[实用新型]一种水体总α、总β放射性在线自动化监测装置

说明书

本实用新型公开了一种水体总α、总β放射性在线自动化监测装置，包括阵列式薄塑料闪烁体探测器组件、屏蔽体、测量水箱、一体化工控机、数据采集模块和进出水水路，测量水箱设置在屏蔽体内部，测量水箱一侧的顶部和底部设置液位传感器，一体化工控机设置在监测装置的外部面板上，一体化工控机读取液位传感器的数据信息；探测器组件包括阵列式薄塑料闪烁体探测器、光电倍增管、分压电路和前置放大电路，阵列式薄塑料闪烁体探测器以竖直方式设置在测量水箱中，分压电路和前置放大电路封装在光电倍增管中。该监测装置通过阵列式薄塑料闪烁体探测器，采用浸入式直接测量以及α粒子和β粒子同时在线测量的方式，制样过程简单，满足在线快速监测的需求。

技术领域

本实用新型涉及辐射探测和辐射环境监测技术领域，尤其涉及一种水体总α、总β放射性在线自动化监测装置。

背景技术

对于水中α、β放射性的测量，传统的方法大多采用实验室分析的方式，将经过采样、浓缩、制样得到的水样采用低本底α、β测量仪器进行测量，这种测量方式流程多，测量周期长，时效性差，无法满足快速给出测量结果和预警信息的需求。由于α粒子和β粒子在水中的射程非常短，对其测量更多的是采用传统的放射化学分析流程，较少采用浸入式直接测量的方式。

实用新型内容

针对上述水中α、β放射性的测量方法中存在的无法满足快速给出测量结果和预警信息的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种水体总α、总β放射性在线自动化监测装置。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种水体总α、总β放射性在线自动化监测装置，包括：阵列式薄塑料闪烁体探测器组件、屏蔽体、测量水箱、一体化工控机、数据采集模块和进出水水路，测量水箱设置在屏蔽体内部，测量水箱一侧的顶部和底部设置液位传感器，一体化工控机设置在监测装置的外部面板上，一体化工控机读取液位传感器的数据信息；阵列式薄塑料闪烁体探测器组件包括阵列式薄塑料闪烁体探测器、光电倍增管、分压电路和前置放大电路，阵列式薄塑料闪烁体探测器采用竖直方式设置在测量水箱中，分压电路和前置放大电路封装在光电倍增管中。

优选地，屏蔽体为不锈钢材质，但不限于不锈钢材质。

本实用新型采用可对水中α粒子和β粒子进行直接测量的阵列式薄塑料闪烁体探测器，免除了复杂的制样过程，同时满足了在线快速监测的需求。水中的α粒子和β粒子在薄塑料闪烁体探测器中产生的闪烁光信号经过光电倍增管转换为电信号，电信号经前置放大电路后传输到数据采集模块，根据两种粒子在探测器中产生的脉冲信号具有的显著不同特征，依靠软件编程对两种信号实现甄别，以此实现对α粒子和β粒子的同时测量及对两种粒子的甄别。采用屏蔽体起到对监测装置周围γ射线的屏蔽作用。阵列式薄塑料闪烁体探测器采用竖直方式设置在测量水箱中，减少了监测装置的占地面积以及减少了宇宙射线在塑料闪烁体探测器中能量沉积带来的本底贡献。

进一步地，阵列式薄塑料闪烁体探测器由若干片双面薄塑料闪烁体探测器组成，双面薄塑料闪烁体探测器中间设置作为光导材料的有机玻璃，有机玻璃中铺设波长转换光纤，波长转换光纤集合成束后与光电倍增管耦合，在波长转换光纤集合成束的末端设置集束箍。

优选地，设置两个光电倍增管，采用双端光电倍增管信号读出的符合测量方式以有效地降低电子学噪声。

本实用新型采用双面薄塑料闪烁体探测器组成阵列式探测器，有效地增大测量体积，提高了对水中α粒子和β粒子的探测效率。采用波长转换光纤集合成束后与光电倍增管耦合的方式，既增大了有限的探测体积，又保证了探测器的体积不至于很大。采用有机玻璃作为光导材料，并在其中铺设波长转换光纤，α粒子和β粒子在塑料闪烁体中激发产生的闪烁光信号由波长转换光纤收集和传输，有效提高了光信号的收集效率。集束箍是不锈钢金属件，设置在波长转换光纤集合成束的末端，对成束的光纤进行固定，便于对光纤的端面进行抛光和打磨。

进一步地，阵列式薄塑料闪烁体探测器表面设置防水层。

进一步地，进出水水路包括过滤器、可编程控制的电磁阀和水泵，一体化工控机控制电磁阀和水泵的开关。