[发明专利]放射性废物探测系统探测器死时间自动调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及放射性废物测量系统，更具体的说，涉及一种放射性废物探测系统探测器死时间自动调节装置。

背景技术

核电设施的迅速发展和核材料的大量使用会产生大量的低中放射性废物，这些废物在最终处置前需要对其放射性水平进行测量。利用辐射探测器扫描废物发出的伽马射线，从而确定废物内放射性核素种类与强度是较为理想的无损探测技术。

探测器对伽马射线的测量存在死时间。当进入探测器的射线强度太大时，存在前一个射线还未处理完而下一个射线已进入探测器晶体的情况，此时后进入的射线可能不被处理，即为死时间效应。对于高纯锗探测器，死时间是影响测量准确性的一个重要因素，死时间较大会造成测量到的计数发生损失，输出的计数率较实际值偏小。在探测器处于正常工作状态时，减少进入探测器晶体的射线数目，可将死时间降低并调整到合适的水平，其方法包括：增大探测器到样品的距离、减小探测器几何收集角度等。在实际测量中，测量距离很难随意改变，也无法随意更换准直器。为此，在准直器前加置一个对射线起到部分屏蔽作用的平板(如铅块)，能够减少进入探测器晶体的射线数量，这是一个理想的死时间调节方法。

目前进行中低放射性废物测量时，当发现探测器死时间参数较大时，可人为的在前端加置一层屏蔽板来降低死时间。由于是否要加置屏蔽板和加置屏蔽板厚度需要根据探测器实时的死时间参数来确定，这可能会造成操作人员在辐射环境中频繁操作，因此能够实现屏蔽板自动加载、卸载和控制屏蔽板加载数量的装置在实际应用中十分必要。目前的探测系统缺乏相关的设备。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种放射性废物测量系统内探测器死时间自动调节装置，该装置可根据探测器当前的死时间参数自动确定屏蔽铅块数量并抬升至规定位置，对进入探测器晶体的伽马射线进行遮挡和部分屏蔽，减少进入探测器晶体伽马射线的数量，来降低并调整探测器死时间的屏蔽装置，从而将死时间降低并调整到合适的水平，提高探测器对放射性测量的准确性。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种放射性废物测量系统内探测器死时间自动调节装置，包括装置主壳体、前盖、支撑架、屏蔽铅块组件、升降屏蔽铅块组件的升降系统。

其中，所述的支撑架用于探测器死时间自动调节装置在探测系统内的安装；支撑架分别由螺钉与装置主壳体连接，由螺栓与探测器平台连接；整个装置安装在探测器准直器前端。装置主壳体和前盖开设圆形贯穿孔，为装置的射线准直窗口；安装时，装置的射线准直窗口与探测器准直器的准直孔对准，通过该连接方式，进入探测器晶体的射线须由装置准直口进入探测器准直孔，所述屏蔽铅块组件在升降系统的驱动下，抬升时屏蔽铅块组件遮挡住装置主壳体上的射线准直窗口，实现对透过射线的屏蔽，从而对死时间进行调节；当不需要进行死时间调节时，屏蔽铅块组件回落于射线准直窗口下方。

所述升降系统包括凸轮组件、步进电机和一对传动齿轮。

在所述装置内部，步进电机安装在装置主壳体的电机槽内；凸轮组件固定在转轴上，转轴两端分别与两个轴承座连接，轴承座分别安装在主壳体背侧和装置前盖上；步进电机与凸轮组件之间由齿轮传动，其中小齿轮安装在电机转轴上，大齿轮安装在凸轮转轴上；当步进电机转动时，通过传动齿轮可带动凸轮组件缓慢转动。

所述的屏蔽铅块组件由铅块与铅块衬板组成，其中铅块由铆钉固定在衬板上；衬板两端卡在装置主壳体内的竖直滑槽内；屏蔽铅块组件下端与下方的凸轮组件接触；随着凸轮组件转动，屏蔽铅块组件被抬升或下落。

衬板为硬质铝合金材料，能防止在反复升降运动时与滑槽之间的快速磨损。

所述的凸轮组件由三个不同形状凸轮组成，依次装配在凸轮转轴上；当需要进行死时间调节时，凸轮旋转，突出端顶起屏蔽铅块组件，使其抬升并完全遮挡住装置壳体上的射线准直窗口，实现对透过射线的部分屏蔽；当不需要进行死时间调节时，凸轮转回零位置，凸轮在重力作用下回落于射线准直窗口下方。

所述的三个凸轮分别与三个屏蔽铅块组件配合，凸轮表面开设限位槽，屏蔽铅块组件下边框落入限位槽内，并可随着凸轮转动在限位槽内滑动。