專利名稱：三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于計量器具領(lǐng)域，特別是一種液體閃爍計數(shù)器，尤其是一種三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液體閃爍計數(shù)是定量測量放射性活度的重要方法，而液體閃爍測量儀器主要應(yīng)用于生命科學(xué)、環(huán)境放射性監(jiān)測、放射性同位素應(yīng)用、核電工業(yè)和生物遺傳工程等應(yīng)用領(lǐng)域。目前，在現(xiàn)有的三雙符合比液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)主要分為兩種，在第一種三雙符合比液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)中，其光探測裝置與光屏蔽分別采用鋁制光室與簡易的遮光布制成，沒有外部鉛屏蔽裝置，只能單純的用于三管、兩管效率比方法的科學(xué)研究。其缺點是I、由于裝置結(jié)構(gòu)過于簡易，操作較為復(fù)雜，僅適合該裝置的相關(guān)技術(shù)人員操作；2、由于其本底計數(shù)率高，僅適合三雙符合比相關(guān)的純計量技術(shù)研究，不能用于環(huán)境類低活度樣品的高精度測量。在第二種三雙符合比液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)中設(shè)置有聚四氟光室與緊湊型的鉛屏蔽結(jié)構(gòu)。但是，由于光電倍增管散焦不可調(diào)，因此只能通過濾光紙或濾光片改變光探測效率。其缺點是I、其本底計數(shù)率仍然較高；2、在實現(xiàn)絕對測量過程中，需要多次更換濾光紙或濾光片來改變T/D值，其操作復(fù)雜，且T/D值的改變幅度不可控。
發(fā)明內(nèi)容針對上述技術(shù)的不足之處，本實用新型提供一種本底計數(shù)率低，能實現(xiàn)環(huán)境樣品絕對測量，同時能通過散焦光電倍增管改變T/D值，實現(xiàn)三雙符合比自動絕對測量的三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，由液體閃爍部分與脈沖信號處理部分構(gòu)成，所述液體閃爍部分由鉛屏蔽室與塑料閃爍體構(gòu)成，所述塑料閃爍體與所述脈沖信號處理部分相連接，所述鉛屏蔽室上設(shè)有厚度15cm的鉛屏蔽層，所述塑料閃爍體由光探測、收集裝置與反符合測量裝置構(gòu)成，所述光探測、收集裝置由聚四氟光室、三光電倍增管組件以及液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件構(gòu)成，所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件設(shè)置在所述聚四氟光室的內(nèi)部，所述三光電倍增管組件與所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件相連接，所述反符合測量裝置由至少三個梯形反符合探測器與六邊形反符合探測器構(gòu)成，所述梯形反符合探測器的一端設(shè)置在所述聚四氟光室上，所述六邊形反符合探測器設(shè)置在所述聚四氟光室的底部。所述塑料閃爍體設(shè)置在所述鉛屏蔽室的內(nèi)部，所述鉛屏蔽層設(shè)置在所述鉛屏蔽室的不銹鋼外殼與內(nèi)壁之間，所述內(nèi)壁由依次由鎘板、無氧銅制層與有機玻璃構(gòu)成。所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件的末端設(shè)置在所述聚四氟光室的內(nèi)部，所述三光電倍增管組件由三個光電倍增管a呈120°對稱式分布構(gòu)成，所述光電倍增管a的末端穿過所述聚四氟光室的側(cè)壁與所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件相連接。所述梯形反符合探測器的數(shù)量與所述光電倍增管a的數(shù)量相同，所述梯形反符合探測器由梯形塑料閃爍體與光電倍增管b構(gòu)成，所述光電倍增管b的末端與所述梯形塑料閃爍體的底部相連接，所述梯形塑料閃爍體的頂部設(shè)置在相鄰的兩個所述光電倍增管a之間。 所述六邊形反符合探測器由六邊形塑料閃爍體與至少三個光電倍增管c構(gòu)成，所述光電倍增管c的末端與所述六邊形塑料閃爍體的側(cè)壁相連接，所述六邊形塑料閃爍體的頂部與所述聚四氟光室的底部相連接。所述光電倍增管c的數(shù)量與所述光電倍增管a的數(shù)量相同，所述光電倍增管c垂直設(shè)置在所述光電倍增管a的下端。所述塑料閃爍體設(shè)置在蔽光罩的內(nèi)部，所述光電倍增管a、所述光電倍增管b、所述光電倍增管c的前端以及所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件的頂端均是延伸至所述蔽光罩的外側(cè)。所述脈沖信號處理部分由前置放大器、信號處理器、NM控制器、恒比定時相加器、延時器、符合電路單元與計數(shù)器構(gòu)成，所述前置放大器依次與所述信號處理器以及NIM控制器電連接，所述恒比定時相加器依次與所述延時器、所述符合電路單元以及所述NIM控制器電連接，所述NIM控制器以及所述符合電路單元均與所述計數(shù)器電連接。所述前置放大器的輸入端與所述光電倍增管a的輸出端電連接，所述恒比定時相加器的輸入端分別與所述光電倍增管b和所述光電倍增管c的輸出端電連接。所述NM控制器由NM機箱以及安裝其內(nèi)部的NM模塊與反相器構(gòu)成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型可實現(xiàn)對a、純P放射性核素的低本底絕對測量，通過鉛屏蔽室與反符合測量裝置可降低三管符合本底總計數(shù)量的40倍，達到低本底a放射性活度測量的本底水平要求；通過光探測、收集裝置可使三管符合探測效率(對H-3)核素可達到0. 47 ；通過脈沖信號處理部分可實現(xiàn)三管符合效率比方法的T/D值幅度可調(diào)的自動控制，從而實現(xiàn)應(yīng)用三管符合效率比方法自動測量。另外，通過鉛屏蔽室上15cm厚的鉛屏蔽層可屏蔽宇宙射線及外部天然Y輻射源，可降低前室內(nèi)的本底輻射；通過設(shè)置在塑料閃爍體外側(cè)的蔽光罩，可使塑料閃爍體的避光性能更為良好，由于蔽光罩進行了黑化處理，因此，可確保不會有漏光干擾液閃測量。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖框圖；圖2為本實用新型中鉛屏蔽室打開后的結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖I中A-A向的剖視圖；圖4為本實用新型中塑料閃爍體的結(jié)構(gòu)圖；圖5為圖4中光探測、收集裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖6為圖5中聚四氟室的結(jié)構(gòu)圖；圖7為圖5中三光電倍增管組件的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；[0029]圖8為圖5中液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件的結(jié)構(gòu)圖；圖9為圖4中梯形反符合探測器的結(jié)構(gòu)圖；圖10為圖4中六邊形反符合探測器的結(jié)構(gòu)圖；圖11為塑料閃爍體設(shè)置在蔽光罩后的結(jié)構(gòu)圖；圖12為本實用新型中脈沖信號處理部分的結(jié)構(gòu)圖。主要符號說明如下I-液體閃爍部分2-脈沖信號處理部分 3-鉛屏蔽室4-不銹鋼外殼 5-鉛屏蔽層6-塑料閃爍體7-光探測、收集裝置 8-聚四氟室9-三光電倍增管組件 10-液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件11-梯形反符合探測器12-六邊形反符合探測器13-光電倍增管a14-梯形塑料閃爍體 15-光電倍增管b16-六邊形塑料閃爍體17-光電倍增管c18-蔽光罩19-前置放大器20-信號處理器21-NM控制器 22-恒比定時相加器23-延時器24-符合電路單元25-計數(shù)器26-高壓電源27-塑閃高壓電源28-計算機29-不銹鋼外殼30-鉛屏蔽層 31-鎘板32-無氧銅制層33-有機玻璃
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖I至圖10所示，本實用新型提供一種三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，由液體閃爍部分I與脈沖信號處理部分2構(gòu)成，其中，液體閃爍部分I由鉛屏蔽室3與塑料閃爍體6構(gòu)成，塑料閃爍體6設(shè)置在鉛屏蔽室3的內(nèi)部，塑料閃爍體6與脈沖信號處理部分2相連接。鉛屏蔽室3為六面體結(jié)構(gòu)，在本實施例中，鉛屏蔽室3為正方體結(jié)構(gòu)。鉛屏蔽室3由不銹鋼外殼29、鉛屏蔽層30與內(nèi)壁構(gòu)成，鉛屏蔽層30的厚度為15cm，并且設(shè)置在鉛屏蔽室的不銹鋼外殼與內(nèi)壁之間。內(nèi)壁由外至內(nèi)依次由鎘板31、無氧銅制層32與有機玻璃33構(gòu)成，鎘板的外壁與鉛屏蔽層的內(nèi)壁相接觸，鎘板、無氧銅制層與有機玻璃的厚度分別為I. 2mm、10mm與8_。通過鉛屏蔽室中厚度為15cm的鉛屏蔽層可屏蔽宇宙射線及外部天然Y輻射源，降低前室內(nèi)的本底輻射，可使本底計數(shù)率降低10倍，以實現(xiàn)對環(huán)境樣品的絕對測量。鉛屏蔽室在使用時，只需將鉛屏蔽室的一個側(cè)壁打開，便可以將塑料閃爍體放置在其內(nèi)部。塑料閃爍體6由光探測、收集裝置7與反符合測量裝置構(gòu)成，其中，光探測、收集裝置7由聚四氟光室8、三光電倍增管組件9以及液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件10構(gòu)成，在聚四氟光室內(nèi)壁上涂有二氧化鈦光反射涂層。液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件10設(shè)置在聚四氟光室8的內(nèi)部，三光電倍增管組件9和液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件10相連接。液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件的末端設(shè)置在聚四氟光室的內(nèi)部，其頂部通過聚四氟光室頂部預(yù)留的通孔延伸至聚四氟光室的外側(cè)。三光電倍增管組件9由三個光電倍增管al3呈120°對稱式分布構(gòu)成，其中，每個光電倍增管a的末端均是穿過聚四氟光室側(cè)壁上預(yù)留的通孔后和液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件相連接。反符合測量裝置由至少三個梯形反符合探測器11與六邊形反符合探測器12構(gòu)成，其中，梯形反符合探測器11的一端設(shè)置在聚四氟光室8的側(cè)壁上，六邊形反符合探測器12設(shè)置在聚四氟光室8的底部。在本實施例中，梯形反符合探測器11的數(shù)量與光電倍增管al3的數(shù)量相同，均為三個。梯形反符合探測器11由梯形塑料閃爍體14與光電倍增管bl5耦合構(gòu)成，光電倍增管bl5的末端與梯形塑料閃爍體14的底部端面相連接，三個光電倍增管bl5與三個光電倍增管al3呈同水平設(shè)置。梯形塑料閃爍體14設(shè)置在相鄰的兩個光電倍增管al3之間，其頂部端面與光電倍增管al3之間的聚四氟光室8的外壁相連接，梯形塑料閃爍體的兩個傾斜狀的側(cè)壁則與兩個光電倍增管a的外壁相連接。六邊形反符合探測器12由六邊形塑料閃爍體16與至少三個光電倍增管cl7耦合構(gòu)成，光電倍增管cl7的末端與六邊形塑料閃爍體16的側(cè)壁相連接，六邊形塑料閃爍體16的頂部端與聚四氟光室8的底部端面相連接。在本實施例中，光電倍增管cl7的數(shù)量與光電倍增管al5的數(shù)量相同，光電倍增管cl7的數(shù)量也為三個，光電倍增管cl7垂直設(shè)置在光如圖11所示，為了使液體閃爍部分的避光性能更為良好，因此，將塑料閃爍體設(shè)置在蔽光罩18的內(nèi)部。其中，光電倍增管al5、光電倍增管bl6、光電倍增管cl7的前端部分以及液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件10的頂端均是穿過蔽光罩18的側(cè)壁從而延伸至蔽光罩的外側(cè)。由于蔽光罩進行了黑化處理，因此，可確保不會有漏光干擾液閃測量。如圖12所示，脈沖信號處理部分由前置放大器19、信號處理器20、NM控制器21、恒比定時相加器22、延時器23、符合電路單元24與計數(shù)器25構(gòu)成。NM控制器由NM機箱以及安裝其內(nèi)部的NIM模塊與反相器構(gòu)成，前置放大器19的輸出端依次與信號處理器20以及NIM控制器21的輸入端電連接，恒比定時相加器22的輸出端依次與延時器23、符合電路單元24以及NM控制器21輸入端電連接，NM控制器21的輸出端以及符合電路單元的輸出端均與計數(shù)器的輸入端電連接，計數(shù)器25的輸出端還與計算機28的輸入端電連接。另外，三個光電倍增管a的輸入端還分別與三個高壓電源26的輸出端電連接，三個光電倍增管b的輸入端和三個光電倍增管c的輸入端均是與塑閃高壓電源27的輸出端電連接。前置放大器的數(shù)量與光電倍增管a的數(shù)量相同，其輸入端與三個光電倍增管a的輸出端電連接，恒比定時相加器的輸入端分別與三個光電倍增管b的輸出端和三個光電倍增管c的輸出端電連接，三個光電倍增管b和三個光電倍增管c均是將塑閃信號傳輸至恒比定時相加器中。三個光電倍增管a分別由三個獨立的ORTEC 556高壓電源為其供電，其中，兩個ORTEC 556高壓電源提供三路散焦電壓輸出，用于散焦控制。三個光電倍增管b和三個光電倍增管c是由一個獨立的0RTEC556高壓電源和一個8路輸出的KVF-8扇入扇出單元為其供電。三個光電倍增管a的輸出端與三個前置放大器的輸入端相連接后，通過三個前置放大器分別輸出的IN A、IN B與IN C三路信號，這三路信號分別輸入MAC3信號處理器中的A端口、B端口與C端口，信號處理器在對這三路信號處理后，輸出A、B、C、A+B+C、AB、BC、AC、AB+BC+AC與ABC共9路NM電平邏輯脈沖信號。[0059]MAC3信號處理器輸出的T信號經(jīng)過Philips726插件轉(zhuǎn)為TTL電平信號后輸入CANBERRA 2040插件中；反符合測量裝置輸出的塑閃信號通過ORTEC CF8000恒比定時相加器進行甑別、定時、相加后輸出到ORTEC 416A延時器中，經(jīng)過延時s后，變成與MAC3信號處理器輸出的信號同步，再輸入到CANBERRA2040符合/反符合單元作為反符合信號，與MAC3信號處理器輸出的T信號進行反符合。采用光電倍增管能通過散焦電壓的調(diào)節(jié)改變探測效率，從而實現(xiàn)在不同T/D值下測量被測樣品的活度，保證測量的可靠性，散焦的改變通過改變兩個ORTEC 556高壓電源的輸出電壓實現(xiàn)。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，由液體閃爍部分與脈沖信號處理部分構(gòu)成，所述液體閃爍部分由鉛屏蔽室與塑料閃爍體構(gòu)成，所述塑料閃爍體與所述脈沖信號處理部分相連接，其特征在于，所述鉛屏蔽室上設(shè)有厚度15cm的鉛屏蔽層，所述塑料閃爍體由光探測、收集裝置與反符合測量裝置構(gòu)成，所述光探測、收集裝置由聚四氟光室、三光電倍增管組件以及液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件構(gòu)成，所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件設(shè)置在所述聚四氟光室的內(nèi)部，所述三光電倍增管組件與所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件相連接，所述反符合測量裝置由至少三個梯形反符合探測器與六邊形反符合探測器構(gòu)成，所述梯形反符合探測器的一端設(shè)置在所述聚四氟光室上，所述六邊形反符合探測器設(shè)置在所述聚四氟光室的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述塑料閃爍體設(shè)置在所述鉛屏蔽室的內(nèi)部，所述鉛屏蔽層設(shè)置在所述鉛屏蔽室的不銹鋼外殼與內(nèi)壁之間，所述內(nèi)壁由依次由鎘板、無氧銅制層與有機玻璃構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件的末端設(shè)置在所述聚四氟光室的內(nèi)部，所述三光電倍增管組件由三個光電倍增管a呈120°對稱式分布構(gòu)成，所述光電倍增管a的末端穿過所述聚四氟光室的側(cè)壁與所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述梯形反符合探測器的數(shù)量與所述光電倍增管a的數(shù)量相同，所述梯形反符合探測器由梯形塑料閃爍體與光電倍增管b構(gòu)成，所述光電倍增管b的末端與所述梯形塑料閃爍體的底部相連接，所述梯形塑料閃爍體的頂部設(shè)置在相鄰的兩個所述光電倍增管a之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述六邊形反符合探測器由六邊形塑料閃爍體與至少三個光電倍增管c構(gòu)成，所述光電倍增管c的末端與所述六邊形塑料閃爍體的側(cè)壁相連接，所述六邊形塑料閃爍體的頂部與所述聚四氟光室的底部相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述光電倍增管c的數(shù)量與所述光電倍增管a的數(shù)量相同，所述光電倍增管c垂直設(shè)置在所述光電倍增管a的下端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述塑料閃爍體設(shè)置在蔽光罩的內(nèi)部，所述光電倍增管a、所述光電倍增管b、所述光電倍增管c的前端以及所述液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件的頂端均是延伸至所述蔽光罩的外側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖信號處理部分由前置放大器、信號處理器、NIM控制器、恒比定時相加器、延時器、符合電路單元與計數(shù)器構(gòu)成，所述前置放大器依次與所述信號處理器以及NIM控制器電連接，所述恒比定時相加器依次與所述延時器、所述符合電路單元以及所述NIM控制器電連接，所述NIM控制器以及所述符合電路單元均與所述計數(shù)器電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述前置放大器的輸入端與所述光電倍增管a的輸出端電連接，所述恒比定時相加器的輸入端分別與所述光電倍增管b和所述光電倍增管c的輸出端電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述NIM控制器由NM機箱以及安裝其內(nèi)部的NIM模塊與反相器構(gòu)成。
專利摘要本實用新型提供一種三管液體閃爍計數(shù)系統(tǒng)，塑料閃爍體設(shè)置在鉛屏蔽室的內(nèi)部，在鉛屏蔽室上設(shè)有15cm厚的鉛屏蔽層，塑料閃爍體由光探測、收集裝置與反符合測量裝置構(gòu)成，光探測、收集裝置由聚四氟光室、三光電倍增管組件以及液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件構(gòu)成，液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件設(shè)置在聚四氟光室的內(nèi)部，三光電倍增管組件與液閃瓶固定與高度調(diào)節(jié)組件相連接，反符合測量裝置由三個梯形反符合探測器與六邊形反符合探測器構(gòu)成，梯形反符合探測器的一端設(shè)置在聚四氟光室上，六邊形反符合探測器設(shè)置在聚四氟光室底部。本實用新型的本底計數(shù)率低，能實現(xiàn)環(huán)境樣品的絕對測量；另外，通過散焦光電倍增管改變T/D值后，可實現(xiàn)對三雙符合比的自動絕對測量。
文檔編號G01T1/204GK202548335SQ20122018651
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者楊元第, 梁君成, 陳靖 申請人:中國計量科學(xué)研究院