本申请实施例提供的一种α粒子探测装置，探测装置包括探测器，沿α放射源所发射的α粒子的传输方向，探测器设置在α放射源的下游，用于接收α粒子与气体介质作用后所产生的特征荧光。本申请实施例的α粒子探测装置可以通过探测器探测α粒子与气体介质作用产生的特征荧光的强度，来实现对α放射源活度的探测，由于特征荧光的射程一般比较长，能达到米量级，因此可以在距离α放射源比较远的条件下探测特征荧光的强度，即可以实现在距离α放射源比较远的条件下进行α放射源活度的探测，从而提高了探测距离，可以减少探测人员在探测强辐射环境下α放射源活度时受到的辐射，进而能够有效地保障探测人员和环境的安全。有效地保障探测人员和环境的安全。有效地保障探测人员和环境的安全。
【技术实现步骤摘要】
一种
α
粒子探测装置及探测方法
[0001]本申请涉及探测
，尤其涉及一种α粒子探测装置及探测方法。
技术介绍
[0002]α粒子是由两个质子、两个中子组成的粒子，通过衰变发射出α粒子的放射源称之为α放射源。相关技术中有多种探测装置及探测方法探测α粒子的能量以及发射α粒子数。例如表面污染仪、α谱仪、低本底α/β测量仪等等。其原理是利用α粒子与探测器直接作用或者利用α粒子与介质作用产生的次级电子与探测器作用，使探测器产生响应，通过测量α粒子个数从而反映α放射源的活度。
[0003]由于α粒子的射程较短，因此，相关技术中的探测装置需要将探测器贴在放射源表面或者距离10cm以内，否则很难探测到α粒子，由此，存在探测距离短的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请实施例期望提供一种可以提高探测距离的α粒子探测装置及探测方法。
[0005]为达到上述目的，本申请的实施例提供了一种α粒子探测装置，所述探测装置包括探测器，沿α放射源所发射的α粒子的传输方向，所述探测器设置在所述α放射源的下游，用于接收所述α粒子与气体介质作用后所产生的特征荧光。
[0006]一些实施例中，所述探测装置包括具有至少一个第一聚光镜片的第一镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述第一镜组设置在所述探测器的上游，用于将发散的所述特征荧光进行聚焦。
[0007]一些实施例中，所述第一聚光镜片的直径为200mm
‑
500mm。
[0008]一些实施例中，至少一个所述第一聚光镜片的表面设置有增透膜。
[0009]一些实施例中，所述探测装置包括滤光镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述滤光镜组设置在所述第一镜组与所述探测器之间，用于过滤非特征荧光。
[0010]一些实施例中，经所述滤光镜组过滤后的所述特征荧光的半高宽小于或等于3nm。
[0011]一些实施例中，所述探测装置包括散射镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述散射镜组设置在所述第一镜组与所述滤光镜组之间，用于将所述特征荧光转换为平行光。
[0012]一些实施例中，所述探测装置包括第二镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述第二镜组设置在所述滤光镜组与所述探测器之间，用于将经所述滤光镜组过滤的所述特征荧光汇聚至所述探测器。
[0013]一些实施例中，所述气体介质为惰性气体，或者为氮气。
[0014]一些实施例中，所述特征荧光的波长为334nm
‑
340nm，或者为355nm
‑
361nm。
[0015]本申请实施例另一方面提供一种α粒子探测方法，所述探测方法包括：
[0016]将α放射源发射的α粒子与气体介质作用以产生特征荧光；
[0017]通过探测器探测所述特征荧光的强度；
[0018]根据所述特征荧光的强度，计算所述α放射源活度。
[0019]一些实施例中，所述通过探测器探测所述特征荧光的强度的步骤之前，包括：
[0020]通过具有至少一个第一聚光镜片的第一镜组对所述特征荧光进行聚焦。
[0021]一些实施例中，所述通过第一镜组对所述特征荧光进行聚焦的步骤之后，包括：
[0022]通过滤光镜组对所述特征荧光进行过滤。
[0023]一些实施例中，所述特征荧光的强度与所述α放射源活度的数学关系式为：
[0024][0025]式中：
[0026]N
C
为探测器探测到的特征荧光的计数；
[0027]Q
e
为探测器量子效率；
[0028]A为特征荧光的接收面积；
[0029]r
sphere
为α放射源到第一镜组球面距离；
[0030]T
w
为第一镜组的特征荧光通过率；
[0031]T
f
为滤光镜组的特征荧光通过率；
[0032]N
α
为α粒子发射率；
[0033]E
γ
为特征荧光光子能量；
[0034]E
α
为α粒子能量；
[0035]f
e
为特征荧光的转化效率。
[0036]本申请实施例提供的α粒子探测装置，包括探测器，沿α放射源所发射的α粒子的传输方向，探测器设置在α放射源的下游，用于接收α粒子与气体介质作用后所产生的特征荧光。先将α放射源发射的α粒子与气体介质作用以产生特征荧光，通过探测器探测特征荧光的数量或者强度，根据特征荧光的数量或者强度，可以获得α放射源发射的α粒子的数量或者强度，也就是说，本申请实施例的α粒子探测装置可以通过探测器探测α粒子与气体介质作用产生的特征荧光的强度，来实现对α放射源活度的探测，而探测器探测特征荧光的过程中不受γ射线的影响，从而在一定程度上可以提高对α放射源活度探测的准确率，且可以在强γ环境下实现对α放射源活度的探测。另外，由于特征荧光的射程一般比较长，能达到米量级，因此可以在距离α放射源比较远的条件下探测特征荧光的强度，即可以实现在距离α放射源比较远的条件下进行α放射源活度的探测，从而提高了探测距离，可以减少探测人员在探测强辐射环境下α放射源活度时受到的辐射，进而能够有效地保障探测人员和环境的安全。
附图说明
[0037]图1为本申请一实施例中的α粒子探测装置的结构示意图；
[0038]图2为图1中第一镜组、第二镜组、滤光镜组、散射镜组以及探测器的连接结构示意图；
[0039]图3为本申请一实施例中α粒子探测方法的示意图。
[0040]附图标记说明
[0041]1、α放射源；2、探测器；3、第一镜组；31、第一聚光镜片；4、滤光镜组；41、滤光片；5、散射镜组；6、第二镜组；61、第二聚光镜片；100、探测装置。
具体实施方式
[0042]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
[0043]在本申请的描述中方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0044]请参阅图1和图2，本申请实施例提供的一种α粒子探测装置，探测装置100包括探测器2，沿α放射源1所发射的α粒子的传输方向，探测器2设置在α放射源1的下游，用于接收α粒子与气体介质作用后所产生的特征荧光。
[0045]需要说明的是，气体介质的具体类型在此不做限制，只要能够与α粒子作用并产生特征荧光即可，示例性地，气体介质可以是氦气、氩气等惰性气体，也可以是空气或者氮气等。为了探测的便利性，本申请实施例的气体介质为空气。
[0046]可以理解的是，特征荧光是惰性气体分子等气体介质激发退激发射的单色光，有利于探测器2对特征荧光的分辨，且产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种α粒子探测装置，其特征在于，所述探测装置包括探测器，沿α放射源所发射的α粒子的传输方向，所述探测器设置在所述α放射源的下游，用于接收所述α粒子与气体介质作用后所产生的特征荧光。2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置包括具有至少一个第一聚光镜片的第一镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述第一镜组设置在所述探测器的上游，用于将发散的所述特征荧光进行聚焦。3.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述第一聚光镜片的直径为200mm
‑
500mm。4.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，至少一个所述第一聚光镜片的表面设置有增透膜。5.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置包括滤光镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述滤光镜组设置在所述第一镜组与所述探测器之间，用于过滤非特征荧光。6.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于，经所述滤光镜组过滤后的所述特征荧光的半高宽小于或等于3nm。7.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置包括散射镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述散射镜组设置在所述第一镜组与所述滤光镜组之间，用于将所述特征荧光转换为平行光。8.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置包括第二镜组，沿所述α粒子的传输方向，所述第二镜组设置在所述滤光镜组与所述探测器之间，用于将经所述滤光镜组过滤的所述特征荧光汇聚至所述探测器。9.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述气体介质为惰性气体，或者为氮气。10.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗瑞，徐利军，刘蕴韬，陈克胜，毛娜请，李敬宇，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。