[发明专利]一种用于高氡本底的α表面污染检测仪及检测方法

权利要求书

1.一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，包括前置探头、二次仪表和屏蔽电缆；所述前置探头集成设置有探测器(4)和电荷灵敏前置放大器(5)及第一手持电磁屏蔽盒(6)，探测器(4)为前端设置有浅凹槽和遮光镀层的一体化PIPS或CZT，输出端设置有与电荷灵敏放大器(5)匹配的转接模块；所述二次仪表包括脉冲调理单元(9)、ADC模数转换单元(10)、FPGA数字信号处理单元(11)、控制单元(12)、输入输出单元(13)电源伺服单元(14)和一体化第二手持电磁屏蔽盒(15)，其中在脉冲调理单元(9)与ADC模数转换单元(10)之间，ADC模数转换单元(10)与FPGA数字信号处理单元(11)之间，以及脉冲调理单元(9)、ADC模数转换单元(10)、FPGA数字信号处理单元(11)、输入输出单元(13)、电源伺服单元(14)与控制单元(12)之间均设有匹配的连接；所述屏蔽电缆为多芯屏蔽电缆(8)；所述前置探头通过多芯航空插头(7)与多芯屏蔽电缆(8)连接，多芯屏蔽电缆(8)通过多芯航空插头(7)与二次仪表连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，所述一体化PIPS或CZT探测器的前端凹槽槽深为1mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，所述一体化PIPS或CZT探测器的遮光镀层材质为铝。

4.根据权利要求1所述的一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，所述前置探头的探头保护盖子(1)设置有擦拭样品支撑环(2)。

5.根据权利要求1所述的一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，所述前置探头设置有圆柱形的第一手持电磁屏蔽盒(6)，其材质为铝合金。

6.根据权利要求1所述的一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，所述电荷灵敏放大器(5)与第一手持电磁屏蔽盒(6)通过BNC转接头焊接固定，电磁屏蔽盒(6)的底部与探测器(4)通过BNC转接头扣紧连接，可方便拆卸更换探测器。

7.根据权利要求1所述的一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，所述FPGA数字信号处理单元(11)具备滤波成形、基线恢复、幅度转换及谱分能区统计功能。

8.根据权利要求1所述的一种用于高氡本底的α表面污染检测仪，其特征在于，所述输入输出单元(13)为按键或触屏输入，能设置开/关机、测量时间、谱区间道址；输出单元能实现谱结果显示及保存功能，且能对划分的多个能量区间进行计数，其中第一区间为低能本底、第二区间为关心核素α能区、第三区间为环境氡钍及子体α能区。

9.一种基于权利要求1～8中任一项所述的用于高氡本底的α表面污染检测仪的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

针对平面型污染选用探测面积较大的PIPS探测器，对异面型的污染表面选用探测面积较小的PIPS或CZT探测器，将选取探测器(4)与前置放大器(5)固定相连，打开二次仪表电源，在设定好测量时间、甄别区间道址参数后，打开探头保护盖子(1)将探测器贴近待测物品表面进行直接测量；或采用柔性滤布对待测物品表面进行擦拭后，将擦拭样品(3)置于探头保护盖子(1)内侧的擦拭样品支撑环(2)上，盖好探头保护盖子(1)后在擦拭样品(3)与较大面积的PIPS探测器(4)距离相同的条件下开展测量。

10.根据权利要求9所述的用于高氡本底的α表面污染检测仪的检测方法，其特征在于，对所述α表面污染检测仪的测量结果采用如下公式进行能量拖尾补偿修正处理：

其中t为测量时间，ε为探测器对标准刻度源的2π探测效率，S为探测器的有效测量面积，n_i为关心核素区域的污染值，N为关心核素α能区的计数，N_Rn-Th为环境氡钍及子体α能区的计数，n_b为环境氡钍及子体的本底污染值，K为环境氡钍及子体拖尾至关心核素α能区的计数与氡钍及子体α能区计数的比值，通过在高氡环境的干净区域测量得到。