專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高靈敏寬量程X-γ周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X-Y輻射測(cè)量裝置，特別涉及一種X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭。
背景技術(shù)：
在環(huán)境監(jiān)測(cè)、衛(wèi)生防疫、無(wú)損檢測(cè)、工業(yè)探傷、進(jìn)出口商檢、放射醫(yī)療、建材、石油化 工、地質(zhì)普查、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、港口、廢鋼鐵、核實(shí)驗(yàn)室等需進(jìn)行輻射環(huán)境與輻射防護(hù)檢測(cè) 的場(chǎng)合，需要環(huán)境級(jí)的劑量率儀，進(jìn)行劑量當(dāng)量率、吸收劑量率的測(cè)量。要求測(cè)量?jī)x器在 30KeV-7MeV能量響應(yīng)好(除能精確測(cè)量高能Y射線外，還要能對(duì)低能X、Y射線進(jìn)行準(zhǔn)確 測(cè)量)，劑量線性好，角響應(yīng)好，靈敏度高?，F(xiàn)有的劑量率儀多采用電離室、摻鉈碘化鈉閃爍體、G-M管、塑料閃爍體等探測(cè) 器。電離室探測(cè)器受環(huán)境影響大，探測(cè)效率低；塑料閃爍體的耐溫和耐輻射性較好，衰減時(shí) 間短，適合高計(jì)數(shù)率的情況下應(yīng)用，但低能射線120KeV)的能量響應(yīng)較差；G-M管探測(cè) 器的高能劑量響應(yīng)較差，靈敏度低；而摻鉈碘化鈉閃爍體低能射線能量響應(yīng)好，但劑量響應(yīng) 差?，F(xiàn)有劑量率儀采用的電離室、摻鉈碘化鈉閃爍體、G-M管、塑料閃爍體等探測(cè)器均不能 很好的滿(mǎn)足測(cè)量要求。基于上述，如何設(shè)計(jì)一種測(cè)量范圍寬，能量響應(yīng)好，探測(cè)效率高，角響應(yīng)好，工作穩(wěn) 定可靠的X、γ射線周?chē)鷦┝慨?dāng)量率探頭，以適合現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)和輻射防護(hù)工作的需要，是 本領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，用于解 決現(xiàn)有的劑量率儀所存在的儀器靈敏度較低，能響不寬，量程窄，不能很好滿(mǎn)足測(cè)量要求的 問(wèn)題。為了能夠達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案—種高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，所述探頭包括探頭前罩、屏蔽外 殼、摻鉈碘化鈉閃爍體、第一光導(dǎo)、塑料閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體、第二光導(dǎo)、光電倍增管 以及前置放大電路，所述探頭前罩設(shè)置在所述屏蔽外殼的前端，所述摻鉈碘化鈉閃爍體、第 一光導(dǎo)、塑料閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體、第二光導(dǎo)、光電倍增管以及前置放大電路依次設(shè) 置在所述屏蔽外殼內(nèi)，所述摻鉈碘化鈉閃爍體通過(guò)第一光導(dǎo)與所述塑料閃爍體的前端耦 合，所述塑料閃爍體的后端通過(guò)第二光導(dǎo)與所述光電倍增管耦合，所述光電倍增管與所述 前置放大電路電連接，所述摻銀硫化鋅閃爍體覆蓋在所述塑料閃爍體的外表面上。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化如下所述探頭前罩由能吸收低能輻射的材料制成。所述第一光導(dǎo)和第二光導(dǎo)為光學(xué)級(jí)硅油、光學(xué)環(huán)氧樹(shù)脂或者光學(xué)級(jí)硅凝膠。所述塑料閃爍體為圓柱狀，直徑為50-100mm，厚度為50_100mm，外表面拋光。所述摻鉈碘化鈉閃爍體為圓片狀，直徑為20-80mm，厚度為l_20mm。
所述摻銀硫化鋅閃爍體的厚度為l_20mm，并且覆蓋在所述塑料閃爍體前端面的 摻銀硫化鋅閃爍體的厚度為1-lOmg/cm2，覆蓋在所述塑料閃爍體的側(cè)面的摻銀硫化鋅閃 爍體的厚度為l-15mg/cm2，覆蓋在所述塑料閃爍體后端面的摻銀硫化鋅閃爍體的厚度為 l-20mg/cm2。根據(jù)上述技術(shù)方案得到的本發(fā)明具有如下特點(diǎn)(1)本發(fā)明采用摻鉈碘化鈉閃爍體、塑料閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體復(fù)合探測(cè)器， 彌補(bǔ)了電離室、摻鉈碘化鈉閃爍體、G-M管、塑料閃爍體等單一探測(cè)器在探測(cè)性能方面的不 足；(2)其中在塑料閃爍體的外表面覆蓋摻銀硫化鋅閃爍體，提高對(duì)30keV-80keV低 能輻射的靈敏度；(3)在塑料閃爍體的前端耦合摻鉈碘化鈉閃爍體，提高對(duì)80keV-400keV中能輻射 的靈敏度；(4)探頭前罩的材質(zhì)為吸收低能輻射的材料，能夠有效的抑制探頭中的摻鉈碘化 鈉閃爍體對(duì)低能光子響應(yīng)過(guò)大的缺點(diǎn)，并改善角響應(yīng)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭主要由探頭前 罩1、屏蔽外殼2、摻鉈碘化鈉閃爍體3、第一光導(dǎo)4、塑料閃爍體5、摻銀硫化鋅閃爍體6、第 二光導(dǎo)7、光電倍增管8和前置放大電路9組成。其中，探頭前罩1與屏蔽外殼2相適應(yīng)，并設(shè)置在屏蔽外殼2的前端。在屏蔽外殼2的內(nèi)部設(shè)置有摻鉈碘化鈉閃爍體3、第一光導(dǎo)4、塑料閃爍體5、摻銀 硫化鋅閃爍體6、第二光導(dǎo)7、光電倍增管8和前置放大電路9。本發(fā)明中的摻鉈碘化鈉閃爍體3為圓片狀，直徑為20-80mm，厚度為l_20mm，其可 以提高探測(cè)器對(duì)80keV-400keV中能光子的響應(yīng)。在設(shè)置時(shí)，其安置在屏蔽外殼2內(nèi)部的前端。塑料閃爍體5為圓柱狀，直徑為50-100mm，厚度為50_100mm，外表面拋光。塑料閃 爍體5的前端通過(guò)第一光導(dǎo)4與安置在屏蔽外殼2內(nèi)部前端的摻鉈碘化鈉閃爍體3耦合， 而后端通過(guò)第二光導(dǎo)7與光電倍增管8耦合。進(jìn)一步的，塑料閃爍體5的前端(即靠近摻鉈碘化鈉閃爍體3的一端)、側(cè)面以及 后端覆蓋不同厚度的摻銀硫化鋅閃爍體6，這樣可以提高探測(cè)器對(duì)30keV-80keV低能光子 的響應(yīng)，改善探測(cè)器的角響應(yīng)，同時(shí)也對(duì)塑料閃爍體起到很好的蔽光效果。具體覆蓋時(shí)，在塑料閃爍體5前端面覆蓋厚度為1-lOmg/cm2的摻銀硫化鋅閃爍體 6，在塑料閃爍體5的側(cè)面覆蓋厚度為l-15mg/cm2的摻銀硫化鋅閃爍體6，在塑料閃爍體5 的后端面覆蓋厚度為l-20mg/cm2的摻銀硫化鋅閃爍體6。光電倍增管8與前置放大電路9進(jìn)行電連接，前置放大電路9采用常用的適合高計(jì)數(shù)率的電流頻率轉(zhuǎn)換器。經(jīng)上述方案，能夠得到由摻鉈碘化鈉閃爍體、塑料閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體組成 的復(fù)合探測(cè)器，其利用塑料閃爍體的高靈敏度和摻鉈碘化鈉閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體的 能量補(bǔ)償，可以在寬量程，高劑量的混合伽瑪輻射場(chǎng)下檢測(cè)X-Y射線周?chē)鷦┝慨?dāng)量率，能 量響應(yīng)好，靈敏度高，角響應(yīng)好，從而有效的彌補(bǔ)了電離室、摻鉈碘化鈉閃爍體、G-M管、塑料 閃爍體等單一探測(cè)器的不足。為進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明，探頭前罩1采用吸收低能輻射的材料制成，這樣能夠有效 抑制探頭中的摻鉈碘化鈉閃爍體3對(duì)低能光子響應(yīng)過(guò)大的缺點(diǎn)，并改善角響應(yīng)。同時(shí)，本發(fā)明中涉及到的第一光導(dǎo)4和第二光導(dǎo)7可以為光學(xué)級(jí)硅油、光學(xué)環(huán)氧樹(shù) 脂或者光學(xué)級(jí)硅凝膠。基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的具體實(shí)施如下實(shí)施例1在本實(shí)施例中，探頭前罩1采用不銹鋼制成，屏蔽外殼2采用鋁制成，第一光導(dǎo)4 和第一光導(dǎo)7均采用光學(xué)級(jí)硅油。摻鉈碘化鈉閃爍體3尺寸為Φ 40 X 3mm，塑料閃爍體5尺 寸為Φ 75 X 75mm,塑料閃爍體5的前端、側(cè)面以及后端分別覆蓋2mg/cm2、lmg/cm2及5mg/cm2 厚度的摻銀硫化鋅閃爍體6，光電倍增管8采用北京濱松CR105光電倍增管。按照上述設(shè)計(jì)方案形成相應(yīng)的復(fù)合探頭(具體連接關(guān)系如上所述，此處不加以贅 述)，該探頭通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，在137Cs源下，測(cè)得的伽瑪靈敏度為2000CPS/ ( μ Sv -h-1)， 能量范圍為40keV-10MeV，劑量率為nSv/h到mSv/h。X-γ周?chē)鷦┝慨?dāng)量率探頭靈敏度高， 量程寬，能量響應(yīng)好，角響應(yīng)好。實(shí)施例2該實(shí)施例中，探頭前罩1采用不銹鋼制成，屏蔽外殼2采用外表面鍍鋁的ABS塑料 制成，第一光導(dǎo)4和第一光導(dǎo)7均采用光學(xué)級(jí)硅油。摻鉈碘化鈉閃爍體3尺寸為Φ 75 X 2mm, 塑料閃爍體5尺寸為Φ90Χ90πιπι，塑料閃爍體5的前端、側(cè)面以及后端分別覆蓋3mg/cm2、 1. 5mg/cm2及6mg/cm2厚度的摻銀硫化鋅閃爍體6，光電倍增管8采用PH0T0NIS XP5300光
電倍增管。按照上述設(shè)計(jì)方案形成相應(yīng)的復(fù)合探頭(具體連接關(guān)系如上所述，此處不加以贅 述)，該探頭通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，在137Cs源下，測(cè)得的伽瑪靈敏度為3000CPS/ ( μ Sv -h-1)， 能量范圍為30keV-10MeV，劑量率為nSv/h到mSv/h。由上可知X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率探頭 靈敏度高，量程寬，能量響應(yīng)好，角響應(yīng)好。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其 等效物界定。
權(quán)利要求
一種高靈敏寬量程X γ周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，其特征在于，所述探頭包括探頭前罩、屏蔽外殼、摻鉈碘化鈉閃爍體、第一光導(dǎo)、塑料閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體、第二光導(dǎo)、光電倍增管以及前置放大電路，所述探頭前罩設(shè)置在所述屏蔽外殼的前端，所述摻鉈碘化鈉閃爍體、第一光導(dǎo)、塑料閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體、第二光導(dǎo)、光電倍增管以及前置放大電路依次設(shè)置在所述屏蔽外殼內(nèi)，所述摻鉈碘化鈉閃爍體通過(guò)第一光導(dǎo)與所述塑料閃爍體的前端耦合，所述塑料閃爍體的后端通過(guò)第二光導(dǎo)與所述光電倍增管耦合，所述光電倍增管與所述前置放大電路電連接，所述摻銀硫化鋅閃爍體覆蓋在所述塑料閃爍體的外表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，其特征在 于，所述探頭前罩由吸收低能輻射的材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，其特征在 于，所述第一光導(dǎo)和第二光導(dǎo)為光學(xué)級(jí)硅油、光學(xué)環(huán)氧樹(shù)脂或者光學(xué)級(jí)硅凝膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，其特征在 于，所述塑料閃爍體為圓柱狀，直徑為50-100mm，厚度為50_100mm，外表面拋光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，其特征在 于，所述摻鉈碘化鈉閃爍體為圓片狀，直徑為20-80mm，厚度為l_20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏寬量程X-Y周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，其特征在 于，所述摻銀硫化鋅閃爍體的厚度為l_20mm，并且覆蓋在所述塑料閃爍體前端面的摻銀硫 化鋅閃爍體的厚度為1-lOmg/cm2，覆蓋在所述塑料閃爍體的側(cè)面的摻銀硫化鋅閃爍體的厚度 為l-15mg/cm2，覆蓋在所述塑料閃爍體后端面的摻銀硫化鋅閃爍體的厚度為l-20mg/cm2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高靈敏寬量程X-γ周?chē)鷦┝慨?dāng)量率儀探頭，其由探頭前罩、屏蔽外殼、摻鉈碘化鈉閃爍體、第一光導(dǎo)、塑料閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體、第二光導(dǎo)、光電倍增管和前置放大電路依次連接組成。本發(fā)明利用塑料閃爍體的高靈敏度和摻鉈碘化鈉閃爍體、摻銀硫化鋅閃爍體的能量補(bǔ)償，可以在寬量程，高劑量的混合伽瑪輻射場(chǎng)下檢測(cè)X-γ射線周?chē)鷦┝慨?dāng)量率，能量響應(yīng)好，靈敏度高，角響應(yīng)好。
文檔編號(hào)G01T1/20GK101937090SQ20101025170
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者宋建安, 尹旺明, 徐強(qiáng), 李兆龍, 趙文淵, 陳永林 申請(qǐng)人:上海新漫傳感技術(shù)研究發(fā)展有限公司