[发明专利]一种基于γ能谱法分布式镧萃取在线检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种基于γ能谱法分布式镧萃取在线检测系统，包括一腔体，其特征在于：所述腔体内设有一贯穿其两端的密封连接管道，所述密封连接管道用于流过稀土金属镧的萃取液；

所述密封连接管道外的腔体内设有四个伽马射线探测器，密封连接管道内设有流量传感器、密度传感器、腔体外设有伽马能谱仪和PLC控制器；

四个伽马射线探测器正对密封连接管道，输出端分别经一光电倍增管连接伽马能谱仪，用于探测萃取液中的伽马射线，经光电倍增管放大后形成四路光信号送入伽马能谱仪中；

所述伽马能谱仪用于对四路光信号进行分析，得到四路能谱后叠加输出；

所述流量传感器、密度传感器用于采集萃取液流速信息v、实时密度信息ρ，发送给PLC控制器；

所述PLC控制器用于设置测量时间t、从叠加能谱中提取镧-138中能量为0.788MeV的伽马射线的特征峰计数N_A、特征全能峰区间本底计数N_b，结合流速信息v、实时密度信息ρ，并根据下式得到镧的检测灵敏度S、萃取液中镧的质量DM、以及镧的最小可探测质量MDM；

S＝η·A_La·γ

式中：η为伽马能谱仪的探测效率，γ为0.788MeV射线的分支比，值为34.5％，A_La为天然镧的比活度，值为826.63Bq/kg，A_S为待测萃取液中镧-138的活度；

所述腔体内顶部和底部，还分别设有一井字形的铅屏蔽环；两铅屏蔽环在四个边角，通过铅屏蔽杆接触，所述铅屏蔽杆分为可拆卸的上半部和下半部，上半部与上方的铅屏蔽环固定连接，下半部与下方的铅屏蔽环固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于γ能谱法分布式镧萃取在线检测系统，其特征在于：所述腔体横截面为正方形，所述探测器为圆柱CsI形探测器，且在密封连接管道的周向上均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种基于γ能谱法分布式镧萃取在线检测系统的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)建立一基于伽马能谱法的多级分布式镧萃取质量在线检测系统，并将密封连接管道串联在待测萃取液流过的管路上；

(2)启动系统，流量传感器、密度传感器对萃取液的流速信息v、实时密度信息ρ进行采集，四个伽马射线探测器独立探测萃取液中的伽马射线，经光电倍增管分四路入伽马能谱仪，由伽马能谱仪分析后得到四路能谱后叠加形成叠加能谱输出；

(3)PLC控制器从叠加能谱中提取镧-138中能量为0.788MeV的伽马射线的特征峰计数N_A、特征全能峰区间本底计数N_b；并根据下式计算镧的检测灵敏度S、萃取液中镧的质量DM；

S＝η·A_La·γ

式中：η为伽马能谱仪的探测效率，γ为0.788MeV射线的分支比，值为34.5％，A_La为天然镧的比活度，值为826.63Bq/kg，A_S为待测萃取液中镧-138的活度。

4.根据权利要求3所述的一种基于γ能谱法分布式镧萃取在线检测系统的检测方法，其特征在于：还包括步骤(4)，根据下式计算镧的最小可探测质量MDM；