表面污染仪制造技术

本申请提供了一种表面污染仪，用于监测目标表面的放射性物质，所述放射性物质包括α射线、β射线和γ射线中的至少两种，所述表面污染仪包括：单探头，所述单探头用于探测所述目标表面的放射性物质，并输出模拟信号；电容求和电路，所述电容求和电路用于对所述模拟信号进行求和放大，得到求和放大信号；波形甄别板，所述波形甄别板用于对所述求和放大信号进行波形数字化和射线类型甄别，得到甄别后的每种放射性物质的计数率；显示控制主板，所述显示控制主板用于显示所述甄别后的每种放射性物质的计数率。使用单探头探测放射性物质，有效降低射线之间的串扰对多探头构造中单一探头的影响，大大缩减了整个仪器的体积，适合便携使用。使用。使用。

【技术实现步骤摘要】
表面污染仪


[0001]本申请涉及辐射测量的
，尤其涉及表面污染仪。

技术介绍

[0002]表面污染仪是用于监测各类表面放射性物质(例如α射线、β射线)污染程度的仪表，其中有一类表面污染仪具备区分不同射线能力，这类表面污染仪一般包括多种探头(多探头构造)，通过多种探头的物理特性差异(材料类型、厚度、能量检测阈值等)分别进行多种射线的探测，然后将获取的数据分别显示。
[0003]然而，上述表面污染仪往往体积较大，多种探头均无法有效消除射线之间的串扰。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供表面污染仪，可以有效降低射线之间的串扰，减小仪器的体积。
[0005]本申请的目的采用以下技术方案实现：
[0006]本申请提供了一种表面污染仪，用于监测目标表面的放射性物质，所述放射性物质包括α射线、β射线和γ射线中的至少两种，所述表面污染仪包括：
[0007]单探头，所述单探头用于探测所述目标表面的放射性物质，并输出模拟信号；
[0008]电容求和电路，所述电容求和电路用于对所述模拟信号进行求和放大，得到求和放大信号；
[0009]波形甄别板，所述波形甄别板用于对所述求和放大信号进行波形数字化和射线类型甄别，得到甄别后的每种放射性物质的计数率；
[0010]显示控制主板，所述显示控制主板用于显示所述甄别后的每种放射性物质的计数率。
[0011]该技术方案的有益效果在于：使用单探头探测放射性物质，多种放射性物质产生的模拟信号经过求和放大后，通过波形甄别板进行波形数字化和射线类型甄别，同时甄别出多种放射性物质的射线类型并获取每种放射性物质的计数率，一方面有效降低射线之间的串扰对多探头构造中单一探头的影响，另一方面大大缩减了整个仪器的体积，特别适合用户便携使用。
[0012]在一些可选的实施例中，所述单探头包括相互耦合的塑料闪烁体和光电倍增管阵列；
[0013]所述塑料闪烁体用于探测所述目标表面的放射性物质并产生光信号；
[0014]所述光电倍增管阵列用于将所述光信号转换为所述模拟信号。
[0015]该技术方案的有益效果在于：塑料闪烁体属于有机闪烁体，可用于α、β、γ、快中子、质子、宇宙射线及裂变碎片等的探测，易于制成极大块的透明体，易于加工成各种形状，具有不潮解、性能稳定、耐辐射、闪烁衰减时间短与价格低廉等优点，使用塑料闪烁体进行放射性物质的探测，工艺成熟，应用广泛。
[0016]光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件，用在光学测量仪器和光谱分析仪器中，能在低能级光度学和光谱学方面测量波长200～1200nm的极微弱辐射功率，由于结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征，因此具有极高灵敏度和超快时间响应的优点，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区。
[0017]在一些可选的实施例中，所述塑料闪烁体是方形塑料闪烁体薄片，所述光电倍增管阵列是SiPM阵列。
[0018]该技术方案的有益效果在于：与其他形状的塑料闪烁体相比，塑料闪烁体设置为方形，具有容易加工、成本较低的优点；使用较薄的塑料闪烁体是为了减少γ射线检测概率，因为表面污染仪主要是区分α和β射线，β射线和γ射线在波形上没有区别，γ射线容易穿透塑料闪烁体，而β射线会被塑料闪烁体完全吸收，设置薄片状的塑料闪烁体，使γ射线更多地穿透塑料闪烁体而不是被塑料闪烁体吸收，能够降低γ射线对β射线检测结果的影响。
[0019]光电倍增管阵列选用SiPM阵列，具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑的优点。
[0020]在一些可选的实施例中，所述塑料闪烁体的第一表面封装有第一铝膜，所述塑料闪烁体的第二表面通过双面胶垫与所述光电倍增管阵列紧密贴合。
[0021]该技术方案的有益效果在于：使用第一铝膜封装塑料闪烁体未与光电倍增管阵列贴合的第一表面，对可见光到红外光进行反射，阻止其进入塑料闪烁体，从而干扰放射性物质的测量结果；双面胶垫的设置是为了实现塑料闪烁体与光电倍增管阵列之间的紧密贴合，且双面胶垫的设置不应影响二者之间光信号的传输。
[0022]在一些可选的实施例中，所述双面胶垫设置在所述光电倍增管阵列的边缘上，且呈闭合形状。
[0023]该技术方案的有益效果在于：将双面胶垫设置在光电倍增管阵列的边缘上，避免双面胶垫影响光信号进入光电倍增管。
[0024]在一些可选的实施例中，所述双面胶垫是双面硅胶垫。
[0025]该技术方案的有益效果在于：使用硅材料作为双面胶垫的材料，成本低，且与SiPM阵列的材料相容性好。
[0026]在一些可选的实施例中，所述塑料闪烁体与所述光电倍增管阵列的贴合处的四周通过第二铝膜进行反光处理后，再贴上1或2层黑色遮光胶带进行遮光处理。
[0027]该技术方案的有益效果在于：第二铝膜内侧是反射面，可以有效减少塑料闪烁体产生的光子从侧面逃逸的数量，提升信号质量；外围的黑色遮光胶带是为了防止外部可见光进入单探头内部，产生噪声干扰。
[0028]在一些可选的实施例中，所述第一铝膜和所述第二铝膜是采用微纳制造技术制造得到的，所述第一铝膜的厚度不大于10μm，所述第二铝膜的厚度不大于100μm。
[0029]该技术方案的有益效果在于：微纳制造技术是指尺度为毫米、微米和纳米量级的零件，以及由这些零件构成的部件或系统的设计、加工、组装、集成与应用技术。使用微纳制造技术，满足微机械和微系统的高精度制造和装配加工要求。
[0030]由于射线在穿透物质后能量有所损失，因此铝膜不能过厚，避免放射性物质能量损失过度无法抵达光电倍增管阵列；铝膜也不能过薄，过薄则反射率较低，透光率较高，无
法起到足够的反射效果。
[0031]在一些可选的实施例中，所述塑料闪烁体的尺寸为A
×
A
×
B，A不小于50mm，B不大于0.5mm；
[0032]所述光电倍增管阵列由N
×
N个SiPM芯片紧密贴合成单层结构，N是大于1的整数，所述光电倍增管阵列的有效面积不小于50mm
×
50mm。
[0033]该技术方案的有益效果在于：设置塑料闪烁体和光电倍增管阵列的合适尺寸，使之满足多数应用场景中的需求。在另一些实施例中，用户也可以根据自身对表面污染仪的性能、成本需求设置其他尺寸。
[0034]在一些可选的实施例中，N＝8。
[0035]该技术方案的有益效果在于：设置8
×
8的SiPM阵列，满足多数应用场景中的需求。
[0036]在一些可选的实施例中，所述光电倍增管阵列通过板对板连接器与所述电容求和电路连接；或者，
[0037]所述光电倍增管阵列通过板对线连接器与所述电容求和电路连接。
[0038]该技术方案的有益效果在于：用户可以根据实际应用中的需求，选择使用板对板连接器或者板对线连接器实现光电倍增管阵列和电容求和电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面污染仪，其特征在于，用于监测目标表面的放射性物质，所述放射性物质包括α射线、β射线和γ射线中的至少两种，所述表面污染仪包括：单探头，所述单探头用于探测所述目标表面的放射性物质，并输出模拟信号；电容求和电路，所述电容求和电路用于对所述模拟信号进行求和放大，得到求和放大信号；波形甄别板，所述波形甄别板用于对所述求和放大信号进行波形数字化和射线类型甄别，得到甄别后的每种放射性物质的计数率；显示控制主板，所述显示控制主板用于显示所述甄别后的每种放射性物质的计数率。2.根据权利要求1所述的表面污染仪，其特征在于，所述单探头包括相互耦合的塑料闪烁体和光电倍增管阵列；所述塑料闪烁体用于探测所述目标表面的放射性物质并产生光信号；所述光电倍增管阵列用于将所述光信号转换为所述模拟信号。3.根据权利要求2所述的表面污染仪，其特征在于，所述塑料闪烁体是方形塑料闪烁体薄片，所述光电倍增管阵列是SiPM阵列。4.根据权利要求3所述的表面污染仪，其特征在于，所述塑料闪烁体的第一表面封装有第一铝膜，所述塑料闪烁体的第二表面通过双面胶垫与所述光电倍增管阵列紧密贴合。5.根据权利要求4所述的表面污染仪，其特征在于，所述塑料闪烁体与所述光电倍增管阵列的贴合处的四周通过第二铝膜进行反光处理后，再贴上1或2层黑色遮光胶带进行遮光处理。6.根据权利要求5所述的表面污染仪，其特征在于，所述第一铝膜和所述第二铝膜是采用微纳制造技术制造得到的，所述第一铝膜的厚度不大于10μm，所述第二铝膜的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈春蕾，
申请(专利权)人：无锡通透光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：