專利名稱：基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，該儀器涉 及一種可實(shí)現(xiàn)稀土產(chǎn)品中a、3總量和鐳、鈾、釷、鉀、稀土本身放射性含量檢測(cè)及其活度 分析的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
稀土是寶貴的戰(zhàn)略資源，有“工業(yè)味精”、“新材料之母”之稱，廣泛應(yīng)用于尖端科技 領(lǐng)域和軍工領(lǐng)域。經(jīng)過近60年的科技攻關(guān)和發(fā)展建設(shè)，我國的稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展成就顯著，已 成為全球最大的稀土資源、生產(chǎn)、應(yīng)用和出口國。由于稀土原料產(chǎn)地的不同，樣品純度的高低，稀土深加工工藝上的差別，使稀土產(chǎn) 品中混入的放射性核素種類也各不相同，因此，稀土產(chǎn)品的放射性檢測(cè)顯得尤為重要。當(dāng)前 稀土產(chǎn)品的放射性檢測(cè)一般都需要經(jīng)過幾個(gè)不同的儀器進(jìn)行測(cè)量，才能確定該產(chǎn)品是否合 格。這樣不便于現(xiàn)場(chǎng)操作，從某種程度上講，也不便于提高工作效率。另外，目前的Y能譜 儀也難以給出稀土本身放射性元素的放射性。這也不便為不合格產(chǎn)品后續(xù)加工的工藝設(shè)計(jì) 提供依據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)不足的要求，提供一種基于復(fù)合探測(cè)器多功 能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，該儀器通過一次測(cè)量得出的譜線具有如下信息總a、總旦、 鐳、鈾、釷、鉀以及稀土本身元素的放射性含量。通過儀器給出的信息，首先可以根據(jù)總a + 總3是否小于lBq/g，判斷所測(cè)樣品是否符合要求；其次是通過不合格樣品的譜線，以確定 所測(cè)樣品中的放射性核素種類和含量；另外測(cè)量譜線，還可以給出稀土本身放射性元素的 放射性含量及核素種類?；趶?fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀針對(duì)目前稀土產(chǎn)品出口市場(chǎng)的 要求a總+總0 < lBq/g。將測(cè)量總a +總0、Y能譜及稀土元素本身放射性的功能復(fù) 合到一體，構(gòu)成一個(gè)既可甄別稀土產(chǎn)品的放射性是否符合要求，又可為不符合要求的稀土 產(chǎn)品提供其中的放射性核素的種類和含量，為不合格產(chǎn)品后續(xù)加工的工藝設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 并且該儀器還具有結(jié)構(gòu)合理、功耗低、使用方便等的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是一種基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn) 品放射性檢測(cè)儀，其特征在于包括復(fù)合探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理整形模塊、鉛室、多道數(shù)據(jù)采集分 析模塊、低功耗電源管理模塊和人機(jī)接口模塊；所述復(fù)合探測(cè)器由Nal晶體、塑料閃爍體和 光電倍增管相連組成；所述的復(fù)合探測(cè)器與信號(hào)調(diào)理整形模塊相連；所述的復(fù)合探測(cè)器與 信號(hào)調(diào)理整形模塊放在鉛室里；所述的復(fù)合探測(cè)器經(jīng)信號(hào)調(diào)理整形模塊與多道數(shù)據(jù)采集分 析模塊相連接；所述的微處理器分別與多道數(shù)據(jù)采集分析模塊和人機(jī)接口模塊相連接；微 處理器通過USB接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行相連。按照本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征在于所述的復(fù)合探測(cè)器是將Nal晶體、塑料閃爍體、光電倍增管和樣品盒這幾個(gè)部分用根 中心軸相連。按照本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征 在于所述的復(fù)合探測(cè)器結(jié)構(gòu)分為上下兩部分，其中上半部分由Nal探測(cè)器與信號(hào)調(diào)理整 形模塊組成，而且信號(hào)調(diào)理整形模塊位于探測(cè)器最上方；下半部分是樣品盒與探測(cè)《、旦 射線的閃爍探測(cè)器，并且樣品盒在上方。按照本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征 在于所述的結(jié)構(gòu)中，復(fù)合探測(cè)器上半部分的Nal探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理整形模塊和中心軸是固 定在一起的，不能活動(dòng)；復(fù)合探測(cè)器下半部分的樣品盒與探測(cè)《、0射線的閃爍探測(cè)器固 定在一起；復(fù)合探測(cè)器的整個(gè)下半部分是活動(dòng)的，可以自由拆卸。按照本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征 在于所述的儀器有兩個(gè)探頭組合成一個(gè)復(fù)合探頭，多道數(shù)據(jù)采集分析模塊只有一個(gè)。按照本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征 在于所述儀器的多道數(shù)據(jù)采集分析模塊、低功耗電源管理模塊及人機(jī)接口模塊構(gòu)成的機(jī) 身在鉛室外，通過通訊電纜線與復(fù)合探測(cè)器相連。通過上面的敘述可以看出，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用復(fù)合探 頭，方便現(xiàn)場(chǎng)操作和維護(hù)；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，采用高靈敏度的Nal晶體和塑料閃爍體；在系統(tǒng) 功能上，該儀器通過一次測(cè)量，就可以給出《、0的總量、鐳、鈾、釷、鉀以及稀土本身放射 性元素的含量；在系統(tǒng)性能上，采用低功耗電源設(shè)計(jì)方案，并使用最新的0LED顯示技術(shù)；該 儀器留有USB接口，方便與計(jì)算機(jī)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫相連接，以便數(shù)據(jù)的二次分析。

圖1為本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀的模 塊連接原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖1為本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀的模 塊連接原理圖。如圖中所示，基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征在 于包括復(fù)合探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理整形模塊、鉛室、多道脈沖幅度分析器、多道數(shù)據(jù)采集分析模 塊、低功耗電源管理模塊和人機(jī)接口模塊；所述復(fù)合探測(cè)器由高靈敏度的Nal晶體、塑料閃 爍體、光電倍增管和樣品盒相連組成；所述的復(fù)合探測(cè)器與信號(hào)調(diào)理整形模塊相連，并且放 在鉛室內(nèi)；所述的多道數(shù)據(jù)采集分析模塊通過通訊電纜與信號(hào)調(diào)理整形模塊和復(fù)合探測(cè)器 相連；所述微處理器分別與多道數(shù)據(jù)采集分析模塊、人機(jī)接口和USB接口模塊相連；所述復(fù) 合探測(cè)器，外面包裹有磁屏蔽材料。所述基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀 采用金金屬外殼。使用時(shí)，通過復(fù)合探測(cè)器探測(cè)a、0、Y與物質(zhì)作用發(fā)生的電磁輻射而產(chǎn)生電信 號(hào)的強(qiáng)度，通過多道數(shù)據(jù)采集分析模塊確定a、日、Y放射性有無異常；并且給出a、日的 總量值、鐳、鈾、釷、鉀以及稀土本身放射性元素的含量，達(dá)到對(duì)稀土出口產(chǎn)品是否符合要求的篩檢。同時(shí)該儀器通過一次測(cè)量也可以給出不合格稀土產(chǎn)品中放射性元素的含量，為 不合格稀土產(chǎn)品返工設(shè)計(jì)工藝流程提供方便和依據(jù)。在電路功能上主要完成放射性測(cè)量和譜數(shù)據(jù)分析。在放射性測(cè)量方面，由于各種 射線與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)會(huì)發(fā)生電磁輻射，通過復(fù)合探測(cè)器把這個(gè)電磁輻射轉(zhuǎn)換成微弱的電 訊號(hào)。然后通過后續(xù)電路，對(duì)這個(gè)微弱的電訊號(hào)進(jìn)行整形放大，使之成為一個(gè)電脈沖信號(hào)后 進(jìn)入多道數(shù)據(jù)采集分析模塊。通過控制電路控制多道脈沖幅度分析模塊進(jìn)行工作，把不同 幅度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字代表一個(gè)道地址，以道地址作為存儲(chǔ)器 的地址碼記錄脈沖數(shù)，各道地址的記數(shù)就可以把脈沖幅度的分布情況表現(xiàn)出來。而幅度信 號(hào)大小為各元素輻射能量不同的表現(xiàn)，相應(yīng)道址的計(jì)數(shù)代表相應(yīng)能量的輻射強(qiáng)度。多道數(shù) 據(jù)進(jìn)入微處理器后，可以通過軟件調(diào)用，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，數(shù)據(jù)保存及輸出等。在譜數(shù) 據(jù)分析方面，鐳、鈾、釷、鉀按照常規(guī)的方法進(jìn)行處理，需要特殊處理的是總a、總0和稀土 本身放射性元素的譜線處理。這里的總a、總0數(shù)據(jù)沒有按照其幅度的大小來確定道址， 而是事先給定了道址，該道址是、譜中沒有使用的道址。另外，與、譜道址有沖突的稀土 本身放射性元素，也作了相同的處理。在物理結(jié)構(gòu)上，采用復(fù)合探頭，將原本需要2到3次的測(cè)量，變成一次測(cè)量就可以 完成；為了避免環(huán)境因素的影響，采用在鉛室中測(cè)量的方式，可以提高測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性和 準(zhǔn)確性；為了避光、避磁、避電場(chǎng)等的要求，探頭結(jié)構(gòu)采用金屬外殼；同時(shí)，為了滿足現(xiàn)場(chǎng)長 時(shí)間連續(xù)性工作的需求，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用低功耗電源管理方案。對(duì)復(fù)合探測(cè)器的靈敏度主要取決與核輻射探測(cè)器，為了滿足現(xiàn)場(chǎng)工作靈敏的要 求，通常選用尺寸比較大的Nal晶體和塑料閃爍體；同時(shí)，該探測(cè)器受環(huán)境因素影響比較 大，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用在鉛室內(nèi)測(cè)量，同時(shí)結(jié)構(gòu)上還考慮到避光、避磁的設(shè)計(jì)；考慮到復(fù)合 探測(cè)器在工作時(shí)樣品更換的方便，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將樣品盒與閃爍體探測(cè)器組合成暗盒，更換 樣品時(shí)，只要更換暗盒即可；并且暗盒是可以密封的，因此可以直接用暗盒進(jìn)行封樣 ’考 慮溫度影響時(shí)，在采取隔溫設(shè)計(jì)的同時(shí)，在電路上采用了溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)，同時(shí)采用硬件和軟 件相結(jié)合的穩(wěn)譜技術(shù)，消除溫度以及其它因素對(duì)復(fù)合探測(cè)器的影響。該基于復(fù)合探測(cè)器多 功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀既可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的初步分析處理，還可通過USB接口把 測(cè)量數(shù)據(jù)信息傳遞給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行分析處理。雖然結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在所附權(quán) 利要求的范圍內(nèi)不需要?jiǎng)?chuàng)作性勞動(dòng)就能作出的各種變形或修改仍屬本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀的特征在于包括復(fù)合探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理整形模塊、鉛室、多道數(shù)據(jù)采集分析模塊、低功耗電源管理模塊和人機(jī)接口模塊；所述復(fù)合探測(cè)器由NaI晶體、塑料閃爍體和光電倍增管相連組成；所述的復(fù)合探測(cè)器與信號(hào)調(diào)理整形模塊相連；所述的復(fù)合探測(cè)器與信號(hào)調(diào)理整形模塊放在鉛室里；所述的復(fù)合探測(cè)器經(jīng)信號(hào)調(diào)理整形模塊與多道數(shù)據(jù)采集分析模塊相連接；所述的微處理器分別與多道數(shù)據(jù)采集分析模塊和人機(jī)接口模塊相連接；微處理器通過USB接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征在 于所述的復(fù)合探測(cè)器是將NaI晶體、塑料閃爍體、光電倍增管和樣品盒這幾個(gè)部分用一根 中心軸相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征在 于所述的復(fù)合探測(cè)器結(jié)構(gòu)分為上下兩部分，其中上半部分由NaI探測(cè)器與信號(hào)調(diào)理整形 模塊組成，而且信號(hào)調(diào)理整形模塊位于探測(cè)器最上方；下半部分是樣品盒與探測(cè)α、β射 線的閃爍探測(cè)器，并且樣品盒在上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征在 于所述的結(jié)構(gòu)中，復(fù)合探測(cè)器上半部分的NaI探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理整形模塊和中心軸是固定 在一起的，不能活動(dòng)；復(fù)合探測(cè)器下半部分的樣品盒與探測(cè)α、β射線的閃爍探測(cè)器固定 在一起；復(fù)合探測(cè)器的整個(gè)下半部分是活動(dòng)的，可以自由拆卸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征在 于所述的儀器有兩個(gè)探頭組合成一個(gè)復(fù)合探頭，多道數(shù)據(jù)采集分析模塊只有一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合探測(cè)器多功能的稀土產(chǎn)品放射性檢測(cè)儀，其特征在 于所述儀器的多道數(shù)據(jù)采集分析模塊、低功耗電源管理模塊及人機(jī)接口模塊構(gòu)成的機(jī)身 在鉛室外，通過通訊電纜線與復(fù)合探測(cè)器相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可以用于稀土產(chǎn)品放射性監(jiān)測(cè)的儀器，該儀器包括復(fù)合探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理整形模塊、鉛室、多道數(shù)據(jù)采集分析模塊、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析管理模塊和低功耗電源管理等模塊，其中復(fù)合探測(cè)器部分是由測(cè)α、β總量探測(cè)器和測(cè)γ能譜探測(cè)器組合成為一體。所述的復(fù)合探測(cè)器與信號(hào)調(diào)理整形模塊和多道分析模塊相連接；所述的微處理器分別與多道數(shù)據(jù)采集分析模塊和人機(jī)接口模塊相連接；所述的數(shù)據(jù)采集和處理單元通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連。該儀器在稀土行業(yè)的放射性檢測(cè)方面有著廣闊的應(yīng)用前景，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、性價(jià)比高、功耗低、功能強(qiáng)大、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01T1/167GK201757787SQ200920243320
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者丁衛(wèi)撐, 周建斌, 張海微, 方方, 段小娟, 王敏, 王磊, 趙翔, 黃洪全 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)