本发明专利技术公开了一种核探测器高低温实验装置及控制系统，包括辐射源控制系统和温控系统，所述辐射源控制系统包括升级支架、与设置在升级支架上的屏蔽外壳，以及设置在屏蔽外壳内的辐射源、第一准直器、限束光阑和射线窗，所述温控系统包括温度调节箱，所述温度调节箱内设有控温实验探头，所述控温实验探头连接有信号控制线，所述信号控制线连接有上位机控制系统。本发明专利技术在于集成了脉冲计数、光电流转换监测模块和能谱数据分析软件，可在实验过程中同步分析温度变化对光电转换性能、脉冲计数、能谱数据的影响情况；采用全自动控制结构设计，实现对γ辐射场强度的调节，可进行高低温场下的角响应、灵敏度实验。灵敏度实验。灵敏度实验。
【技术实现步骤摘要】
一种核探测器高低温实验装置及控制系统
[0001]本专利技术涉及核探测器
，具体为一种核探测器高低温实验装置及控制系统。
技术介绍
[0002]核探测器作为辐射环境监测系统的核心部件，在感知辐射环境强度、检测放射性物质方面发挥着重要的作用。但是目前多数辐射环境监测系统对环境温度的依赖性较高，甚至一些系统在冬季户外严寒条件下出现反应迟滞、探测效率下降等问题。其主要原因是周围环境温度的变化对核探测器的工作性能会产生一定影响，包括核探测器中NaI闪烁体发光效率、光电倍增管的倍增系数、放大器的放大倍数以及甄别器的值都会随温度变化而发生变化。由于温度的变化会进一步导致进行放射性核素能谱分析的核探测器出现能谱漂移、能量响应出现偏差等一系列测量误差问题，为此，我们提出一种核探测器高低温实验装置及控制系统。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种核探测器高低温实验装置及控制系统，解决了现有的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种核探测器高低温实验装置及控制系统，包括辐射源控制系统和温控系统，所述辐射源控制系统包括升级支架、与设置在升级支架上的屏蔽外壳，以及设置在屏蔽外壳内的辐射源、第一准直器、限束光阑和射线窗，所述温控系统包括温度调节箱，所述温度调节箱内设有控温实验探头，所述控温实验探头连接有信号控制线，所述信号控制线连接有上位机控制系统。
[0005]优选的，所述屏蔽外壳采用铁质外壳，所述屏蔽外壳的外部呈卧式圆柱体结构，所述屏蔽外壳的内壁采用铅作为屏蔽层，所述屏蔽外壳的内部开设有与辐射源相适配的限位卡槽。
[0006]优选的，所述升降支架采用铝合金型材搭建成型。
[0007]优选的，所述第一准直器采用铅钨合金。
[0008]优选的，所述信号控制线包括数据线缆和控制线缆，是由芯供电线和RS串口通信线束构成。
[0009]优选的，所述控温实验探头包括探头外壳，所述探头外壳的一侧设有第二准直器，所述第二准直器上开设有接收窗，所述探头外壳的另一侧设有计数器和弱电流计。
[0010]优选的，所述探头外壳内设有核探测器，所述核探测器的两侧均设有温度调节器，所述温度调节器的两侧均设有温度传感器和湿度传感器。
[0011]一种核探测器高低温实验装置用的控制系统，包括MCU、与MCU连接的数据传输模块、核探测器、感知器和控制器，以及用于为核探测器、感知器、控制器、数据传输模块和MCU供电的电源，所述数据传输模块连接有上位机。
[0012]优选的，所述核探测器包括准直器、与准直器连接的NaI闪烁体、与NaI闪烁体连接的光电倍增器、与光电倍增器连接的脉冲放大器、与脉冲放大器连接的脉冲幅度分析器，以及与脉冲幅度分析器连接的定标器；所述感知器包括温度传感器、湿度传感器、与定标器连接的计数器，以及与光电倍增器连接的弱电流计；所述控制器包括外部温度调节器、转角控制器、电压控制器和内部温度调节器。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术主要涉及NaI+光电倍增管结构的核探测器在高低温下的性能实验装置设计及数据修正补偿算法设计；该核探测器高低温实验装置及控制系统的优点在于集成了脉冲计数、光电流转换监测模块和能谱数据分析软件，可在实验过程中同步分析温度变化对光电转换性能、脉冲计数、能谱数据的影响情况；采用全自动控制结构设计，实现对γ辐射场强度的调节，可进行高低温场下的角响应、灵敏度实验。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的控温实验探头结构示意图；图3为本专利技术温控系统工作原理示意图。
[0015]图中：1、屏蔽外壳；2、辐射源；3、升降支架；4、第一准直器；5、限束光阑；6、射线窗；7、温度调节箱；8、控温实验探头；9、信号控制线；10、上位机控制系统；8、控温实验探头；801、接收窗；802、第二准直器；803、温度传感器；804、内部温度调节器；805、探头外壳；806、固定架；807、转角控制器；808、核探测器；809、计数器；810、弱电流计。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0017]如图1所示，一种核探测器高低温实验装置及控制系统，包括辐射源控制系统，辐射源控制系统包括升级支架3、与设置在升级支架3上的屏蔽外壳1，以及设置在屏蔽外壳1内的辐射源2、第一准直器4、限束光阑5和射线窗6；辐射源控制系统主要用于调控辐射源的高度与核探测器间的距离、γ射线出束量、准直等产生特定的辐射强度的γ射线，构成实验射现场，验证核探测器在特定温度环境条件下的响应性能；屏蔽外壳1采用铁质外壳，屏蔽外壳1的外部呈卧式圆柱体结构，屏蔽外壳1的内壁采用铅作为屏蔽层，屏蔽外壳1的内部开设有与辐射源2相适配的限位卡槽，屏蔽外壳1的内部采用铅作为屏蔽层，可有效降低辐射源对外界的辐射，屏蔽外壳1的内部带有辐射源2的限位卡槽，可将辐射源2置于与限位卡槽卡盒，并可防止辐射源2倾倒或掉落；辐射源2可选择
60
Co或
137
Cs等γ标准源作为辐射源，也可根据实际实验需要更换为其他能量的γ辐射源，辐射源2的出束位置正对着第一准直器4的中心，保证射出的γ射线束的准直性；升降支架3采用铝合金型材搭建成型，用于支撑和固定屏蔽外壳1、调整辐射源控制系统高度和前后位置，并在横向和纵向方向各安装一个步进电机，可通过步进电动驱动控制辐射
源控制系统的上下升降和前后移动，调节辐射源与核探测器的位置；第一准直器4采用铅钨合金，用于保证出束的γ射线的准直性；限束光阑5主要用于控制射线束的照射野范围；射线窗6是γ射线束的出束窗口，需要与待测的核探测器探测窗保持轴中心对齐。
[0018]如图1所示，一种核探测器高低温实验装置及控制系统，包括温控系统，温控系统包括温度调节箱7，温度调节箱7内设有控温实验探头8，控温实验探头8连接有信号控制线9，信号控制线9连接有上位机控制系统10；温控系统主要用于调节核探测器内外环境温度、核探测器供电偏压、测试角度，获取脉冲计数、输出电流、角响应特性、谱分布等实验参数以及核探测器内部温湿度环境信息；温度调节箱7可实现从
‑
40℃~100℃的温度调节，单位可调温度为0.5℃，支持定时调温和手动调温；控温实验探头8是实验装置的核心部分，主要用来感知在低温环境下的核探测器各类参数变化情况、调控内部温度构建恒温小环境；信号控制线9包含数据线缆和控制线缆，由3芯供电线和RS232串口通信线束构成，是通信的媒介，用于发送控制指令给控制各类控制器，并获取各类传感器的采集的数据；上位机控制系统10的数据读出系统包括上位机以及各类软件，如：核探测器光电流、脉冲计数等关键参数监测软件和谱数据分析软件。
[0019]如图1和图2所示，一种核探测器高低温实验装置及控制系统，包括控温实验探头8，控温实验探头本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种核探测器高低温实验装置，包括辐射源控制系统和温控系统，其特征在于：所述辐射源控制系统包括升级支架（3）、与设置在升级支架（3）上的屏蔽外壳（1），以及设置在屏蔽外壳（1）内的辐射源（2）、第一准直器（4）、限束光阑（5）和射线窗（6），所述温控系统包括温度调节箱（7），所述温度调节箱（7）内设有控温实验探头（8），所述控温实验探头（8）连接有信号控制线（9），所述信号控制线（9）连接有上位机控制系统（10）。2.根据权利要求1所述的一种核探测器高低温实验装置，其特征在于：所述屏蔽外壳（1）采用铁质外壳，所述屏蔽外壳（1）的外部呈卧式圆柱体结构，所述屏蔽外壳（1）的内壁采用铅作为屏蔽层，所述屏蔽外壳（1）的内部开设有与辐射源（2）相适配的限位卡槽。3.根据权利要求1所述的一种核探测器高低温实验装置，其特征在于：所述升降支架（3）采用铝合金型材搭建成型。4.根据权利要求1所述的一种核探测器高低温实验装置，其特征在于：所述第一准直器（4）采用铅钨合金。5.根据权利要求1所述的一种核探测器高低温实验装置，其特征在于：所述信号控制线（9）包括数据线缆和控制线缆，是由3芯供电线和RS232串口通信线束构成。6.根据权利要求1所述的一种核探测器高低温实验装置，其特征在于：所述控温实验探头...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，李岩，李钢，赵弘韬，周冬亮，闫海霞，杨大战，苗静，赵孝文，
申请(专利权)人：黑龙江省原子能研究院，
类型：发明
国别省市：
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