一种铀酰离子检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种铀酰离子检测装置，涉及微量铀分析领域，装置包括：光源、探测器和检测装置；所述光源发出的激发光照射在比色皿内的样品上，产生发射光；所述探测器设置在所述发射光的输出光路上；所述探测器用于探测所述发射光并将发射光转换为电信号；所述检测装置与所述探测器连接；所述检测装置用于根据所述电信号确定样品中的铀酰离子浓度。本发明专利技术能够针对应急状态实现快速检测铀酰离子。应急状态实现快速检测铀酰离子。应急状态实现快速检测铀酰离子。

【技术实现步骤摘要】
一种铀酰离子检测装置


[0001]本专利技术涉及微量铀分析领域，特别是涉及一种铀酰离子检测装置。

技术介绍

[0002]目前，中国的铀酰离子(UO
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)检测发展趋势与国际上一致，即分为基于质谱设备的检测技术、基于微量铀分析仪的检测技术、传感技术研究三类。
[0003]中国大部分涉核企事业单位对水体环境中微量铀的分析采用国标《HJ840
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2017环境样品中微量铀的分析方法》规定的激光荧光法进行，其原理是采用特制的铀荧光增强剂与UO
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络合成荧光效率很高的单一络合物，并测试特定发射光(500nm、522nm、546nm)的强度，从而确定UO
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在水体中的含量；其主要步骤可概括为：1)配制八氧化三铀标准贮存液，并获取参比荧光基准(荧光强度
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铀浓度曲线线性值r>0.995)；2)水样的除杂、酸化、pH调节；3)待检样品与铀荧光增强剂(BRIUG201)混合并测试。该方法所依赖的检测设备主要是微量铀分析仪，其量程范围一般为1
×
10
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g/mL～2
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‑8g/mL(即0.01μg/L～20μg/L)，检出下限≤2
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g/mL(即0.02μg/L)，线性检测r>0.995。由于铀酰离子的荧光性质受对所处环境比较敏感，量子产率也比较低，目前的检测方法及技术包含一定量的制样过程，同时也需要诸如铀荧光增强剂等额外试剂的添加，因此，会在一定程度上增加检测的时间成本和经济成本。发展具备同等检测范围(即0.01μg/L～20μg/L，检出下限≤0.02μg/L)同时可大幅度抵抗环境干扰的检测技术及装备，成为提升涉铀科研生产的重要组成部分。
[0004]质谱分析技术因具备的高检测精度和宽检测范围，在中国主要用于铀同位素分析；但在铀酰离子检测方面也有相当的应用规模。然而，基于质谱设备的相关技术，需要复杂的制样过程，时间成本高，难以适应应急状态或事故状态下的UO
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快速检测，同时，该类设备体积庞大，系统复杂，难以转化为便携式的现场检测装备，这对提供核应急装备是一个很大的挑战。
[0005]基于激光荧光方法的UO
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检测技术，是目前最为成熟的技术之一。微型铀分析仪是该方法中的核心装备，现阶段该设备的小型化发展比较成熟，一般尺寸为40
×
30
×
30cm，在一定程度上避免了质谱设备体积庞大、系统复杂、价格昂贵等弊端，相应的离子检测技术在国内发展迅速，检出限(≤0.02μg/L)远低于UO
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安全排放的30μg/L的标准，因此，基于该分析仪的检测方法已写入国标《HJ 840
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2017环境样品中微量铀的分析方法》。现有的缝隙仪，由于对水体环境中铀荧光的敏感度并不具备很高的专一性，易受其他杂质及同价态金属离子的干扰，因此，依据该设备对UO
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精确检定的前提包括一定量的制样过程，这在很大程度上限制了离子的检测效率。
[0006]目前，基于质谱的铀酰离子(UO
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)检测技术及基于微量铀分析仪的检测技术，能够高质量的完成常规状态下的UO
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检测任务，然而，针对核应急状态或反恐安检需求，现有的两种UO
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检测技术及装备已经不能满足需求，原因如下：
[0007]1)质谱设备体积庞大、系统复杂，难以转化为便携式的现场检测装备，且基于该设备的离子检测，需对待检样品进行精细制样处理，时间成本高。
[0008]2)微量铀分析仪具备一定的产品成熟度，检测精度和体积也较理想，但该技术受限于检测原理，也需对待检样品进行精细制样处理，难以满足快速UO
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检测需求。
[0009]此外，目前国内外市场上均无针对应急状态或反恐安检需求的铀酰离子快速检测装备。
[0010]因此，需要一种能够针对应急状态实现快速检测铀酰离子的装置。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种铀酰离子检测装置，能够针对应急状态实现快速检测铀酰离子。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0013]一种铀酰离子检测装置，包括：光源、探测器和检测装置；
[0014]所述光源发出的激发光照射在比色皿内的样品上，产生发射光；所述探测器设置在所述发射光的输出光路上；所述探测器用于探测所述发射光并将发射光转换为电信号；所述检测装置与所述探测器连接；所述检测装置用于根据所述电信号确定样品中的铀酰离子浓度。
[0015]可选地，所述铀酰离子检测装置还包括光束整形装置，所述光束整形装置设置在所述光源和所述比色皿之间；所述光束整形装置用于对所述光源发出的激发光进行准直。
[0016]可选地，所述铀酰离子检测装置还包括第一反射镜和第二反射镜；所述第一反射镜、所述比色皿和所述光源位于同一条直线上；所述比色皿设置在所述光源和所述第一反射镜之间；所述第二反射镜设置在所述比色皿的一侧；所述第二反射镜与所述比色皿的连线垂直于所述第一反色镜与所述比色皿的连线。
[0017]可选地，所述光源为宽带紫外LED光源；所述宽带紫外LED光源的波长范围为308nm
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340nm。
[0018]可选地，所述光束整形装置包括滤光片和凸透镜；所述光源、所述滤光片、所述凸透镜和所述比色皿依次设置在同一光路上。
[0019]可选地，所述探测器为光电倍增管。
[0020]可选地，所述第一反射镜和所述第二反射镜均为紫外增强铝镜。
[0021]可选地，所述铀酰离子检测装置还包括手提箱外壳，所述光源、所述探测器和所述检测装置均设置在所述手提箱外壳内。
[0022]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0023]本专利技术包括：光源、探测器和检测装置；所述光源发出的激发光照射在比色皿内的样品上，产生发射光；所述探测器设置在所述发射光的输出光路上；所述探测器用于探测所述发射光并将发射光转换为电信号；所述检测装置与所述探测器连接；所述检测装置用于根据所述电信号确定样品中的铀酰离子浓度。通过设置光源、探测器和检测装置就能够针对应急状态实现快速检测铀酰离子。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术提供的铀酰离子检测装置示意图。
[0026]图2为本专利技术提供的铀酰离子检测装置的手提箱外壳示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铀酰离子检测装置，其特征在于，包括：光源、探测器和检测装置；所述光源发出的激发光照射在比色皿内的样品上，产生发射光；所述探测器设置在所述发射光的输出光路上；所述探测器用于探测所述发射光并将发射光转换为电信号；所述检测装置与所述探测器连接；所述检测装置用于根据所述电信号确定样品中的铀酰离子浓度。2.根据权利要求1所述的铀酰离子检测装置，其特征在于，还包括光束整形装置，所述光束整形装置设置在所述光源和所述比色皿之间；所述光束整形装置用于对所述光源发出的激发光进行准直。3.根据权利要求1所述的铀酰离子检测装置，其特征在于，还包括第一反射镜和第二反射镜；所述第一反射镜、所述比色皿和所述光源位于同一条直线上；所述比色皿设置在所述光源和所述第一反射镜之间；所述第二反射镜设置在所述比色皿的一侧；所述第二反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓龙，刘晶晶，李云，肖丽，林奎成，付军，熊忠华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：发明
国别省市：