[实用新型]一种具有防核辐射功能的“E”型主动式光路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有防核辐射功能的“E”型主动式光路结构。在核辐射源照射的情况下，裸露在射线下的摄像监视仪器都会由于元器件的电离辐射效应和位移辐射效应而受到损伤，导致视频信号严重变形或无信号，无法正常工作，并随之产生设备永久性损坏。本实用新型涉及摄像监视仪器如何在屏蔽材料防护下正常展开视频图像监视的设计方法，属于“核科学与技术”技术领域。

背景技术

核辐射，是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射是由γ射线、α射线、β射线、中子等构成，对电子摄像设备的损伤主要是电离辐射，它可以使电荷耦合器件(CCD)等引起电离或激发，导致设备故障。所以采取必要的防护屏蔽措施，是正常持久监视涉核目标的前提和基础。

由于电子摄像器材通常都是用光学镜头直接面对目标物体，而核辐射中损伤效应最强的伽马射线和快中子却是直线式放射，穿透式通过，所以对电子摄像器材的损伤是不可避免的。传统对摄像监视设备的防核辐射方法，都是采用对电荷耦合器件的抗辐射加固；这种方法涉及精密电子元器件加工，条件苛刻、成本高，而且防护效果不稳定，不能满足对涉核设施设备的长时间视频监控需求。实际需要时，在普通摄像设备的基础上，进行巧妙的屏蔽结构设计，即能达到很好的防核辐射效果。

本实用新型利用光学反射与折射原理和核辐射屏蔽材料防护技术的组合，实现了电子摄像器材对核辐射的防护。根据光学的反射与折射原理，设计反射结构，评估两次光学反射的能量与折射能量损失关系，对成像效果进行测试，确定光路结构，这种结构的优点是：核辐射中的伽马射线和快中子，直接穿透镜面，不被反射；而光脉冲却可以近乎完全的被镜面反射(经过一次反射，仅有2％的能量损失)；核辐射屏蔽材料防护技术，是利用我们对不同原子序数材料的核辐射屏蔽性能进行测试和综合评估，选择实用性强、防护效果好的核辐射屏蔽材料。综合两者的检测结果，能够实现对涉核目标的近距离视频监控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有防核辐射功能的“E”型主动式光路结构，以实现在强核辐射的条件下，电子摄像器材能够在屏蔽材料的防护下正常工作，得到清晰稳定的图像。

本实用新型一种具有防核辐射功能的“E”型主动式光路结构，其特征在于：

该结构具体包括用于固定光路结构的屏蔽框架、屏蔽层、镜面反射面、电子摄像机、光源及光敏电阻，其中所述的屏蔽框架为“E”型钢结构固定架，该“E”型屏蔽框架是由上屏蔽框、中间屏蔽框、下屏蔽框以及侧屏蔽框组成，并使整个屏蔽框架被分成两个侧面有开口的屏蔽空间——上屏蔽空间及下屏蔽空间；所述的镜面反射面为四个，每两个一组，分别设置在上屏蔽空间及下屏蔽空间内靠近侧屏蔽框的位置，并分别与上屏蔽框、中间屏蔽框、下屏蔽框成45度夹角，使得每个屏蔽空间内的入射光线经两次反射后与反射光线平行；分别在上屏蔽空间及下屏蔽空间内靠近开口的一侧安装电子摄像机和光源、在屏蔽框架外部安装光敏电阻；在所述的电子摄像机及光源的背面及两个侧面设置屏蔽层，其中所述的电子摄像机及光源的背面是指正对着辐射源的一面；正对辐射源的一面的屏蔽层与侧面的屏蔽层的厚度之比是8∶1。

其中，所述的光源和电子摄像机分别设置在靠近中间屏蔽框的上下两侧。

其中，在所述的电子摄像机和光源背面及侧面设置的屏蔽层均为钨镍合金屏蔽层与聚乙烯屏蔽层复合的方式，其中电子摄像机和光源背面是指正对着辐射源的一面。

本实用新型一种具有防核辐射功能的“E”型主动式光路结构，优点及功效在于：(1)结构巧妙。直接用屏蔽层对核辐射进行防护，电子摄像机通过镜面反射监视涉核目标体。(2)适应亮度范围广。在有光线的条件下，电子摄像机通过镜面反射获取成像，在无光线夜暗条件下，通过光敏电阻感知，自动开启近红外光源，经过两次镜面反射照射涉核目标，电子摄像机正常获取图象。(3)应用效果好。通过应用单位试验证明，防护能力强、效果好。(4)适合具有强核辐射特征的目标体的事故前后的监视和记录。

附图说明

图1所示为本实用新型的结构示意图

图中标号如下：

1、电子摄像机     2、光源          3、镜面反射经     4、钨镍合金屏蔽层

5、聚乙烯屏蔽层   61、上屏蔽框     62、下屏蔽框      63、中间屏蔽框

64、侧屏蔽框      7、光敏电阻

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步的说明。