【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核辐射探测，具体涉及一种具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备。
技术介绍
1、随着核技术的不断发展及应用，放射性物质泄漏和扩散问题更值得人们关注，在面临核污染情况时，多种α放射性气溶胶和β放射性气溶胶会通过各种途径进入空气中造成大气中放射性气溶胶浓度升高，针对重点区域或高危目标进行核辐射监测，开展放射性气溶胶监测与采样，实时回传核辐射侦察信息，是核事故应急、应对与核与辐射恐怖事件等涉核事件的必要手段。
2、放射性气溶胶监测原理通过系统取样口从待测环境抽取的气体进入气溶胶探测装置后，其中的放射性气溶胶在过滤单元的滤纸上被过滤而累积，正对滤纸的探头探测滤纸上累积的气溶胶发射的α和β粒子，通常气溶胶系统对累积的α和β粒子的及时处理是通过pips测量的计数率结合抽气取样流量直接计算出活度值。
3、目前常用的放射性气溶胶监测设备由于测量精度不高、探测器能峰自漂移、能量分辨率差等问题无法辨别区分典型的人工α核素(如210po、241am、239pu等)种类，不利于核事故应急指挥的详细决策。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，该设备具备对放射性气溶胶中典型的人工α核素(如210po、241am、239pu等)核素识别能力，在连续采样测量过程中能分别计算出关系核素的活度浓度值。
2、本专利技术的目的是通过如下技术措施来实现的。
3、一种具备核
4、在上述技术方案中，为解决设备长期使用的问题，设计一套自动走纸机构，由信号处理单元依据设备运行工况，可自动或周期性更换滤纸，达到设备在无人干预的情况下可连续长期工作。所述自动走纸机构由卷装滤纸和传动装置组成，传动装置为一个低功耗直流驱动电机，当信号处理单元检测到取样回路的气体流量值大小、滤纸两端的压差大小、滤纸上沉积的气溶胶β活度以及取样时间达到预设条件时，信号处理单元控制自动走纸机构的电机动作，将取样口的滤纸更换为新的取样滤纸。
5、为解决长期工作下，探测器能峰漂移导致测量结果不准的问题，设计一套自动稳峰机构，内置标准241am源，对设备定期进行能量刻度及能峰校正。由于设备测量对象的能量范围较宽，达到80kev-10mev，没有合适能量的标准源可作为稳峰源长期处于探测器的测量窗口内，所以在本技术方案中采用一种可活动的控制机构内置标准241am源，对设备进行间断性的稳峰控制。所述自动稳峰机构由直流电机、标准241am源、控制连杆以及固定件组成，电机转轴与控制连杆一端硬连接，控制连杆另一端与标准241am源部分连接，通过直流电机的正反转控制控制连杆带着校准源来回转动，当设备更换取样滤纸开始新一轮的采样测量前，通过信号处理单元关闭抽气泵，将241am源移动到滤纸正后端，测量当前的241am源的能谱峰位，如果与设计峰位偏差超过±5道，信号处理单元通过调整能峰增益进行校正，保证在整个测量过程中探测能量与能谱道址的对应关系一致，完成稳峰调节后，通过信号处理单元控制电机的反转来控制校准源从滤纸正后端移开，消除放射源对测量结果的影响，启动抽气泵开始新一轮的采样测量。
6、在上述技术方案中，滤纸上沉积的放射性气溶胶颗粒形成二维平面源，不同角度出射的α粒子经过不同的空气层厚度后进入探测器中，其能量衰减程度与该α粒子经过的空气层路程有关，从而使单能α粒子形成一定程度的能量展宽，造成设备对单能α粒子能量分辨率差。为解决该问题，设计合适的准直机构去除气溶胶发射的大角度偏离法向的α粒子对能谱的影响。所述准直机构采用六臂型屏蔽装置，为60度夹角的平面互相嵌套组成，安装在半导体探测器端面与待测取样滤纸之间，偏离法向较大出射的α粒子在空气中运动时会打到屏蔽装置上而不会进入半导体探测器中被探测到。
7、本专利技术通过自动稳峰机构在测量过程中对设备进行能量刻度，矫正设备精度；通过自动走纸机构在取样滤纸沉积物达到负荷后能自动更换新的取样滤纸；通过准直机构以及高分辨前放电路提高设备的能量分辨率，减少能量相近核素间的干扰，达到可区分典型的人工α核素(如210po、241am、239pu等)的能力。
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1.一种具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，其特征在于：包括半导体探测器、前放电路、含过滤器的自动走纸机构、自动稳峰机构、准直机构、信号处理单元、抽气泵、流量计以及取样回路，通过取样口从待测环境中抽取气体进入取样回路，其中的放射性气溶胶在过滤器滤纸上被过滤而累积，正对滤纸的半导体探测器探测滤纸上累积的气溶胶发射的α和β粒子，由后端信号处理单元完成典型人工α核素的识别，并结合取样流量分别计算各核素的活度浓度值。
2.根据权利要求1所述的具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，其特征在于：所述自动走纸机构由卷装滤纸和传动装置组成，传动装置为一个低功耗直流驱动电机，当信号处理单元检测到取样回路的气体流量值大小、滤纸两端的压差大小、滤纸上沉积的气溶胶β活度以及取样时间达到预设条件时，信号处理单元控制自动走纸机构的电机动作，将取样口的滤纸更换为新的取样滤纸。
3.根据权利要求1所述的具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，其特征在于：所述自动稳峰机构由直流电机、标准241Am源、控制连杆以及固定件组成，电机转轴与控制连杆一端硬连接，控制连杆另一端与标
4.根据权利要求1所述的具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，其特征在于：所述准直机构采用六臂型屏蔽装置，为60度夹角的平面互相嵌套组成，安装在半导体探测器端面与待测取样滤纸之间，偏离法向较大出射的α粒子在空气中运动时会打到屏蔽装置上而不会进入半导体探测器中被探测到。
...【技术特征摘要】
1.一种具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，其特征在于：包括半导体探测器、前放电路、含过滤器的自动走纸机构、自动稳峰机构、准直机构、信号处理单元、抽气泵、流量计以及取样回路，通过取样口从待测环境中抽取气体进入取样回路，其中的放射性气溶胶在过滤器滤纸上被过滤而累积，正对滤纸的半导体探测器探测滤纸上累积的气溶胶发射的α和β粒子，由后端信号处理单元完成典型人工α核素的识别，并结合取样流量分别计算各核素的活度浓度值。
2.根据权利要求1所述的具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，其特征在于：所述自动走纸机构由卷装滤纸和传动装置组成，传动装置为一个低功耗直流驱动电机，当信号处理单元检测到取样回路的气体流量值大小、滤纸两端的压差大小、滤纸上沉积的气溶胶β活度以及取样时间达到预设条件时，信号处理单元控制自动走纸机构的电机动作，将取样口的滤纸更换为新的取样滤纸。
3.根据权利要求1所述的具备核素识别能力的放射性气溶胶连续监测设备，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕明德，金坦，黄欣杰，梁英超，蔺常勇，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：
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