基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪技术方案

本公开提供了一种基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪，属于辐射剂量检测技术领域。该中子剂量仪包括探头模块和电路模块。其中，探头模块包括由外而内依次设置的外层慢化体、金属层、高分子层、内层慢化体、计数器，中子能够在计数器内发生核反应产生电流信号。电路模块包括信号放大电路、数据处理电路，信号放大电路能够将电流信号转变为电压信号，数据处理电路能够将电压信号转变为电流信号，并能够根据电流信号确定中子的辐射剂量值。在检测过程中，无需通过记录当前脉冲信号的数目即可以通过获取当前中子产生的总电荷量来确定当前中子辐射剂量值。这样避免了漏计数产生，从而提高了中子剂量仪的检测精度。提高了中子剂量仪的检测精度。提高了中子剂量仪的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪


[0001]本公开涉及辐射剂量检测
，尤其涉及一种基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪。

技术介绍

[0002]中子剂量仪是检测放射性工作场所内中子辐射剂量值的常见工具，剂量仪一般采用的是基于脉冲计数型放大电路的电子学系统。但是，当脉冲辐射场内多个中子在极短时间内同时入射探头内，脉冲计数型放大电路无法独立区分多个中子的脉冲信号，造成无法准确记录当前脉冲信号的数目，发生了漏计数情况，使得中子剂量仪无法准确地检测出当前中子辐射剂量值，从而降低了中子剂量仪的检测精度。
[0003]所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]本公开的目的在于提供一种基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪，能够提高中子剂量仪的检测精度。为实现上述专利技术目的，本公开采用如下技术方案：
[0005]根据本公开的第一个方面，提供一种基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪，所述中子剂量仪包括：
[0006]探头模块，包括由外而内依次设置的外层慢化体、金属层、高分子层、内层慢化体、计数器；中子能够在所述计数器内发生核反应后产生电流信号；
[0007]电路模块，包括信号放大电路，数据处理电路；所述信号放大电路能够将所述电流信号转变为电压信号，所述数据处理电路能够将所述电压信号转变为所述电流信号，并能够根据所述电流信号确定中子的辐射剂量值。
[0008]在本公开的一种示例性实施例中，所述数据处理电路能够根据所述电流信号确定中子在目标时间内产生的总电荷量，并依据所述总电荷量确定所述中子的反应数，进而根据所述中子的反应数来确定所述中子的辐射剂量值。
[0009]在本公开的一种示例性实施例中，所述外层慢化体为聚乙烯慢化体，所述聚乙烯慢化体厚度的范围为60～65mm；所述金属层为铅层，所述铅层厚度的范围为8～13mm；所述高分子层为含硼聚乙烯，所述含硼聚乙烯厚度的范围为2～7mm；所述内层慢化体为聚乙烯慢化体，所述聚乙烯慢化体厚度的范围为13～18mm。
[0010]根据本公开的第二个方面，提供一种中子辐射剂量值的检测系统，其特征在于，包括上述的中子剂量仪，所述检测系统还包括与所述中子剂量仪相连接的监控平台，所述监控平台能够实时检测所述中子的反应数和辐射剂量值。
[0011]根据本公开的第三个方面，提供一种中子辐射剂量值的检测方法，应用于上述的检测系统，其特征在于，所述检测方法包括：
[0012]基于电压信号，建立时间与电流信号的对应关系；
[0013]根据所述时间与电流信号的对应关系确定所述中子在目标时间内产生的总电荷量；
[0014]根据所述中子在目标时间内的产生的总电荷量确定所述中子的反应数；
[0015]根据所述中子的反应数确定所述中子的辐射剂量值。
[0016]在本公开的一种示例性实施例中，基于电压信号，建立时间与电流信号的对应关系包括：
[0017]基于电压信号，建立第一预设公式；
[0018]所述第一预设公式为：
[0019]V＝f(I)；
[0020]在所述第一预设公式中，V为电压信号，I为电流信号，f为对应法则。
[0021]在本公开的一种示例性实施例中，基于电流信号和电压信号，建立时间与电流信号的对应关系还包括：
[0022]根据所述第一预设公式，将所述电压信号转变为所述电流信号；
[0023]根据所述电流信号，建立时间与电流信号的对应关系。
[0024]在本公开的一种示例性实施例中，所述中子在目标时间内产生的电荷量由第二预设公式确定，所述第二预设公式为
[0025]Q＝∫I
·
t；
[0026]在所述第二预设公式中，Q为所述中子在目标时间内产生的总电荷量，t为时间。
[0027]在本公开的一种示例性实施例中，根据所述中子在目标时间内的产生的总电荷量确定所述中子在目标时间内的反应数包括：
[0028]根据所述中子在目标时间内的产生的总电荷量，建立第三预设公式，所述第三预设公式为：
[0029][0030]在所述第三预设公式中，N为所述中子在目标时间内的反应数，Q
i
为单个所述中子核反应所产生的电荷量。
[0031]在本公开的一种示例性实施例中，根据所述中子在目标时间内的反应数确定所述中子的辐射剂量值包括：
[0032]根据所述中子在目标时间内的反应数，建立第四预设公式，所述第四预设公式为：
[0033]H＝K
·
N：
[0034]在所述第四预设公式中，K为中子通量与剂量的换算系数，H为所述中子的辐射剂量值。
[0035]本公开实施方式的一种基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪，在检测过程中，无需通过记录当前脉冲信号的数目即可获取中子的辐射剂量值。本公开中，中子在计数器内发生核反应后产生电流信号，并将该电流信号发送至信号放大电路，信号放大电路能够将该电流信号转变为电压信号，数据处理电路将该电压信号再次转变为电流信号，并根据该电流信号确定中子的辐射剂量值。这样能够避免发生漏计数情况，从而提高了中子剂量仪的检测精度。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本公开实施方式的一种中子剂量仪的爆炸图的结构示意图。
[0038]图2是本公开实施方式的一种中子剂量仪的装配图的结构示意图。
[0039]图3是本公开实施方式的一种中子剂量仪的电路模块的结构示意图。
[0040]图4是本公开实施方式的一种中子辐射剂量值的检测方法的流程图。
[0041]图5是本公开实施方式的一种时间与电流信号关系的曲线图。
[0042]图6是本公开实施方式的一种监控平台的示意图。
[0043]图中主要元件附图标记说明如下：
[0044]1、壳体；2、外层慢化体；3、金属层；4、高分子层；5、内层慢化体；6、计数器；7、信号放大电路；8、线性电源；9、开关电源；10、高压模块；11、数据处理电路；12、电源滤波器；13、网口输出端子；14、盖板；15、把手。
具体实施方式
[0045]现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电流积分型电子学系统的中子剂量仪，其特征在于，所述中子剂量仪包括：探头模块，包括由外而内依次设置的外层慢化体、金属层、高分子层、内层慢化体、计数器；中子能够在所述计数器内发生核反应后产生电流信号；电路模块，包括信号放大电路，数据处理电路；所述信号放大电路能够将所述电流信号转变为电压信号，所述数据处理电路能够将所述电压信号转变为所述电流信号，并能够根据所述电流信号确定中子的辐射剂量值。2.根据权利要求1所述的中子剂量仪，其特征在于，所述数据处理电路能够根据所述电流信号确定中子在目标时间内产生的总电荷量，并依据所述总电荷量确定所述中子的反应数，进而根据所述中子的反应数来确定所述中子的辐射剂量值。3.根据权利要求1所述的中子剂量仪，其特征在于，所述外层慢化体为聚乙烯慢化体，所述聚乙烯慢化体厚度的范围为60～65mm；所述金属层为铅层，所述铅层厚度的范围为8～13mm；所述高分子层为含硼聚乙烯，所述含硼聚乙烯厚度的范围为2～7mm；所述内层慢化体为聚乙烯慢化体，所述聚乙烯慢化体厚度的范围为13～18mm。4.一种中子辐射剂量值的检测系统，其特征在于，包括如权利要求1～3任一项所述的中子剂量仪，所述检测系统还包括与所述中子剂量仪相连接的监控平台，所述监控平台能够实时检测所述中子的反应数和辐射剂量值。5.一种中子辐射剂量值的检测方法，应用于如权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述检测方法包括：基于电压信号，建立时间与电流信号的对应关系；根据所述时间与电流信号的对应关系确定所述中子在目标时间内产生的总电荷量；根据所述中子在目标时间内的产生的总电荷量确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎明洋，张震，马忠剑，张银鸿，李玉文，梁婧，陈飞，
申请(专利权)人：国家卫生健康委职业安全卫生研究中心，
类型：发明
国别省市：