一種用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輻射測量和核電子學領域，具體地說是一種用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，適用于核電站或核測井中的輻射信號處理，特別適用于局部高溫高輻射長時間在線放射性活度濃度測量。
【背景技術】
[0002]目前用于高溫環(huán)境放射性核素定量分析測量的探測器主要是NaI(Tl)閃爍體探測器。而高溫環(huán)境下放射性測量用的最多的是在石油測井方面，也有核電站蒸汽發(fā)生器放射性物質(zhì)泄漏測量，此類閃爍體探測器將前置放大器與探頭集成一體，同時外加隔熱材料處理，難以實現(xiàn)高溫高輻射環(huán)境長時間實時在線測量。國外少數(shù)國家對高溫環(huán)境放射性核素測量也進行了一定的研宄，他們采用無前置放大器處理，直接將測量探測器光電倍增管出來的信號遠距離的接入主放，避免高溫和高輻射環(huán)境對前放電路半導體元器件影響，實現(xiàn)高溫高輻射環(huán)境測量。這種方法由于信噪比很差，只可用于計數(shù)測量，對于能譜型放射性核素定量分析測量仍存在缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，成功實現(xiàn)高溫高輻射環(huán)境下弱脈沖信號遠距離采集，同時解決了高溫高輻射環(huán)境下長時間放射性核素定量分析測量難題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術解決方案如下:一種用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，包括用于測量被測射線的主測量探頭、用于測量被測射線周圍環(huán)境中的雜質(zhì)射線的補償探頭和前置放大器，所述主測量探頭和補償探頭與前置放大器作遠置處理，所述前置放大器采用兩路完全一樣的前置放大電路作差分處理，其中一路用于連接主測量探頭，另一路用于連接補償探頭。
[0005]在上述技術方案中，所述主測量探頭和補償探頭結構一致，均由依次連接的碘化鈉閃爍體、玻璃光導、光電倍增管組成。
[0006]在上述技術方案中，所述前置放大器和探頭間距離多30米。
[0007]在上述技術方案中，所述前置放大器設于多5cm厚鉛屏蔽盒內(nèi)，所述鉛屏蔽盒內(nèi)襯2_不銹鋼，所述前置放大器采用雙屏蔽層同軸電纜實現(xiàn)弱脈沖信號的遠距離傳輸。
[0008]在上述技術方案中，所述前置放大電路由依次連接的電荷積分靈敏放大器、無源濾波電路和射級跟隨器組成。
[0009]本發(fā)明為了解決高溫高輻射環(huán)境放射線核素定量分析測量的難題，采用了前置放大器與探頭遠置的方法處理局部高溫問題，在信號遠距離傳輸過程中采用雙層屏蔽電纜處理，同時采用差分方法來降低環(huán)境輻射對測量結果的干擾，實現(xiàn)局部高溫環(huán)境實時在線的放射性核素定量分析的測量。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明前置放大器差分電路示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明鉛屏蔽盒內(nèi)結構示意圖。
[0012]其中:①γ射線能量沉積探頭，②電荷積分靈敏放大器，③無源濾波電路，④射級跟隨器，⑤鉛屏蔽體，⑥信號線屏蔽層，⑦同軸屏蔽層，⑧屏蔽信號線，⑨同軸電纜，⑩不銹鋼。
【具體實施方式】
[0013]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0014]如圖1、2所示，本實施例提出的一種用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，其探頭和前置放大器作遠置處理，前置放大器和探頭間距離多30米，以降低測量點局部高溫對前置放大器元器件的影響；為了保證探頭出來的弱脈沖信號在傳輸過程中不被干擾、削弱，本實施例采用雙層同軸電纜實現(xiàn)信號遠距離采集。
[0015]由于待測對象環(huán)境輻射較強，為了降低環(huán)境輻射對測量結果影響，本發(fā)明實施例前置放大器采用了差分方法，其中一路前置放大電路用于采集主測量探頭脈沖信號，另一路前置放大電路與補償探頭相連用于扣除測量探頭周圍環(huán)境放射性對測量探頭引起的誤計數(shù)，和用于扣除待測對象發(fā)出的射線與測量探頭周圍物質(zhì)相互作用引起的光電效應、反散射、康普頓散射等雜志射線對測量探頭誤計數(shù)。所述主測量探頭和補償探頭結構一致，均采用γ射線能量沉積探頭，由依次連接的碘化鈉閃爍體、玻璃光導、光電倍增管組成。
[0016]由于高輻射環(huán)境易對前放電路半導體元器件造成輻照損傷，本發(fā)明實施例前置放大電路外加多5cm厚鉛屏蔽盒。為了提高低能段(30keV?500keV)放射性核素測量的準確性，對鉛屏蔽盒內(nèi)襯2_不銹鋼以屏蔽外界磁場對電荷靈敏放大器干擾。
[0017]由于探頭與前置放大器之間距離多30米，探頭輸出信號不可避免受空間工頻電磁場和電纜對地分布電容影響，使得信號引入高頻離散噪聲，降低信噪比。為此，本發(fā)明實施例將前置放大電路經(jīng)過一級電荷積分放大后，采用RC低通濾波來提高信噪比。鑒于信號數(shù)據(jù)處理單元與前置放大器之間的距離較遠，同時在濾波器后緊跟射極跟隨器，驅(qū)動信號長距尚150m)傳輸。
【主權項】
1.一種用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，其特征在于:包括用于測量被測射線的主測量探頭、用于測量被測射線周圍環(huán)境中的雜質(zhì)射線的補償探頭和前置放大器，所述主測量探頭和補償探頭與前置放大器作遠置處理，所述前置放大器采用兩路完全一樣的前置放大電路作差分處理，其中一路用于連接主測量探頭，另一路用于連接補償探頭。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，其特征在于:所述主測量探頭和補償探頭結構一致，均由依次連接的碘化鈉閃爍體、玻璃光導、光電倍增管組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，其特征在于:所述遠置處理為前置放大器和探頭間距離多30米。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，其特征在于:所述前置放大器設于多5cm厚鉛屏蔽盒內(nèi)，所述鉛屏蔽盒內(nèi)襯2_不銹鋼，所述前置放大器采用雙屏蔽層同軸電纜實現(xiàn)弱脈沖信號的遠距離傳輸。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，其特征在于:所述前置放大電路由依次連接的電荷積分靈敏放大器、無源濾波電路和射級跟隨器組成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及輻射測量和核電子學領域，提供一種用于高溫高輻射環(huán)境放射性核素分析測量的探測器，包括用于測量被測射線的主測量探頭、用于測量被測射線周圍環(huán)境中的雜質(zhì)射線的補償探頭和前置放大器，所述主測量探頭和補償探頭與前置放大器作遠置處理，所述前置放大器采用兩路完全一樣的前置放大電路作差分處理，其中一路用于連接主測量探頭，另一路用于連接補償探頭。本發(fā)明能夠成功實現(xiàn)高溫高輻射環(huán)境下弱脈沖信號遠距離采集，同時解決了高溫高輻射環(huán)境下長時間放射性核素定量分析測量難題。
【IPC分類】G01T1-20
【公開號】CN104820231
【申請?zhí)枴緾N201510095805
【發(fā)明人】徐衛(wèi)鋒, 羅鵬, 代傳波, 畢明德, 馬天驥, 李湦, 許滸
【申請人】中國船舶重工集團公司第七一九研究所
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月4日