使用闪烁探测器的宽量程快速辐射测量装置制造方法及图纸

辐射测量装置包括由塑料闪烁体及光电倍增管组成的闪烁探头，通过向闪烁体覆盖一层对低能辐射灵敏物质、外围采用防护结构、改变光电倍增管分压电路电阻值以及探测器输出方式采用电流运用方案，采用高性能电流－频率变换器等措施，使得本实用新型专利技术的测量范围、能量响应、基本误差、响应时间等指标均明显优于现有的水平，因而能较好的满足快速辐射监测与辐射侦察的需要。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及对辐射的测量，具体地说是关于一种使用闪烁探测器的宽量程快速辐射测量装置。在对核辐射、X射线、γ射线等各类射线进行测量的辐射测量领域中存在有多种类型的探测器。其中，电离放电型辐射探测器由于它的失效时间长和记录γ射线的效率低等原因在现代核物理研究领域已不能满足需要，而闪烁探测器与之相比具有响应时间短、测量γ射线的效率高、线性范围宽等优点，近年来不断得发展并被广泛使用。随着核物理研究工作及核能事业的发展与进步，需要测量γ射线的效率更高、响应时间更短、能量响应更好的辐射探测设备。而目前已有的探测设备能够达到的技术指标测量范围约为2μGy/h～200cGy/h，能量响应约为50Kev～2Mev、基本误差约为±20％等都不能满足实际工作的需要。为此，本技术的目的在于针对现有技术中的上述不足设计一种测量范围更宽、响应时间更短、对γ射线测量效率更高、能量响应更好、基本误差更小，抗干扰能力强、工作稳定、可靠的辐射测量装置。为实现上述的设计目的，本技术的技术方案简要地描述如下本技术的辐射测量装置包括有由塑料闪烁体及与所述闪烁体紧密结合的光电倍增管组成的闪烁探测器，该辐射测量装置的技术特征有(1)在所述闪烁体接受辐射的外表面上覆盖一层对低能辐射灵敏的物质，从而构成复合闪烁体；(2)在所述闪烁体的外围采用双层防护结构，由主要用于提高低能响应的内层避光罩及外层防护罩组成；(3)用于向所述光电倍增管的各电极供电的分压回路总电阻值为常用值的十分之一左右，其中，光电阴极与第一倍增极之间、最后二级倍增极之间以及最后一级倍增极与地之间的分压电阻值为其它相邻倍增极之间分压电阻值的1.5～2倍；(4)用于将所述闪烁探测器的输出电流变换成相应脉冲频率的电流一频率变换器，由高输入阻抗宽频带放大电路与宽线性范围电流一频率变换电路组成；(5)所述闪烁探测器的输出采用电流运用方案，即电流一频率变换器的输入回路串联在所述光电倍增管阳极的输出回路中；(6)所述电流一频率变换器的输出端与包括数据处理单元及数据显示装置在内的后级电子电路装置输入端相连。本技术的辐射测量装置进一步可包括如下的技术特征(1)所述电流一频率变换器与闪烁探测器在结构上做成一体构成闪烁探头，所述闪烁探头与后级电子电路装置及电源装置通过电插接件及电缆彼此相连接；(2)所述闪烁探头包括高剂量探头与低剂量探头，它们的输出端通过转换开关与数据处理单元的输入端相连接，其中，高剂量探头测量范围的低端部分与低剂量探头测量范围的高端部分有一重合区域；(3)在所述后级电子电路装置中还包括有数据记录装置。本技术的辐射测量装置更进一步还可包括如下的技术特征(1)所述对低能辐射灵敏的物质为ZnS(Ag)；(2)所述内层避光罩采用工程塑料，外层保护罩为铝。本技术辐射测量装置的测量范围宽，总范围可跨10个数量级以上，响应时间、基本误差、能量响应等性能均明显优于现有技术的相应指标，并且抗干扰能力强、工作稳定、可靠，能较好地满足现代核物理研究工作的需要，尤其是对核应急情况下进行辐射探测更具有实际意义。下面结合说明书附图对本技术辐射测量装置的构成做更详细描述，其中附图说明图1为本技术的原理方框图；图2为本技术闪烁探测器部分剖面视图；图3为本技术光电倍增管各级分压电路原理图；图4为本技术电流一频率变换器的电路原理图。首先参看图1。在图中，以虚线围定的、包括有由闪烁体及光电倍增管组成的闪烁探测器以及电流一频率变换器在内的方框代表闪烁探头。而以虚线围定的包括有数据处理单元、数据显示装置或和记录装置在内的方框则代表后级电子电路装置。其次参看图2，在图中，序号1代表具有防护作用的保护罩；2代表避光罩，由对低能辐射的吸收尽可能小的材料构成，既能屏蔽来自外界的各种干扰光，又具有改善低能响应的作用；3代表对低能辐射敏感物质的复盖层，用以改善闪烁体的低能响应以及提高灵敏度；4为塑料闪烁体；5为法兰盘，用以固定所述保护罩及避光罩；6为用于压固避光罩的压环；7与8分别为相应位置上起密封、闭光作用的胶垫；9为套筒，用于光电倍增管的防护；10为对中环；11为光电倍增管本身。现在再来参看图3，该图以低剂量率探头中选用的GDB52LD型光电倍增管为例表示分压电路的构成。应该指出，为保证辐射测量装置总体的优良性能，应选择灵敏度、暗电流、放大倍数、噪声能量等参数均符合要求、并且温度性能好、工作稳定的光电倍增管。在图中，R1、R13、R14的取值为R2～R12各电阻值的1.5～2倍，加大电阻R1的目的在于提高第一倍增极收集电子的能力，用以提高灵敏度，而加大R13、R14的目的则是为了提高末级倍增极及阳极的收集能力、从而扩大其线性范围。为适应大剂量率探测和宽量程的需要，分压电路的总电阻应取较小数值，本技术建议分压电路总电阻值为常用值的十分之一左右。最后参看图4，作为举例，选用LF411型运算放大器(或LF357、LF3140型电路)作为高输入阻抗宽频带放大电路，而作为宽线性范围电流一频率变换电路则选用恒流开关型LM311M型变换电路，以此两电路器件为主组成输入阻抗高、线性变换范围宽、误差小、抗干扰能力强、工作稳定的高性能电流一频率变换器。该变换器的频响与现有同类电路相比可增加约两个数量级，而非线性度则可降低约一个数量级。由于本技术的闪烁探测器输出采用电流运用方案，这有助于改善能量响应，增强抗干扰能力，提高测量的准确度以及扩大测量的线性范围。在本技术中除所提到的数据显示装置外还可包括各种类型的数据记录装置，因而在显示被测值的同时，被测数值也被自动记录下来。作为整个装置不可分割的电源部分(包括高、低压电源)要求具有足够的负载能力和温度适应范围，在一定的负载电流及温度范围内，电源的输出电压应具有较高的稳定性。使用本技术对辐射进行测量，既可使高剂量率测量范围与低剂量率测量范围分别在不同的测量装置中单独实现，也可将它们综合在同一测量装置中实现。为此，高剂量率探头与低剂量率探头的输出需通过转换开关与后级电子电路装置相连。至于转换开关、后级电子电路以及电源部分的具体技术特征已属于现有技术的内容，在此不予描述。通过采用上述各种技术手段。本技术的辐射测量装置的主要性能可达到测量范围 0.1μGy/h～10000cGy/h，并可达11个数量级的范围；能量响应 30Kev～3MeV；基本误差 ±10％；响应时间 1秒以下。使用具有上述性能的辐射测量装置进行辐射测量，能较好地满足实际工作的需要，尤其是对核应急情况下进行辐射探测，航空测量更具有实际的使用价值。权利要求1.一种辐射测量装置，包括有由塑料闪烁体及与所述闪烁体紧密结合的光电倍增管组成的闪烁探测器，其特征在于(1)在所述闪烁体接受辐射的外表面上覆盖一层对低能辐射灵敏的物质，从而构成复合闪烁体；(2)在所述闪烁体的外围采用双层防护结构，由主要用于提高低能响应的内层避光罩及外层防护罩组成；(3)用于向所述光电倍增管的各电极供电的分压回路总电阻值为常用值的十分之一左右，其中，光电阴极与第一倍增极之间、最后二级倍增极之间以及最后一级倍增极与地之间的分压电阻值为其它相邻倍增极之间分压电阻值的1.5～2倍；(4)用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射测量装置，包括有由塑料闪烁体及与所述闪烁体紧密结合的光电倍增管组成的闪烁探测器，其特征在于：（１）在所述闪烁体接受辐射的外表面上覆盖一层对低能辐射灵敏的物质，从而构成复合闪烁体；（２）在所述闪烁体的外围采用双层防护结构，由主 要用于提高低能响应的内层避光罩及外层防护罩组成；（３）用于向所述光电倍增管的各电极供电的分压回路总电阻值为常用值的十分之一左右，其中，光电阴极与第一倍增极之间、最后二级倍增极之间以及最后一级倍增极与地之间的分压电阻值为其它相邻倍增极之间 的分压电阻值的１．５～２倍；（４）用于将所述闪烁探测器的输出电流变换成相应脉冲频率的电流－频率变换器，由高输入阻抗宽频带放大电路与宽线性范围电流－频率变换电路组成；（５）所述闪烁探测器的输出采用电流运用方案，即电流－频率变换器的输入 回路串联在所述光电倍增管阳极的输出回路中；（６）所述电流－频率变换器的输出端与包括数据处理单元及数据显示装置在内的后级电子电路装置输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张松寿，王清芳，李淑媛，李润新，郭敦俊，王述年，苏国东，熊建平，李郁，杨雯，
申请(专利权)人：中国人民解放军五七六零七部队，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]