带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪及校正方法技术

本发明专利技术公开了一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，包括探测器和主机，所述探测器包括壳体和壳体内的探测头，所述探测头竖直向下，顶部依次设置有光电倍增管和前置放大电路，探测器两侧分别设有一撑杆，撑杆底部超过探测器底部，撑杆上分别设有滑杆，所述滑杆下表面分别固定连接一土壤湿度计，所述土壤湿度计的输出端与主机连接。本发明专利技术能对探测器得实际测量数据根据湿度进行实时的修正，使数据在经过湿度校正后更加准确可靠，符合样品需在干燥的条件下用于比较和判断的要求。

【技术实现步骤摘要】
带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪及校正方法
本专利技术涉及一种核辐射探测技术，尤其涉及一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪及校正方法。
技术介绍
随着核工业和核技术应用产业的高速发展，核探测技术也得到了蓬勃发展。因为γ剂量率仪主要用于对环境空气吸收剂量率的测量，具有工作稳定、便携、灵敏度高等特点，是环境就地辐射剂量监测的一种重要手段，在辐射环境监测、矿渣辐射剂量监测等方面得到广泛的应用。野外现场γ剂量测量所受干扰因素多，如测量土壤水分含量的影响。在降雨过程中，土壤的孔隙中保存有水分，土壤结构存在一定的孔隙度，空隙中填充水分后改变了土壤的物质组成，当γ射线在通过土壤的过程，散射、光电截面发生变化，使得使其有效作用截面发生变化；当γ射线在通过土壤后，到达地面能谱的结构发生变化，进而影响γ剂量率的测量数值，不能准确反映真实辐射环境。所以测量出来的数据并不准确，如何去除测量时产生的干扰，并能够实时有效的获取到精确的测量数据，是我们需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供一种解决上述问题，结构简单，测量方便，且使测得的数据更加准确可靠的带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪及校正方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，包括探测器和主机，所述探测器用于探测土壤中放射性核素产生γ射线的空气吸收剂量，所述探测器包括壳体和壳体内的探测头，所述探测头竖直向下，顶部依次设置有光电倍增管和前置放大电路，所述探测头输出端经光电倍增管和前置放大电路后连接主机，所述探测器两侧分别设有一撑杆，所述探测器两侧与撑杆固定连接，且撑杆底部超过探测器底部，撑杆上分别设有一水平的，且能沿撑杆上下滑动的滑杆，所述滑杆下表面分别固定连接一土壤湿度计，所述土壤湿度计的输出端与主机连接。作为优选：所述主机的输出端连接一PDA数据采集器，用于记录采集主机输出的数据。作为优选：所述探测器时探测晶体尺寸为50×50mm的塑料闪烁体探测器，所述撑杆与滑杆选用金属铝材料制成。一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪及校正方法，包括以下步骤；(1)模拟获取带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪中，探测器在不同湿度土壤环境中的γ射线计数，根据仪器标定公式转化为空气吸收剂量；具体方法为：选取一份土壤湿度为0％的土壤样品，插入带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，获取探测器的γ射线计数，多次增加土壤的含水量至土壤湿度为50％，获取不同含水量状态下的探测器γ射线计数，并由仪器标定公式转化为不同含水量状态下的空气吸收剂量率；(2)求解不同湿度条件下的校正系数C，其中，DH为含水量为H时测量得到空气吸收剂量率，Ddry为含水量为0％时空气吸收剂量；(3)以湿度H为横坐标，校正系数C为纵坐标，拟合成含水量与校正系数C关系图，并根据该关系图得出下式C＝aH+b，(公式2)，其中a、b为由公式得出的比例系数；(4)实际测量时，用带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪的里那个土壤湿度计分别获取待测土壤湿度，并求平均值，即为待测土壤实际湿度值DH实，将DH实带入公式(2)计算实际湿度的校正系数C实，再将C实带入公式(1)中计算出实际的空气吸收剂量率Ddry实。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：将土壤湿度计和探测器结合在一起。一方面，土壤湿度计能调整高度，方便测量，并结合两个土壤湿度计各自的计数计算平均值，以此来减少误差，从而对土壤样品湿度进行同步测量，获取湿度计数。另一方面则是通过探测器对土壤样品进行实时测量，使测量到的吸收剂量率传输到本装置的主机上。最后通过湿度校正方程来对空气吸收剂量率进行实时校正，通过PDA数据采集器来对校正完成的数据进行记录采集。这样的好处是：(1)使得实际测量数据在经过湿度校正后更加准确可靠，符合样品需在干燥的条件下用于比较和判断的要求。(2)经过湿度修正后，为不同样品的分析减少了参数影响，增加了γ剂量率仪的使用范围。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为含水量与校正系数C的关系图；图3为实施例2中拟合的含水量与校正系数C关系图；图4为实施例2中校正前后吸收剂量对比图。图中：1、壳体；2、探测头；3、光电倍增管；4、前置放大电路；5、撑杆；6、滑杆；7、土壤湿度计；8、PDA数据采集器。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例1：参见图1和图2，一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，包括探测器和主机，所述探测器用于探测土壤中放射性核素产生γ射线的空气吸收剂量，所述探测器包括壳体1和壳体1内的探测头2，所述探测头2竖直向下，顶部依次设置有光电倍增管3和前置放大电路4，所述探测头2输出端经光电倍增管3和前置放大电路4后连接主机，所述探测器两侧分别设有一撑杆5，所述探测器两侧与撑杆5固定连接，且撑杆5底部超过探测器底部，撑杆5上分别设有一水平的，且能沿撑杆5上下滑动的滑杆6，所述滑杆6下表面分别固定连接一土壤湿度计7，所述土壤湿度计7的输出端与主机连接。所述主机的输出端连接一PDA数据采集器8，用于记录采集主机输出的数据，所述探测器时探测晶体尺寸为50×50mm的塑料闪烁体探测器，所述撑杆5与滑杆6选用金属铝材料制成。本专利技术主要用于现场探测到土壤中放射性核素产生γ射线的空气吸收剂量，不受现场土壤湿度限制，得到的数据精确、快速。且测量起来非常方便。其中，将土壤湿度计7和探测器结合在一起，一方面，土壤湿度计7能调整高度，方便在不同环境的现场插入，并进行测量，两个土壤湿度计7的各自的计数计算平均值，以此来减少误差，从而对土壤样品湿度进行同步测量，获取湿度计数。另一方面，通过探测器对土壤样品进行实时测量，使测量到的吸收剂量率传输到本装置的主机上。主机获取到湿度数据，以及探测器的数据，结合下面的方法，通过湿度校正方程来对空气吸收剂量率进行实时校正，通过PDA数据采集器8来对校正完成的数据进行记录采集。具体方法如下：一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪及校正方法，具体包括以下步骤：第一步：获得校正方程；(1)模拟获取带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪中，探测器在不同湿度土壤环境中的γ射线计数，根据仪器标定公式转化为空气吸收剂量；具体方法为：选取一份土壤湿度为0％的土壤样品，插入带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，获取探测器的γ射线计数，多次增加土壤的含水量至土壤湿度为50％，获取不同含水量状态下的探测器γ射线计数，并由仪器标定公式转化为不同含水量状态下的空气吸收剂量率；(2)求解不同湿度条件下的校正系数C，其中，DH为含水量为H时测量得到空气吸收剂量率，Ddry为含水量为0％时空气吸收剂量；(3)以湿度H为横坐标，校正系数C为纵坐标，拟合成含水量与校正系数C关系图，并根据该关系图得出下式C＝aH+b，(公式2)，其中a、b为由公式得出的比例系数；第二步：实际测量，并结合校正方程获得实际的空气吸收剂量率；(4)实际测量时，用带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪的里那个土壤湿度计7分别获取待测土壤湿度，并求平均值，即为待测土壤实际湿度值DH实，将DH实带入公式(2)计算实际湿度的校正系数C实，再将C实带入公式(1)中计算出实际的空气吸收剂量率Ddry实。本专利技术将土壤湿度计7和探测器结合在一起，根据土壤的湿度来校正探测器实测的值，达到减少误差的目的。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，其特征在于：包括探测器和主机，所述探测器用于探测土壤中放射性核素产生γ射线的空气吸收剂量，所述探测器包括壳体和壳体内的探测头，所述探测头竖直向下，顶部依次设置有光电倍增管和前置放大电路，所述探测头输出端经光电倍增管和前置放大电路后连接主机，所述探测器两侧分别设有一撑杆，所述探测器两侧与撑杆固定连接，且撑杆底部超过探测器底部，撑杆上分别设有一水平的，且能沿撑杆上下滑动的滑杆，所述滑杆下表面分别固定连接一土壤湿度计，所述土壤湿度计的输出端与主机连接。

【技术特征摘要】
1.一种带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，其特征在于：包括探测器和主机，所述探测器用于探测土壤中放射性核素产生γ射线的空气吸收剂量，所述探测器包括壳体和壳体内的探测头，所述探测头竖直向下，顶部依次设置有光电倍增管和前置放大电路，所述探测头输出端经光电倍增管和前置放大电路后连接主机，所述探测器两侧分别设有一撑杆，所述探测器两侧与撑杆固定连接，且撑杆底部超过探测器底部，撑杆上分别设有一水平的，且能沿撑杆上下滑动的滑杆，所述滑杆下表面分别固定连接一土壤湿度计，所述土壤湿度计的输出端与主机连接。2.根据权利要求1所述的带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，其特征在于：所述主机的输出端连接一PDA数据采集器，用于记录采集主机输出的数据。3.根据权利要求1所述的带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪，其特征在于：所述探测器时探测晶体尺寸为50×50mm的塑料闪烁体探测器，所述撑杆与滑杆选用金属铝材料制成。4.根据权利要求1所述的带土壤湿度校正的γ吸收剂量率仪及校正方法，其特征在于：包括以下步骤；(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆贤，谷懿，葛良全，曾国强，马永红，杨佳，田晓峰，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51