[发明专利]光子能谱装置、相应的方法和该装置的用途

说明书

技术领域

本申请涉及一种光子能谱装置，这种类型的光子能谱装置包括：至少一个能够检测光子的传感器；至少一个具有基准谱线的光子释放校准源；以及处理器件，所述处理器件能够针对所述或每个传感器提供与所述或每个传感器对产品在一时段内的辐射所做出的测量结果相对应的测量能谱，并且能够基于所述或每个测量能谱建立净修正能谱，所述净修正能谱取决于与所述或每个校准源相对应的测得的特征谱线。

背景技术

核燃料的生产和回收导致产生了副产品、废料或废液。应验证的是，根据监管阈值来判断，这些副产品、废料或废液的放射性物质含量是可接受的。

例如，铀的氧化物（U_xO_y）尤其是二氧化铀（UO₂）被用作核燃料。例如，通过将六氟化铀（UF₆）转化为铀的氧化物从而得到铀的氧化物。例如，这种转化首先对UF₆粉和水（H₂O）进行逆向循环。在FR2，771，752中描述了这种制造方法。

这种转化生成的盐酸（HF）为可利用的副产品。应验证，所述盐酸中的铀浓度不会超过核安全机构限定的监管阈值。

为此，可进行定期采样并利用实验室（例如，使用质谱仪、分子吸收分光光度计等）进行分析。

然而，这种分析需要由有资质的人员使用改进的实验室设备，购买、维护和操作这些设备的成本很高。取决于必要的准备工作和完成的测量类型，这些设备需要进行可能几十分钟至一天不等的时间。它们在定期但分离的时段完成。这些分析方法不适合监测连续的工业生产过程，因而需要中间存储器，且需要通过工业方法的大量特定步骤来处理。

发明内容

本申请的一个目的是提出一种适于监测工业生产过程的光子能谱装置。

为此，本申请提出一种上述类型的光子能谱装置，其特征在于所述或每个校准源位于所述或每个传感器的外部。

根据其它实施例，所述光子能谱装置包括以下的仅单独考虑或全部技术上可能的组合的一个或多个特征：

所述光子能谱装置包括至少两个校准源；

所述处理器件被配置为：通过再校准对应的测量能谱来建立所述或每个净能谱，以使得测得的对应于所述或每个校准源的特征谱线与该校准源的基准谱线一致；

所述处理器件被配置为：基于对测得的对应于所述或每个校准源的特征谱线的再校准，通过至少一个仿射函数来再校准所述或每个传感器的测量能谱；

所述光子能谱装置包括多个相同的传感器；

每个传感器在同一时段内从各个校准源接收的光子的统计数量基本相同；

能谱仪的传感器沿圆形布置；

所述传感器规则地分布在圆周上；

测量罐，所述测量罐用于循环所述测量罐中的流体，所述测量罐包括用于容纳所述或各个校准源的腔体，所述测量罐还包括用于分别容纳所述或各个传感器的腔体；

具有不同基准谱线的两个校准源，尤其具有包围待测元素（尤其是铀235）的特征谱线的基准谱线。

本申请还涉及能谱测定法，包括以下步骤：

在存在发出辐射的产品以及存在至少两个具有不同基准谱线的校准源的情况下，根据光敏传感器所提供的测量信号建立测量能谱；

基于对应于每个校准源的测量能谱的谱线通过再校准测量能谱来建立净能谱。

本申请还涉及一种能谱测定法，包括：

在存在同一发出辐射的产品以及存在至少一个校准源的情况下，使用多个相同的光敏传感器同时测量所述辐射，其中所述至少一个校准源由所述多个光敏传感器共用；

根据每个传感器提供的测量信号来建立相应的测量能谱；

通过再校准每个测量能谱而根据每个测量能谱来建立修正的净能谱，以使得对应于所述或每个校准源的测得的特征谱线与所述或每个校准源的基准谱线一致。

在根据上述方法的一实施例中，辐射是在存在两个校准源的情况下被测量，并且每个元素能谱是基于对每个校准源的再校准通过使用至少一个仿射函数来对所述或每个所述测量能谱再校准而建立的。

在根据上述方法的一实施例中，通过在相同的时段内由多个相同传感器对同一发出辐射的产品同时进行测量而建立的测量能谱，在经再校准之后获得的净能谱的总和，被建立为总体能谱。