感器的晶体端面固定拼合在一起，第六个NaI(T1)晶体传感器安装在所述的滑动支架上，且当六个NaI(T1)晶体传感器拼合到一起时，六个NaI(T1)晶体传感器的六个晶体端面刚好拼合形成一个封闭的腔室，所述样品盒放置于所述封闭的腔室中。

为了适应海洋监测环境，在每一个所述的NaI(T1)晶体传感器的外部均封装有聚乙烯管状外壳。

为了屏蔽外界环境中的γ射线进入NaI(T1)晶体传感器，影响检测精度，实现γ能谱仪的低本底，所述的六个NaI(T1)晶体传感器均内置于铅室中，所述铅室的一端开口， NaI(T1)晶体传感器的晶体端面朝向铅室的开口端。

再进一步的，在所述的NaI(T1)晶体传感器中设置有NaI(T1)晶体、光电倍增管和前置放大器，考虑到海洋环境的噪声频带级别以及钾含量高的特点，所述光电倍增管优选采用低噪声且不含钾的光电倍增管。

更进一步的，在所述信号处理模块中设置有放大整形单元、多道脉冲幅度分析单元和转换控制单元；所述放大整形单元连接晶体阵列探测模块，接收六个NaI(T1)晶体传感器输出的六路检测信号；所述转换控制单元连接放大整形单元和多道脉冲幅度分析单元，控制放大整形单元依次对六路检测信号进行波形的放大和整形处理后，依次输出至多道脉冲幅度分析单元转换处理成γ能谱检测数据上传至上位机。