[发明专利]一种宽动态量程放射性物质非破坏性测量系统的设计方法

说明书

本发明属于放射性物质非破坏性测量技术领域，公开了一种宽动态量程放射性物质非破坏性测量系统的设计方法。该设计方法是以待测对象的活度变化范围下限为设计依据，通过在探测器和样品容器之间放置级联楔状体屏蔽体或一体化楔状体屏蔽体，根据待测对象活度预估值和欲降低的活度量级为目标，设置准直孔深度、准直孔宽度、准直孔高度、提升或下降的单屏蔽体个数或提升或下降的具体距离。该方法能够简单有效地实现在需要的较大量程范围内，将谱仪系统的死时间率和探测系统的定量限保持在一个合理范围内。

技术领域

本发明属于放射性物质非破坏性测量技术领域，具体涉及一种宽动态量程放射性物质非破坏性测量系统的设计方法。

背景技术

在放射性物质的非破坏性测量中(如经常需要测量γ放射性物质的活度，测量对象通常放置于特定容器中)，会遇到被测样品放射性活度范围跨度很大，甚至相差若干个数量级的情况(如乏燃料后处理工艺过程各个环节的质量控制以及核材料衡算控制关键测量点)。

使用现有常规的探测测量系统设计思路，如果以被测样品活度变化范围下限为设计依据，那么在高活度情形下测量系统会面临谱仪系统死时间率超高而导致测量结果偏差过大的问题；如果以被测样品活度变化范围上限为设计依据，探测系统的定量限会随之提高而失去对低活度的灵敏反应，同时必然需要相应地增加测量时间。因此，现在急需一种宽量程测量系统，以适应测量对象放射性活度可能大范围变化的定量测量需求。

发明内容

(一)发明目的

根据现有技术存在的问题，本申请提供了一种能够简单有效地实现在需要的较大量程范围内，将谱仪系统的死时间率和探测系统的定量限保持在一个合理范围内的测量系统的设计方法。

(二)技术方案

一种宽动态量程放射性物质非破坏性测量系统的设计方法，该设计方法包括以下步骤：

(1)将探测器放置在第一支撑结构上；谱仪通过专用连线与探测器相连接，谱仪或放置在第一支撑结构上或远离第一支撑结构；将盛装放射性物质的样品容器放置在第二支撑结构上，待测的放射性物质作为待测对象，以待测对象的活度变化范围下限为设计依据；

(2)在探测器和样品容器之间放置屏蔽体，该屏蔽体为级联楔状体屏蔽体；其中探测器和屏蔽体位于一个屏蔽容器内，该屏蔽容器正对待测对象的一侧设置有准直孔；

(3)以待测对象放射性活度预估值、欲降低活度的量级及待测放射性物质的容积设置准直孔深度、准直孔宽度及准直孔高度；

(4)对待测对象进行粗测，根据谱仪获取的特定能量伽马射线的测量计数率统计以及死时间率，调整准直孔深度；

(5)对待测对象实施精测，根据谱仪获取的特定能量伽玛射线的测量计数率统计并通过计算获得测量结果；

所述级联楔状体屏蔽体由多个单屏蔽体组成，每个单屏蔽体分别与升降机构连接，以实现单屏蔽体的提升或下降，并可控制提升或下降的具体距离；根据待测对象活度预估值和欲降低的活度量级为目标，设置提升或下降的单屏蔽体个数，根据待测对象的样品高度设置提升或下降的具体距离。

优选地，所述屏蔽体还可以是一体化楔状体屏蔽体；所述一体化楔状体屏蔽体为一体化、阶梯型的屏蔽体，一体化楔状体屏蔽体上方与升降机构连接，实现一体化楔状体屏蔽体的整体提升或下降；根据待测对象的放射性活度预估值和欲降低的活度量级为目标，设置一体化楔状体屏蔽体提升或下降的高度。

优选地，以待测放射性物质的活度预估值、欲降低活度的量级为目标设置准直孔深度；以样品容器的直径为准直宽度；以样品容器的高度为最大准直高度。

优选地，所述第一支撑结构为固定式或升降式；第二支撑结构为可升降、旋转的结构；通过调整第一支撑结构、第二支撑结构的高度使准直孔高度满足测量要求且使准直孔对准待测对象。