[发明专利]动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置，其特征在于：包括用于对低放液体进行取样的取样单元和用于对低放液体中的放射性活度进行探测的探测单元，以及与所述探测单元连接的数据处理单元和用于集中供电的电气控制单元；所述取样单元包括取样回路和取样容器；所述探测单元包括铅屏蔽体，所述铅屏蔽体内设置有主探测器和补偿探测器，以及前置处理模块，所述主探测器和补偿探测器之间设置有铅屏蔽块，所述主探测器设置在取样容器内。

2.按照权利要求1所述的动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置，其特征在于：所述取样回路上设置有用于提供取样动力的取样泵、用于检测低放液体流量的流量计和用于检测低放液体压力的压力计。

3.按照权利要求1所述的动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置，其特征在于：所述主探测器包括用于探测低放液体中γ射线的碘化钠闪烁体，所述碘化钠闪烁体的侧面设置有第一光电倍增管，所述第一光电倍增管连接有第一前置放大电路。

4.按照权利要求3所述的动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置，其特征在于：所述补偿探测器包括用于探测动态本底环境中γ射线的碘化铯闪烁体，所述碘化铯闪烁体的侧面设置有第二光电倍增管，所述第二光电倍增管连接有第二前置放大电路。

5.按照权利要求4所述的动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置，其特征在于：所述前置处理模块包括ARM处理板，所述ARM处理板的输入端接有数字化多道处理电路，所述数字化多道处理电路的信号输入端接有符合电路，所述第一前置放大电路和第二前置放大电路均与符合电路连接。

6.按照权利要求5所述的动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置，其特征在于：所述数据处理单元包括处理器，所述处理器的输入端按信号输入方向依次连接有放大电路、幅度分析电路和脉冲计数电路，所述处理器的输出端接有显示电路。

7.按照权利要求1所述的动态高γ本底环境中低放液体连续监测装置，其特征在于：所述电气控制单元包括电源转换模块、交流接触器、断路器、漏电保护器、泵过载保护装置、泵启停按钮、指示灯和多个接线端子。

8.一种动态高γ本底环境中低放液体连续监测方法，其特征在于，采用如权利要求6所述的监测装置，所述方法包括以下步骤：

步骤一、所述主探测器探测低放液体中γ射线；

所述取样容器中放射性液体与外γ场产生的γ射线入射到主探测器中的碘化钠闪烁体时引起闪光，闪烁的频率与入射射线的强度成正比，单次闪光的亮度与入射射线的能量成正比，闪光作用于第一光电倍增管的光阴极上，打出光电子；光电子经过第一光电倍增管倍增后，打出的电子数量不断增加，最后在第一光电倍增管的阳极负载上产生脉冲信号，所述脉冲信号经电容耦合至第一前置放大电路的输入端，经过所述第一前置放大电路进行功率放大后输出；探测器输出的脉冲信号输入至所述放大电路，再进入所述幅度分析电路，将信号甄别成形并输出标准信号；

步骤二、所述补偿探测器探测动态本底环境中γ射线；

通过所述铅屏蔽块的屏蔽作用，所述补偿探测器对取样容器中放射性液体无响应，当外γ场产生的γ射线照射补偿探测器中的碘化铯闪烁体时引起闪光，闪烁的频率与外γ场的强度成正比，单次闪光的亮度与入射射线的能量成正比，闪光作用于第二光电倍增管的光阴极上，打出光电子；光电子经过第二光电倍增管倍增后，打出的电子数量不断增加，最后在第二光电倍增管的阳极负载上产生脉冲信号，所述脉冲信号经电容耦合至第二前置放大电路的输入端，经过所述第二前置放大电路进行功率放大后输出至所述符合电路中；再进入所述幅度分析电路，将信号甄别成形并输出标准信号，最后进入所述脉冲计数电路，得出计数；

步骤三、扣除动态本底环境中的γ射线计数；

所述符合电路同时接收来自主探测器和补偿探测器的输入信号，符合扣除本底后输出至所述数字化多道处理电路；

步骤四、所述数据处理单元进行计算、显示和报警。

9.按照权利要求8所述的动态高γ本底环境中低放液体连续监测方法，其特征在于，步骤四中所述显示值能够在计数率与浓度值之间切换，计数率与浓度转换公式为：

c＝[(n-n_b)-a(n_bu-n_bbu)]/S₁

式中，c为测量值，n为主探测器计数率，n_b为主探测器本底计数率，n_bu为补偿探测器计数率，n_bbu为补偿探测器本底计数率，a为主探测器相对于补偿探测器对外γ场的响应系数，S₁为灵敏度。