[发明专利]一种浸入式镧萃取现场检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种浸入式镧萃取现场检测系统，包括一腔体，其特征在于：所述腔体内设有一水平贯穿其两端的检测管道，所述检测管道用于流过镧萃取液；

所述检测管道底部设有一朝向其中心的凸起，所述凸起为圆柱形，凸起内设有高纯锗探测器，所述高纯锗探测器正对检测管道内部，顶部与凸起的顶部贴合，外壁包覆有隔热棉，底部设有一屏蔽环，所述屏蔽环底部与凸起底部平齐；

所述检测管道内设有流量传感器、密度传感器、腔体外设有伽马能谱仪和PLC控制器，所述流量传感器、密度传感器和伽马能谱仪的输出端连接PLC控制器；

所述流量传感器、密度传感器分别用于采集萃取液的流速信息v、实时密度信息ρ；

所述高纯锗探测器输出端连接伽马能谱仪，用于探测萃取液中的伽马射线并经伽马能谱仪分析得到能谱；

所述PLC控制器用于用于设置测量时间t、从能谱中提取镧-138中能量为1.435MeV的伽马射线的特征峰计数N_A、特征全能峰区间本底计数N_b，结合流速信息v、实时密度信息ρ，并根据下式得到镧的检测灵敏度S、萃取液中镧的质量DM：

S＝η·A_La·γ

式中：η为伽马能谱仪的探测效率，γ为1.435MeV射线的分支比，值为65.5％，A_La为天然镧的比活度，值为826.63Bq/kg，A_S为待测萃取液中镧-138的活度。

2.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统，其特征在于：所述检测管道采用不锈钢材料或PVC材料制成，若为不锈钢材料，所述检测管道内设有一耐腐蚀层，所述耐腐蚀层材料为聚四氟乙烯及其衍生物。

3.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统，其特征在于：所述检测管道横截面为圆环形，内径为30cm、外径为32cm，凸起的尺寸为15cm*12cm，壁厚1mm，所述隔热棉厚度为2cm。

4.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统，其特征在于：所述高纯锗探测器相对探测效率≥120％，采用电制冷方式，包括冷指和信号线，所述冷指和信号线从铅屏蔽环中部的孔中引出。

5.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)建立一浸入式镧萃取现场检测系统，并将检测管道串联在待测萃取液流过的管路上；

(2)启动系统，流量传感器、密度传感器对萃取液的流速信息v、实时密度信息ρ进行采集，高纯锗探测器探测萃取液中的伽马射线，送入伽马能谱仪中分析得到测量能谱并输出；

(3)PLC控制器从叠加能谱中提取镧-138的1.435MeV特征峰计数N_A、该特征全能峰区间本底计数N_b；并根据下式计算镧的检测灵敏度S、和萃取液中镧的质量DM；

S＝η·A_La·γ

式中：η为伽马能谱仪的探测效率，γ为1.435MeV射线的分支比，值为65.5％，A_La为天然镧的比活度，值为826.63Bq/kg，A_S为待测萃取液中镧-138的活度。

6.根据权利要求5所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统的检测方法，其特征在于：还包括步骤(4)，根据下式计算镧的最小可探测质量MDM；