一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法技术

本发明专利技术公开了一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，包括γ监测仪和放射源，所述γ监测仪具有J405计数管和监测电路模块，具体包括以下步骤，a）确定放射源及放射源的入射剂量率；b）确定将放射源的入射剂量率衰减至预设入射剂量率的屏蔽层厚度；c）采用对应步骤b）所获取的屏蔽层厚度的屏蔽层对监测电路模块进行屏蔽防护；d）将J405计数管置于放射源的不同入射剂量率点位置进行照射；e）获取J405计数管在放射源不同入射剂量率点位置的脉冲计数率数据，并根据该脉冲计数率数据获取γ监测仪的脉冲计数率耐辐照响应特性。本发明专利技术通过实验获得的数据为γ监测仪的屏蔽设计，耐辐射特性，监测上限提供良好的技术支持和参考。上限提供良好的技术支持和参考。上限提供良好的技术支持和参考。

【技术实现步骤摘要】
一种
γ
射线监测仪屏蔽性能实验方法


[0001]本专利技术涉及核辐射监测
，尤其涉及一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法。

技术介绍

[0002]γ辐射监测技术研究领域，主要用于从环境本底监测级别到高剂量率辐射环境调查，核电站、各类核设施、机场海关和边境海关、核废物厂址、同位素医疗企事业单位等固定点监测、建筑行业及用放射源单位的执法监测、核研究部门、教育部门、核事故、核袭击及核爆炸现场使用，宽量程监测仪可实时连续地监控环境γ辐射到核袭击事件级别的变化情况，一旦发生核袭击、核事故或者境外大规模放射性核素迁移入境等情况，γ辐射监测技术可在第一时间预警并且可以实时测量剂量率大小。
[0003]然而目前国内辐射测量设备的测量量程还停留在1Gy/h、10Gy/h的上限，近年来军队以及涉核监测上对测量量程的要求越来越高已经出现测量范围30Gy/h、50Gy/h、100Gy/h等要求，同时由于电子元器件耐辐照特性极限的限制，现有的γ监测仪在100Gy/h剂量率环境下设备无法正常工作，因此，如何使γ监测仪能够适应100Gy/h剂量率的高辐射环境，并对γ监测仪在高辐射环境下的耐辐照特性进行更好的定性分析，为γ监测仪的屏蔽措施提供技术支持和参考，成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，解决了现有技术的γ监测仪耐辐照范围小，在高剂量率辐射环境下无法正常工作，耐辐照特性差的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，包括γ监测仪和放射源，所述γ监测仪具有J405计数管和监测电路模块，具体包括以下步骤，a）确定放射源及放射源的入射剂量率；b）确定将放射源的入射剂量率衰减至预设入射剂量率的屏蔽层厚度；c）采用对应步骤b）所获取的屏蔽层厚度的屏蔽层对监测电路模块进行屏蔽防护；d）将J405计数管置于放射源的不同入射剂量率点位置进行照射；e）获取J405计数管在放射源不同入射剂量率点位置的脉冲计数率数据，并根据该脉冲计数率数据获取γ监测仪的脉冲计数率耐辐照响应特性。
[0006]作为优化，所述放射源采用活度为7205Ci的
60
Co源，距离其90.43cm的位置处的入射剂量率为100Gy/h。
[0007]作为优化，所述屏蔽层采用铅屏蔽板或钨屏蔽板。
[0008]作为优化，所述屏蔽层的厚度通过将距离放射源90.43cm位置处的放射源入射剂量率由100Gy/h衰减至10Gy/h进行确定。
[0009]作为优化，采用Rad Pro Calculator确定屏蔽层厚度。
[0010]作为优化，步骤d）中，将J405计数管依次置于放射源入射剂量率为3Gy/h、5Gy/h、8Gy/h、10Gy/h、20Gy/h、30Gy/h、50Gy/h、80Gy/h、100Gy/h的点位置处。
[0011]作为优化，步骤e）中，每2min记录一次脉冲计数率数据，连续记录60min，共记录30组，并计算30组脉冲计数率的数据平均值作为J405计数管在放射源不同入射剂量率点位置的脉冲计数率数据。
[0012]作为优化，步骤e）中，根据J405计数管在放射源不同入射剂量率点位置的脉冲计数率数据的变化趋势绘制曲线，并根据该曲线评估γ监测仪的脉冲计数率耐辐照响应特性。
[0013]本申请与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术通过合理的实验设计，并采用铅屏蔽板或钨屏蔽板对监测电路模块进行屏蔽防护，使监测电路模块始终处于正常工作辐射上限以下的范围内，保证监测电路模块能够正常工作，同时，通过实验测试J405计数管在高剂量率环境下的脉冲剂量率数据，获取整个γ监测仪在高剂量率环境下的耐辐射上限，并获取整个γ监测仪的脉冲计数率耐辐照响应特性。本专利技术通过理论计算及定性讨论的方式对常规屏蔽材料铅和钨合金进行初步讨论，确定选择钨合金的优势，叠加钨合金试验工作相互验证，取得在尽可能节省空间及重量的前提下对关键元器件进行防护，从而达到在不影响整机性能大前提下使得设备耐辐照性能提高一个量级。同时，本专利技术通过屏蔽材料结构特性定性讨论、理论计算及试验验证定量讨论相结合，在考虑使用屏蔽材料之后设备使用便携性、γ射线监测灵敏性、使用安全性的前提下，将经济实用性尽量优化，保证整个设备具有较好的性价比。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的实验示意图；图2为铅屏蔽板和钨屏蔽板的屏蔽特性；图3为本实施例γ监测仪的脉冲计数率耐辐照相应特性数据；图4为本实施例中J405计数管在放射源不同入射剂量率点位置的脉冲计数率数据的变化趋势图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。
[0016]具体实施时：参见图1
‑
图4，一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，包括γ监测仪和放射源，所述γ监测仪具有J405计数管和监测电路模块，所述监测电路模块包括常规的微功耗电路、微处理器电路、存储电路、RS485通信电路、电压转换电路等，用于对J405计数管的信号进行分析处理。具体包括以下步骤，a）确定放射源及放射源的入射剂量率；所述放射源采用活度为7205Ci的
60
Co源，距离其90.43cm的位置处的入射剂量率为100Gy/h。
[0017]b）确定将放射源的入射剂量率衰减至预设入射剂量率的屏蔽层厚度。具体的，本实施例中，所述屏蔽层的厚度通过将距离放射源90.43cm位置处的放射源入射剂量率由
100Gy/h衰减至10Gy/h进行确定，从而保证监测电路模块在高剂量率的环境中的工作环境处于10Gy/h的上限之下，保证整个γ监测能够正常工作。具体的，所述屏蔽层采用传统的铅屏蔽板或钨屏蔽板，并采用Rad Pro Calculator软件确定屏蔽层厚度。在本实施例中，计算结果显示将入射射线由100 Gy/h衰减为10Gy/h，所需铅皮的厚度约为44.4mm，所需钨皮厚度仅需28.5mm，为了合理的减轻设备重量和体积，并考虑到钨屏蔽板相对于铅屏蔽板的成本在整个γ监测仪成本中的占比，确定最优选定钨作为屏蔽材料，设备空间和质量大大减小，进一步提高设备应用灵活性。
[0018]具体的，初步成本计算为：选用钨屏蔽：价格=屏蔽面积
×
厚度
×
密度
×
单价m=0.02m
×
0.03m
×
0.0285m
×
19.25t/m3=0.000329175t=0.329Kg；P=m
×
228/Kg=75.05元。
[0019]选用铅屏蔽：价格=屏蔽面积
×
厚度
×
密度
×
单价m=0.02m
×
0.03m
×
0.0444m
×
11.34t/m3=0.00030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，包括γ监测仪和放射源，其特征在于，所述γ监测仪具有J405计数管和监测电路模块，具体包括以下步骤，a）确定放射源及放射源的入射剂量率；b）确定将放射源的入射剂量率衰减至预设入射剂量率的屏蔽层厚度；c）采用对应步骤b）所获取的屏蔽层厚度的屏蔽层对监测电路模块进行屏蔽防护；d）将J405计数管置于放射源的不同入射剂量率点位置进行照射；e）获取J405计数管在放射源不同入射剂量率点位置的脉冲计数率数据，并根据该脉冲计数率数据获取γ监测仪的脉冲计数率耐辐照响应特性。2.根据权利要求1所述的一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，其特征在于，所述放射源采用活度为7205Ci的
60
Co源，距离其90.43cm的位置处的入射剂量率为100Gy/h。3.根据权利要求2所述的一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，其特征在于，所述屏蔽层采用铅屏蔽板或钨屏蔽板。4.根据权利要求3所述的一种γ射线监测仪屏蔽性能实验方法，其特征在于，所述屏蔽层的厚度通过将距离放射源90.43cm位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贺红，陈旭，赵培茜，刘林林，方仕立，陈中，
申请(专利权)人：重庆建安仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：