反符合超低本底HPGeγ谱仪制造技术

技术编号:18457960 阅读:45 留言:0更新日期:2018-07-18 12:22
本申请公开了一种反符合超低本底HPGeγ谱仪,包括样品室和杜瓦瓶,样品室设置有封闭空腔,杜瓦瓶的瓶口插接有冷指,冷指穿过封闭空腔底部延伸至封闭空腔内,冷指位于封闭空腔内部的一端固定连接有HPGe探测器,样品室从外到内依次设置有外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层,外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层均设置有封闭内腔,于消除建筑材料中的天然放射性核素和次级宇宙射线软成分对塑料闪烁探测器计数率和谱仪本底的影响,能够解决测试过程中本底干扰大、测量准确度低的问题。

Anti coincidence ultra low background HPGe gamma spectrometer

The present application discloses an anti coincidence ultra low background HPGe gamma spectrometer, including a sample room and a Dewar bottle. The sample chamber is provided with a closed cavity. The bottle mouth of the Dewar bottle is inserted with cold finger. The cold finger extends through the bottom of the closed cavity to the closed cavity. The cold finger is fixed at the end of the closed cavity with a HPGe detector. The sample room is from the sample room. The outer lead layer, plastic flicker layer, cadmium layer, inner lead layer and copper layer are set in turn, and the outer lead layer, plastic flash layer, cadmium layer, inner lead layer and copper layer all have closed inner cavity. The effect of natural radionuclides and secondary cosmic ray soft components on the counting rate of plastic scintillation detectors and the background of the spectrometer are eliminated. It can solve the problem of large background interference and low measurement accuracy in the testing process.

【技术实现步骤摘要】
反符合超低本底HPGeγ谱仪
本公开一般涉及环境监测领域,具体涉及核辐射监测领域,尤其涉及一种反符合超低本底HPGeγ谱仪。
技术介绍
低本底γ谱仪在辐射防护、环境监测、大气现象、食品卫生等方面都有重要的应用。随着人们对环境保护工作的日益重视,对放射性分析水平的下限也提出了更高的要求,特别是在样品放射性极其微弱的情况下,要求最大限度地降低本底。以HPGe为主探测器的γ谱仪本底成分的主要来源包括:(1)土壤及建筑材料中的天然放射性,主要是238U、232Th衰变的子体以及40K,也有重核自发裂变和(α,n)反应产生的中子;(2)屏蔽材料和探测原件中的放射性同位素和引入的放射性杂质或污染;(3)宇宙射线诱发的本底,包括μ子本身以及μ子在屏蔽材料上产生的中子、高能电子等产生的本底。如何降低本底减少测试过程中环境的干扰成为了行业问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种降低本底、提高测量准确性的反符合超低本底HPGeγ谱仪。第一方面,本专利技术的反符合超低本底HPGeγ谱仪,包括样品室和杜瓦瓶,样品室设置有封闭空腔,杜瓦瓶的瓶口插接有冷指,冷指穿过封闭空腔底部延伸至封闭空腔内,冷指位于封闭空腔内部的一端固定连接有HPGe探测器,样品室从外到内依次设置有外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层,外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层均设置有封闭内腔。根据本申请实施例提供的技术方案,通过外铅层初步降低环境γ和宇宙射线软成分;塑闪层起反符合屏蔽,降低宇宙射线硬成分和中子本底;镉片层吸收热中子,降低热中子本底;内铅层进一步屏蔽环境中的γ与热中子在镉上产生的γ;铜层阻挡X射线和铅本身射线,外铅层和内铅层构成了物质屏蔽,用于消除建筑材料中的天然放射性核素和次级宇宙射线软成分对塑料闪烁探测器计数率和谱仪本底的影响,能够解决测试过程中本底干扰大、测量准确度低的问题。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术的实施例的反符合超低本底HPGeγ谱仪的结构示意图;图2为本专利技术的实施例的反符合超低本底HPGeγ谱仪的杜瓦瓶和升降装置的结构示意图;图3为本专利技术的实施例的反符合超低本底HPGeγ谱仪的冷指的结构示意图;图4为本专利技术的实施例的反符合超低本底HPGeγ谱仪的弹性固定圈的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术,而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1,本专利技术的反符合超低本底HPGeγ谱仪,包括样品室10和杜瓦瓶20,样品室10设置有封闭空腔11,杜瓦瓶20的瓶口插接有冷指21,冷指21穿过封闭空腔11底部延伸至封闭空腔11内,冷指21位于封闭空腔11内的一端固定连接有HPGe探测器22,样品室10从外到内依次设置有外铅层12、塑闪层13、镉片层14、内铅层15和铜层16,外铅层12、塑闪层13、镉片层14、内铅层15和铜层16均设置有封闭内腔。在本专利技术的实施例中,反符合超低本底HPGeγ谱仪,包括样品室和杜瓦瓶,样品室设置有封闭空腔,封闭空腔可以但不仅仅为圆柱形空腔,将封闭空腔设置为柱形空腔能够抑制宇宙射线μ子,还可以慢化或热化来自外部的快中子,杜瓦瓶的瓶口插接有冷指,冷指穿过封闭空腔底部延伸至封闭空腔内,冷指位于封闭空腔内部的一端固定连接有探测器,探测器的探头上可以放置马林杯,样品室从外到内依次设置有外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层,铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层均设置有封闭内腔,外铅层初步降低环境γ和宇宙射线软成分;塑闪层起反符合屏蔽,降低宇宙射线硬成分和中子本底;镉片层吸收热中子,降低热中子本底;内铅层进一步屏蔽环境中的γ与热中子在镉上产生的γ;铜层阻挡X射线和铅本身射线,外铅层和内铅层构成了物质屏蔽,用于消除建筑材料中的天然放射性核素和次级宇宙射线软成分对塑料闪烁探测器计数率和谱仪本底的影响,塑闪层用作反符合屏蔽,镉片层作为热中子屏蔽,吸收各个方向入射的中子,铜层的材料可选择为无氧铜层,用于屏蔽210Pb子体210Bi的射线产生的轫致辐射,使用物质屏蔽、反符合屏蔽和热中子屏蔽紧密结合降低本底。采用物质屏蔽降低宇宙射线软成分和周围的天然辐射本底;以塑料闪烁体作为反符合探测器,采用反符合技术可以大幅度降低次级宇宙射线μ子产生的本底,同时经塑料闪烁体的慢化和反符合技术,亦有效抑制快中子非弹性散射引发的本底;通过有效的热中子屏蔽可大幅度降低屏蔽材料等热中子俘获反应产生的本底。反符合屏蔽联合热中子屏蔽有效的降低μ子和中子本底,对低本底γ谱仪可进一步降低本底水平。进一步的,封闭空腔11底部设置有阶梯孔111,冷指21套接有阶梯轴23,阶梯轴23与阶梯孔111套接配合使封闭空腔的内腔与外界隔绝,阶梯孔111靠近封闭空腔11的孔径大于阶梯孔111远离封闭空腔11的孔径。在本专利技术的实施例中,封闭空腔底部设置有阶梯孔,冷指套接有阶梯轴,阶梯轴与阶梯孔套接配合,阶梯孔靠近封闭空腔的孔径大于阶梯孔远离封闭空腔的孔径,冷指能够跟随杜瓦瓶沿竖直方向上运动,实现将HPGe探测器伸入或者抽出样品室内,当需要进行更换样品时,可以直接将冷指抽出,阶梯轴脱离阶梯孔,冷指从样品室内抽出,然后对样品室内的样品进行更换,在将冷指插入样品室内进行检测,阶梯轴紧贴阶梯孔,将样品室的内腔隔成封闭空腔,操作简单方便,避免了现有技术需要将样品室进行拆除来更换样品。进一步的,阶梯轴23设置有铜轴232和铅轴231,铅轴231设置在杜瓦瓶20与铜轴232之间,铜轴232设置在铅轴231与HPGe探测器22之间,铅轴231的直径大于铜轴232的直径,铅轴231与阶梯孔111套接配合。在本专利技术的实施例中,当阶梯轴紧贴阶梯孔时,阶梯轴和阶梯孔配合将样品室内腔隔成封闭空腔,降低本底,减少外界的干扰,同时,在阶梯轴和阶梯孔的配合处能够构成一个完整的封闭的屏蔽层,有效地对物质进行屏蔽,有效地降低本底,提高了检测结果的精确性,当需要对马林杯234中的样品进行更换时,可以使杜瓦瓶整体下降,阶梯轴脱离阶梯孔,当马林杯234完全脱离样品室的封闭空腔时,对马林杯进行更换样品,更换完成后,在将杜瓦瓶上升,使阶梯轴紧贴阶梯孔,然后探测器在样品室内对马林杯中的样品进行检测,提高了更换效率。进一步的,铅轴231外侧包覆有钢套235,钢套235与阶梯孔111套接配合。在本专利技术的实施例中,铅轴外侧包覆有钢套提高铅轴的支撑力,弥补的铅轴强度不够的问题,钢套与阶梯孔套接配合,对封闭空腔进行多层屏蔽,进一步地降低本体,提高检测结果的准确性。参考图1和2,进一步的,包括升降装置30,升降装置30设置有托盘31,杜瓦瓶20固定在托盘31上,托盘31滑动连接有滑轨34,托盘31固定连接有螺母,螺母螺接有螺杆35,螺杆35与滑轨34可滑动地固定连接。在本专利技术的实施例中,包括升降装置,升降装置设置有托盘,杜瓦瓶固定在托盘上,可选的,杜瓦瓶的瓶底固定有固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反符合超低本底HPGeγ谱仪,其特征在于,包括样品室和杜瓦瓶,所述样品室设置有封闭空腔,所述杜瓦瓶的瓶口插接有冷指,所述冷指穿过所述封闭空腔底部延伸至所述封闭空腔内,所述冷指位于所述封闭空腔内的一端固定连接有HPGe探测器,所述样品室从外到内依次设置有外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层,所述外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层均设置有封闭内腔。

【技术特征摘要】
1.一种反符合超低本底HPGeγ谱仪,其特征在于,包括样品室和杜瓦瓶,所述样品室设置有封闭空腔,所述杜瓦瓶的瓶口插接有冷指,所述冷指穿过所述封闭空腔底部延伸至所述封闭空腔内,所述冷指位于所述封闭空腔内的一端固定连接有HPGe探测器,所述样品室从外到内依次设置有外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层,所述外铅层、塑闪层、镉片层、内铅层和铜层均设置有封闭内腔。2.根据权利要求1所述的反符合超低本底HPGeγ谱仪,其特征在于,所述封闭空腔底部设置有阶梯孔,所述冷指套接有阶梯轴,所述阶梯轴与所述阶梯孔套接配合使所述封闭空腔的内腔与外界隔绝,所述阶梯孔靠近所述封闭空腔的孔径大于所述阶梯孔远离所述封闭空腔的孔径。3.根据权利要求2所述的反符合超低本底HPGeγ谱仪,其特征在于,所述阶梯轴设置有铜轴和铅轴,所述铅轴设置在所述杜瓦瓶与所述铜轴之间,所述铜轴设置在所述铅轴与所述HPGe探测器之间,所述铅轴的直径大于所述铜轴的直径,所述铅轴与所述阶梯孔套接配合。4.根据权利要求3所述的反符合超低本底HPGeγ谱仪,其特征在于,所述铅轴外侧包覆有钢套,所述钢套与所述阶梯孔套接配合。5.根据权利要求2所述的反符合超低本底HPGeγ谱仪,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:常军林
申请(专利权)人:卡迪诺科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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