一种恒温伽马能谱仪制造技术

本实用新型专利技术属于放射性矿床勘查技术领域，具体涉及一种恒温伽马能谱仪，包括：能谱探头、操作台、数据线、温度相变材料、电子倍增管、铅室和能谱探头外套筒，所述能谱探头与操作台通过数据线连接，所述能谱探头上部安装有铅室，所述电子倍增管放置在铅室内；所述铅室的外壁还套有能谱探头外套筒；所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间还设置有夹层；所述夹层内和操作台内部均设置有温度相变材。

【技术实现步骤摘要】
一种恒温伽马能谱仪
本技术属于放射性矿床勘查
，具体涉及一种恒温伽马能谱仪。
技术介绍
地面伽马能谱测量是一种非常实用和有效的放射性测量方法，在放射性矿产调查方面具有重要作用。目前国内使用的伽马能谱仪，仪器说明书上注明的适用温度范围为-10～55℃，但在实际操作过程中，仪器的使用温度范围远远小于这个范围。比如，在高温沙漠地区，野外温度可达40℃以上，虽然仍在仪器标注的适用温度范围内，但实际上仪器经常无法正常工作，或者重复测量误差很大，导致测量数据不可用。例如在高寒地区，野外作业的温度常常低于-10℃，能谱仪无法正常工作，甚至无法启动；相关实验分析结果表明，不同温度条件下，伽马能谱仪对标准源的放射性监测结果变化很大。在标准氡-222的镭活度为930Bq条件下，实验温度分别为20.3℃、21.6℃、22.3℃进行标准氡-222的镭活度实验，分析结果见表1。从表1中可以看出，在单一温度条件下，分析结果数据相对集中，但不同温度条件下的分析结果差异很大(在20.3℃、21.6℃和22.3℃实验条件下，分析结果平均值的相对误差分别为-4.64％、-1.39％和-0.67％)，也就是说，温度对伽马能谱仪的分析结果的准确性有很大影响。表1-标准氡-222的镭活度实验此外，相关实验分析结果还表明，温度对伽马能谱仪的峰位漂移具有很大影响。由于伽马能谱仪是样品和标准对比的相对测试装置，因此峰位的稳定性尤为重要。现有技术中在实验温度为19.8℃时开启温控设备，在三天时间内，使温度逐渐上升至23℃。实验结果表明，温度对伽马能谱仪峰位的漂移影响很大，即使是在温度缓慢变化，温度变化范围仅2.5℃(19.8℃～22.3℃)的条件下，仪器峰位漂移的相对偏差也达到了3％以上(-1.17％～+1.93％)。由此可见，温度是影响伽马能谱仪分析准确性和稳定性的重要因素。野外作业过程中，环境温度变化很大，即使是同一地区，昼夜温差也可造成仪器分析数据的不准确，因此确保野外作业过程中伽马能谱仪处于相对恒温的条件将有效提高分析结果的准确性和可靠性。因此,需要研究设计一种恒温伽马能谱仪,用以解决上述现有技术不足。
技术实现思路
本技术的目的针对现有技术而不足，提供一种恒温伽马能谱仪，用以解决因环境温度变化大导致影响伽马能谱仪分析准确性和稳定性的技术问题。本技术的技术方案是：一种恒温伽马能谱仪，包括：能谱探头、操作台、数据线、温度相变材料、电子倍增管、铅室和能谱探头外套筒，所述能谱探头与操作台通过数据线连接，所述能谱探头上部安装有铅室，所述电子倍增管放置在铅室内；所述铅室的外壁还套有能谱探头外套筒；所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间还设置有夹层；所述夹层内和操作台内部均设置有温度相变材。如上所述夹层内和操作台内部设置的温度相变材料为苯乙酮粉末，其熔点为19.6℃，填充相变材料的质量为250～500g。如上所述铅室的外壁半径为4cm，能谱探头外套筒内径为4.5cm，所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间夹层厚度范围在0.5cm-1cm。如上所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间夹层为封闭空间。如上所述操作台内还包括集成电路板和相变材料容器，所述集成电路板用于控制恒温伽马能谱仪正常启动；所述相变材料容器内放置有温度相变材料。如上所述操作台尺寸为200×100×210mm，所述相变材料容器尺寸为100×30×100mm。如上所述夹层内的温度箱变材料在相变过程中释放或吸收热量最大为33503J，可使夹层内的温度变化8℃；所述操作台内的温度相变材料在相变过程中可提供或释放热量37516J。本技术的有益效果是：本技术设计的一种恒温伽马能谱仪采用相变材料获得恒温的方法，相变材料为苯乙酮，具有自动调温、节能环保、安全可靠、防火防潮、施工简单、持久耐用，价格低廉等特点，可实现有效调节铅室温度恒温，提高仪器的准确性和稳定性，并且不对能谱探头重量产生明显负担；同时在操作台内同样安装具有相变材料的密闭容器，也可调节操作台内部的工作温度，避免伽马能谱仪器因低温无法正常开机或高温异常工作的情况发生。附图说明图1为本技术设计的一种恒温伽马能谱仪结构示意图；图2为本技术设计的一种恒温伽马能谱仪内铅室及能谱探头外套筒结构示意图；其中：1-操作台、2-数据线、3-铅室、4-能谱探头、5-夹层、6-能谱探头外套筒。具体实施方式通常，伽马能谱仪由两部分组成：能谱探头和操作台如图1所示。其基本工作原理如下：岩石中的放射性物质产生的γ射线射到装有NaI晶体的能谱探头中，产生荧光，荧光照到电子倍增管阴极上产生光电子，经倍增后，在阳极负载电阻上形成负尖顶脉冲，经跟随器加入成形电路，然后信号经主放大器放大输出正脉冲，分别送入U、Th、K三个微分道分析器和总道甄别期，甄别出U、Th、K道和总道脉冲信号，分别送入相对应的计数器，基于成熟的标定模型，完成岩石中U、Th和K含量的测定。物质的放射性强度是其放射性元素的含量和时间的函数，不受环境条件(如：温度、压力、湿度等)的影响。即，当能谱仪正常工作时，在不同环境温度下，测得的岩石中放射性物质的含量应保持一致。从伽马能谱仪的工作原理可以发现，由于电子倍增管对温度具有一定的温度系数产生的误差，因此，保持装有电子倍增管的铅室恒温是提高伽马能谱仪准确性和稳定性的关键。相变材料(PCM-PhaseChangeMaterial)是随温度变化而改变相态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。相变材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。相比于利用压缩机和热风机获得恒温条件的方法，相变材料获得恒温的方法具有自动调温、节能环保、安全可靠、防火防潮、施工简单、持久耐用等特点。下面结合附图与实施例对本技术进行进一步的介绍：一种恒温伽马能谱仪，包括：能谱探头、操作台、数据线、温度相变材料、电子倍增管、铅室和能谱探头外套筒，所述能谱探头与操作台通过数据线连接，所述能谱探头上部安装有铅室，所述电子倍增管放置在铅室内；所述铅室的外壁还套有能谱探头外套筒；所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间还设置有夹层；所述夹层内和操作台内部均设置有温度相变材。如上所述夹层内和操作台内部设置的温度相变材料为苯乙酮粉末，其熔点为19.6℃，填充相变材料的质量为250～500g。如上所述铅室的外壁半径为4cm，能谱探头外套筒内径为4.5cm，所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间夹层厚度范围在0.5cm-1cm。如上所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间夹层为封闭空间。如上所述操作台内还包括集成电路板和相变材料容器，所述集成电路板用于控制恒温伽马能谱仪正常启动；所述相变材料容器内放置有温度相变材料。如上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒温伽马能谱仪，其特征在于，包括：能谱探头(4)、操作台(1)、数据线(2)、温度相变材料、电子倍增管、铅室(3)和能谱探头外套筒(6)，所述能谱探头与操作台通过数据线连接，所述能谱探头上部安装有铅室，所述电子倍增管放置在铅室内；所述铅室的外壁还套有能谱探头外套筒；所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间还设置有夹层(5)；所述夹层(5)内和操作台(1)内部均设置有温度相变材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种恒温伽马能谱仪，其特征在于，包括：能谱探头(4)、操作台(1)、数据线(2)、温度相变材料、电子倍增管、铅室(3)和能谱探头外套筒(6)，所述能谱探头与操作台通过数据线连接，所述能谱探头上部安装有铅室，所述电子倍增管放置在铅室内；所述铅室的外壁还套有能谱探头外套筒；所述铅室的外壁与能谱探头外套筒之间还设置有夹层(5)；所述夹层(5)内和操作台(1)内部均设置有温度相变材料。


2.如权利要求1所述的一种恒温伽马能谱仪，其特征在于：所述夹层(5)内和操作台(1)内部设置的温度相变材料为苯乙酮粉末，其熔点为19.6℃，填充相变材料的质量为250～500g。


3.如权利要求1所述的一种恒温伽马能谱仪，其特征在于：所述铅室的外壁半径为4cm，能谱探头外套筒(6)内径为4.5cm，所述夹层(5)厚度范围在0.5cm-...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斌，东前，黄志新，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11