一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，该装置包括：反应腔体、光纤微弯传感器和计算机；反应腔体内部设置有凹槽，用于固定聚乙烯探测材料；凹槽上方设置有开口，透射窗通过法兰结构覆盖并固定在开口处；反应腔体上设置有孔洞，弹性薄膜覆盖并固定在孔洞处；光纤微弯传感器包括光纤，光源和光功率计；该光纤连接光源和光功率计；光纤位于弹性薄膜的正上方；光功率计通过线缆与计算机连接。本实用新型专利技术利用聚乙烯受辐射后产生气体的特性，使反应腔体内压强增大，进而导致弹性薄膜发生形变，光纤发生微弯损耗，通过实时监测光纤功率变化，计算得到该装置接收到的辐射总剂量，实现对目标环境辐射总剂量的在线检测。在线检测。在线检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置


[0001]本技术涉及辐射探测
，特别是一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置。

技术介绍

[0002]随着辐射研究逐渐深入，辐射技术已广泛应用于医疗、工业、农业等各大领域。然而，由于应用场景的不同，对应的辐射所需要的辐射剂量不同，导致辐射剂量成为需要精准控制的重要因素，否则容易出现：辐射剂量过低，不能产生所需的辐射效应；辐射剂量过高，可能会使物质受到破坏等种种问题。
[0003]目前，现有的辐射剂量检测装置中，大部分应用到了聚乙烯辐射释氢原理，即，通过测量聚乙烯材料在接收辐射后，交联反应产生的氢气的总量，来确定该聚乙烯材料接收的辐射总剂量。然而，这类基于聚乙烯辐射释氢原理设计的检测装置，属于离线测量，难以实现较高精度的实时检测需求，且不便于分布式检测。因此，有必要开发一种在线辐射总剂量检测装置，以克服上述缺点。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0005]本技术实施例提供了一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，所述装置包括：反应腔体、光纤微弯传感器和计算机；
[0006]所述反应腔体内部设置有凹槽，聚乙烯探测材料固定在所述凹槽中；所述凹槽上方设置有开口，透射窗通过法兰结构覆盖并固定在所述开口处；所述反应腔体上设置有孔洞，弹性薄膜覆盖并固定在所述孔洞处，使所述反应腔体内部为密封环境；
[0007]所述光纤微弯传感器包括光纤，光源和光功率计；所述光纤一端连接所述光源，另一端连接所述光功率计；所述光纤位于所述弹性薄膜的正上方；
[0008]所述光功率计通过线缆与所述计算机连接。
[0009]可选地，所述弹性薄膜中心设置有圆柱，所述弹性薄膜上方设置有光纤固定片，所述光纤固定片中心设置有圆形孔洞，所述圆柱与所述圆形孔洞垂直对应；
[0010]所述光纤固定片中设置有光纤槽，所述光纤固定在所述光纤槽中，横穿过所述圆形孔洞。
[0011]可选地，所述装置还包括压强检测探头；
[0012]所述压强检测探头与所述反应腔体连接，实时检测所述反应腔体中的压强大小。
[0013]可选地，所述压强检测探头包括：压盖、压力腔体、核级石墨垫圈、转接部件、压力检测部件；
[0014]所述压力腔体通过所述压盖和所述核级石墨垫圈与所述反应腔体紧密连接，所述压力检测部件通过所述转接部件与所述压力腔体连接，所述压力检测部件外层为金属屏蔽
层，将内部的检测部件与辐射环境相隔离。
[0015]可选地，所述法兰结构至少包括石墨垫圈和6颗六角头螺栓。
[0016]可选地，所述反应腔体分为辐照反应腔和弹性薄膜反应腔，所述透射窗设置在所述辐照反应腔上，所述聚乙烯探测材料设置在所述辐照反应腔中，所述弹性薄膜设置在所述弹性薄膜反应腔上；
[0017]所述辐照反应腔上设置有气管，所述弹性薄膜反应腔上设置有接口，所述气管和所述接口相互配合，连接所述辐照反应腔和所述弹性薄膜反应腔。
[0018]可选地，所述气管为阶梯式结构，卡入所述接口中，形成紧密连接通道。
[0019]可选地，所述反应腔体为铝合金材质，所述弹性薄膜为聚醚醚酮材质，厚度为0.7mm，直径大小为20mm。
[0020]可选地，所述透射窗为石英玻璃材质，厚度为1.0mm。
[0021]可选地，所述透射窗为聚醚醚酮材质，厚度为2.0mm。
[0022]本技术实施例提供了一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，该装置包括：反应腔体、光纤微弯传感器和计算机；反应腔体内部设置有凹槽，用于固定聚乙烯探测材料；凹槽上方设置有开口，透射窗通过法兰结构覆盖并固定在开口处；反应腔体上设置有孔洞，弹性薄膜覆盖并固定在孔洞处；光纤微弯传感器包括光纤，光源和光功率计；该光纤连接光源和光功率计；光纤位于弹性薄膜的正上方；光功率计通过线缆与计算机连接。本技术利用聚乙烯受辐射后产生氢气的特性，使反应腔体内压强增大，进而导致弹性薄膜发生形变，光纤发生微弯损耗，通过实时监测光纤功率变化，计算得到该装置接收到的辐射总剂量，实现对目标环境辐射总剂量的在线检测。由此，本技术通过实时检测光纤因微弯形变导致的功率变化，计算得到聚乙烯探测材料受到的辐射总剂量，从而实现了对目标环境辐射总剂量的在线检测。
[0023]本技术实施例的有益效果如下：
[0024]1)实现了在线监测。本技术实施例利用聚乙烯受辐射后产生气体的特性，使反应腔体内压强增大，进而导致弹性薄膜发生形变，光纤发生微弯损耗，通过实时监测光纤功率变化，计算得到该装置接收到的辐射总剂量。由此，实现了在线监测该聚乙烯探测材料接收的辐射总剂量。
[0025]2)检测精准。本技术实施例利用光纤微弯损耗的原理，利用光纤微弯形变导致光功率降低的对应关系函数，从而利用功率损耗反推得到辐射总剂量，由此，通过精准测量光功率损耗值，可以实现高精度的辐射总剂量计算。
[0026]3)成本低。本技术实施例所提供的检测装置结构简单，对各元器件的损伤较低，通过更换反应腔体中的聚乙烯探测材料，可以实现检测装置的重复利用，延长该装置的使用寿命，降低检测成本。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述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。
[0028]图1是本技术实施例提供的一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置的结构示意图；
[0029]图2是本技术实施例提供的一种石墨垫圈的结构示意图；
[0030]图3是本技术实施例提供的一种法兰固定的透射窗的结构示意图；
[0031]图4是本技术实施例提供的一种弹性薄膜的结构示意图；
[0032]图5是本技术实施例提供的一种光纤固定片的结构示意图；
[0033]图6是本技术实施例提供的一种压强检测探头的结构示意图；
[0034]附图说明：1
‑
反应腔体、2
‑
聚乙烯探测材料、3
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透射窗、4
‑
弹性薄膜、5
‑
光纤、6
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光源、7
‑
光功率计、8
‑
计算机。
具体实施方式
[0035]下面将结合本技术实施例中的附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，其特征在于，所述装置包括：反应腔体、光纤微弯传感器和计算机；所述反应腔体内部设置有凹槽，聚乙烯探测材料固定在所述凹槽中；所述凹槽上方设置有开口，透射窗通过法兰结构覆盖并固定在所述开口处；所述反应腔体上设置有孔洞，弹性薄膜覆盖并固定在所述孔洞处，使所述反应腔体内部为密封环境；所述光纤微弯传感器包括光纤，光源和光功率计；所述光纤一端连接所述光源，另一端连接所述光功率计；所述光纤位于所述弹性薄膜的正上方；所述光功率计通过线缆与所述计算机连接。2.根据权利要求1所述的基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，其特征在于，所述弹性薄膜中心设置有圆柱，所述弹性薄膜上方设置有光纤固定片，所述光纤固定片中心设置有圆形孔洞，所述圆柱与所述圆形孔洞垂直对应；所述光纤固定片中设置有光纤槽，所述光纤固定在所述光纤槽中，横穿过所述圆形孔洞。3.根据权利要求1所述的基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，其特征在于，所述装置还包括压强检测探头；所述压强检测探头与所述反应腔体连接，实时检测所述反应腔体中的压强大小。4.根据权利要求3所述的基于光纤微弯损耗的在线辐射总剂量检测装置，其特征在于，所述压强检测探头包括：压盖、压力腔体、核级石墨垫圈、转接部件、压力检测部件；所述压力腔体通过所述压盖和所述核级石墨垫圈与所述反应腔体紧密连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉和，徐帅，侯军渝，杨彭年，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：