一种多路智能氡钍分析仪制造技术

本实用新型专利技术属于核辐射检测技术领域，具体涉及一种多路智能氡钍分析仪，包括探测器组1、测量主机2、上位机3。本实用新型专利技术技术方案针对传统氡钍分析仪存在的不足，设计了新型的多路智能氡钍分析仪可以实现一路、二路、四路探测器同时独立的放射性测量，满足了大批量样品及平行样品同时测量的需求，操作简单、造价低廉、节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多路智能氡钍分析仪
本技术属于核辐射检测
，具体涉及一种多路智能氡钍分析仪。
技术介绍
氡钍分析仪是用于放射性元素镭钍含量的射气测量装置，也可用来测定水样品及坑道中微量氡射气的浓度。传统氡钍分析仪只能同时测量一个闪烁室，不能满足大批量样品的测量及平行样品的同时测量需求。氡钍分析仪常采闪烁探测器的积分测量，具有良好的坪区线有利于提高装置的稳定性。而光电倍增管的噪声随高压的增高而增大，当光电倍增管的噪声能当量及测量主机的噪声能当量高于射线的最低能当量时，就测不出坪，而目前氡钍分析仪的坪区长度一般在100V～150V左右，无法满足一些行业要求坪区宽度在200V以上的要求。氡钍分析器常采用的是相对测量方法，需要定期采用放射源226Ra鼓泡法产生的定量氡气对仪器进行刻度，而目前国家对放射源的采购管控严格，用户广泛反映镭源短缺。而目前一般采用的是氡室取样法的取定量氡气对仪器进行刻度，由于刻度方法的不同，给使用带来极大的不便。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种易操作、高效率、高稳定性的多路智能氡钍分析仪，以克服现有技术存在的上述不足。为了实现这一目的，本技术采取的技术方案是：一种多路智能氡钍分析仪，包括探测器组1、测量主机2、上位机3；一、探测器组1探测器组1由探测器模块组成，根据需求配置，组成多路探测器模块，具体为以下形式中的一种：1路探测器模块，2路探测器模块和4路探测器模块；探测器模块采用一体化模块，一个探测器模块由三个球形闪烁室5、一个光电倍增管4、一个前置放大器6和一个圆形旋转平台7组成；球形闪烁室5通过有机玻璃光窗与光电倍增管4光阴极耦合相连，为核探测系统提供测量气体源；每路探测器模块有3个球形闪烁室5，同时只对一个球形闪烁室5进行α射线测量，输出负电压脉冲信号，相互之间不影响，另外两个球形闪烁室5同时进行射气的静置；7.如权利要求1所述的一种多路智能氡钍分析仪，其特征在于：氡气采样完成后静置1～3小时再进行测量，等静置结束后，将球形闪烁室5旋转至测量位进行α射线测量，从而实现多路同时不间断的测量。二、测量主机2探测器组模块的高压电源和低压电源由测量主机2中的高压模块21和低压模块22提供，探测器模块输出的信号进入测量主机2进行处理、分析和记录，相互之间的高压、低压和信号通过高频电缆线相连；测量主机2包括高压模块21、低压模块22、通信模块23、单片机24和由主放模块25、微分电路26、单道模块27、成形电路28组成的信号处理模块组成，测量主机2对不同路探测器模块输出的信号进行放大、反相、幅度甄别处理后记录射线的数量；低压模块22将220V交流电压转化为稳定的低压电源保障测量主机和探测器组正常的低压工作电源；高压模块21将低压转化为探测器组需要的高压；采集到的核信号信息通过通信模块23传输给上位机3，采用串口通信或网口通信；整个工作过程由单片机24进行控制；信号处理模块包括主放模块25、微分电路26、单道模块27、成形电路28；主放模块25将探测器模块1输出的信号进行放大和反相，使信号达到需要的要求；微分电路26在单道模块27之前，探测器组1输出的电压脉冲宽度在10-20微秒范围内，微分电路的时间常数在1-1.5μs范围内，通过调节主放模块25的放大倍数对信号幅值进行幅度补偿；单道模块27排除光电倍增管暗电流、核电子学噪声干扰，对探测器信号进行幅度甄别；成形电路28与单片机24相连，输出单稳态信号，满足后续数字电路信号处理的需求；三、上位机3上位机3将测量主机2和PC机相连，将测量主机传输的核信号进行计数、分析、处理，得到射气的放射性活度，对数据进行存储、导出和报表打印。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，探测器模块中，球形闪烁室的型号为ST-203，光电倍增管4的型号为GDB-44。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，球形闪烁室5由两个内表面涂有ZnS-Ag闪烁材料的有机玻璃半球组成，闪烁室腔内设置有两个互相垂直的，表面敷有ZnS-Ag涂层的有机玻璃圆形光导隔板，将球形闪烁室5内部分割成四个腔室。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，闪烁室的出气口35和进气口36分别与两个相邻腔室相通，除了这两个相邻腔室之间的隔板没有气孔外，另外相邻腔室之间都有气孔，分别连接两侧的腔室，可以使样气经过四个腔室的充分接触，再排出闪烁室，以提高氡及氡子体产生α粒子的有效探测灵敏体积。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，闪烁球置于金属保护外壳内，金属壳内表面是用来提高闪烁光的收集效率的反光层。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，ZnS-Ag闪烁材料涂层的厚度为10mg/cm2,α粒子的探测效率为100％；球形闪烁室5的容积为0.5L。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，氡气采样完成后静置1～3小时再进行测量，等静置结束后，将球形闪烁室5旋转至测量位进行α射线测量，从而实现多路同时不间断的测量。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，上位机3按照相关行业标准要求和计量院氡室刻度的方法，实现如下功能：源鼓泡法和氡室取样法的两种K值刻度、计数测量、水中氡测量、水中镭测量、岩石中镭测量、气体氡测量五种样品测量。进一步的，如上所述的一种多路智能氡钍分析仪，上位机3通过设置参数，对整个测量过程进行控制。本技术技术方案的有益效果在于：针对传统氡钍分析仪存在的不足，设计了新型的多路智能氡钍分析仪可以实现一路、二路、四路探测器同时独立的放射性测量，满足了大批量样品及平行样品同时测量的需求，操作简单、造价低廉、节约成本。对传统信号处理电路进行了改进：在单道甄别电路前添加了一个微分电路并通过放大电路进行幅度补偿，大大降低了由于高压升高带来的探测器噪声的影响，提供了整个仪器的抗干扰能力，使坪区线的坪宽(300V左右)大大增长。设计的上位机软件集成了液镭鼓泡法和氡室取样法，大大方便了该产品的刻度过程，方便了客户的使用。附图说明附图1为多路智能氡钍分析仪的外观结构示意图。图中：探测器组1、测量主机2、上位机3、光电倍增管4、球形闪烁室5、前置放大器6、圆形旋转平台7、高压模块21、低压模块22、通信模块23、单片机24和由主放模块25、微分电路26、单道模块27、成形电路28。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术技术方案进行详细说明。如图1所示，本技术一种多路智能氡钍分析仪，包括探测器组1、测量主机2、上位机3；一、探测器组1探测器组1由探测器模块组成，根据需求配置，组成多路探测器模块，具体为以下形式中的一种：1路探测器模块，2路探测器模块和4路探测器模块；探测器模块采用一体化模块，一个探本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路智能氡钍分析仪，其特征在于：包括探测器组(1)、测量主机(2)、上位机(3)；/n一、探测器组(1)/n探测器组(1)由探测器模块组成，根据需求配置，组成多路探测器模块，具体为以下形式中的一种：1路探测器模块，2路探测器模块和4路探测器模块；/n探测器模块采用一体化模块，一个探测器模块由三个球形闪烁室(5)、一个光电倍增管(4)、一个前置放大器(6)和一个圆形旋转平台(7)组成；/n球形闪烁室(5)通过有机玻璃光窗与光电倍增管(4)光阴极耦合相连，为核探测系统提供测量气体源；/n每路探测器模块有3个球形闪烁室(5)，同时只对一个球形闪烁室(5)进行α射线测量，输出负电压脉冲信号，相互之间不影响，另外两个球形闪烁室(5)同时进行射气的静置；/n二、测量主机(2)/n探测器组模块的高压电源和低压电源由测量主机(2)中的高压模块(21)和低压模块(22)提供，探测器模块输出的信号进入测量主机(2)进行处理、分析和记录，相互之间的高压、低压和信号通过高频电缆线相连；/n测量主机(2)包括高压模块(21)、低压模块(22)、通信模块(23)、单片机(24)和由主放模块(25)、微分电路(26)、单道模块(27)、成形电路(28)组成的信号处理模块组成，测量主机(2)对不同路探测器模块输出的信号进行放大、反相、幅度甄别处理后记录射线的数量；/n低压模块(22)将220V交流电压转化为稳定的低压电源保障测量主机和探测器组正常的低压工作电源；/n高压模块(21)将低压转化为探测器组需要的高压；/n采集到的核信号信息通过通信模块(23)传输给上位机(3)，采用串口通信或网口通信；/n整个工作过程由单片机(24)进行控制；/n信号处理模块包括主放模块(25)、微分电路(26)、单道模块(27)、成形电路(28)；/n主放模块(25)将探测器模块1输出的信号进行放大和反相，使信号达到需要的要求；/n微分电路(26)在单道模块(27)之前，探测器组(1)输出的电压脉冲宽度在10-20微秒范围内，微分电路的时间常数在1-1.5μs范围内，通过调节主放模块(25)的放大倍数对信号幅值进行幅度补偿；/n单道模块(27)排除光电倍增管暗电流、核电子学噪声干扰，对探测器信号进行幅度甄别；/n成形电路(28)与单片机(24)相连，输出单稳态信号，满足后续数字电路信号处理的需求；/n三、上位机(3)/n上位机(3)将测量主机(2)和PC机相连，将测量主机传输的核信号进行计数、分析、处理，得到射气的放射性活度，对数据进行存储、导出和报表打印。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多路智能氡钍分析仪，其特征在于：包括探测器组(1)、测量主机(2)、上位机(3)；
一、探测器组(1)
探测器组(1)由探测器模块组成，根据需求配置，组成多路探测器模块，具体为以下形式中的一种：1路探测器模块，2路探测器模块和4路探测器模块；
探测器模块采用一体化模块，一个探测器模块由三个球形闪烁室(5)、一个光电倍增管(4)、一个前置放大器(6)和一个圆形旋转平台(7)组成；
球形闪烁室(5)通过有机玻璃光窗与光电倍增管(4)光阴极耦合相连，为核探测系统提供测量气体源；
每路探测器模块有3个球形闪烁室(5)，同时只对一个球形闪烁室(5)进行α射线测量，输出负电压脉冲信号，相互之间不影响，另外两个球形闪烁室(5)同时进行射气的静置；
二、测量主机(2)
探测器组模块的高压电源和低压电源由测量主机(2)中的高压模块(21)和低压模块(22)提供，探测器模块输出的信号进入测量主机(2)进行处理、分析和记录，相互之间的高压、低压和信号通过高频电缆线相连；
测量主机(2)包括高压模块(21)、低压模块(22)、通信模块(23)、单片机(24)和由主放模块(25)、微分电路(26)、单道模块(27)、成形电路(28)组成的信号处理模块组成，测量主机(2)对不同路探测器模块输出的信号进行放大、反相、幅度甄别处理后记录射线的数量；
低压模块(22)将220V交流电压转化为稳定的低压电源保障测量主机和探测器组正常的低压工作电源；
高压模块(21)将低压转化为探测器组需要的高压；
采集到的核信号信息通过通信模块(23)传输给上位机(3)，采用串口通信或网口通信；
整个工作过程由单片机(24)进行控制；
信号处理模块包括主放模块(25)、微分电路(26)、单道模块(27)、成形电路(28)；
主放模块(25)将探测器模块1输出的信号进行放大和反相，使信号达到需要的要求；
微分电路(26)在单道模块(27)之前，探测器组(1)输出的电压脉冲宽度在10-20微秒范围内，微分电路的时间常数在1-1.5μs范围内，通过调节主放模块(25)的放大倍数对信号幅值进行幅度补偿；
单道模块(27)排除光电倍增管暗电流、核电子学噪声干扰，对探测器信号进行幅度甄别；
成形电路(28)与单片机(24)相连，输出单稳态信号，满足后续数字电路信号处理的需求；
三、上位机(3)
上位机(3)将测量主机(2)和PC机相连，将测量主机传输的核信号进行计数、分析、处理，得到射气的放射性活度，对数据进行存储、导出和报表打印。


2.如权利要求1所述的一种多路智能氡钍分析仪，其特征在于：探测器模块中，球形闪烁室的型号为ST-203，光电倍增管(4)的型号为GDB-44。


3.如权利要求1所述的一种多路智能氡钍分析仪，其特征在于：球形闪烁室(5)由两个内表面涂有ZnS-Ag闪...

【专利技术属性】
技术研发人员：林德雨，何大志，徐静，李忠，吴银鹏，崔晨颖，周亚坤，蒲永杰，
申请(专利权)人：中核控制系统工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11