CN104570039A - 一种微弱放射性检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微弱放射性检测装置，第一探测端依次通过第一信号处理单元、第一AD转换器、第一从控制器与主控制器连接，第二探测端依次通过第二信号处理单元、第二AD转换器、第二从控制器与主控制器连接；主控制器内设置有反符合处理单元与数字多道处理单元。本发明还公开微弱放射性检测装置的检测方法。该方法能够克服现有微弱放射性检测方法的缺陷，能解决食品放射性快速检测、在线监测控制、食物中毒综合诊断的问题。通过对食品放射性的监测，了解环境放射性水平，更进一步的防治可能产生的污染和及时保护生活环境和人民群众身体健康。

Description

一种微弱放射性检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于放射性检测技术领域，涉及一种微弱放射性检测装置，本发明还涉及采用该检测装置检测微弱放射性的方法。

背景技术

环境放射性污染对人类带来的影响是目前世界各国很重视的一项研究课题。人类所接受的环境中的辐射照射包括人工辐射源产生的人工辐射，以及最主要的天然辐射(包括宇宙辐射、地球辐射外照射及人类日常所摄入食物和吸入放射性气体的内照射)。这些天然和人工的放射性核素会经过一系列变化而最终进入食源性动植物体内，并通过一系列途径进入人体。所以，通过对食品放射性水平的监测，可以了解环境放射性水平，也可以更进一步的防治可能产生的污染和及时保护生活环境和人民群众身体健康。

现有的对微弱放射性检测的方法是符合法，辐射探测中一种常用的核技术测量方法，在核辐射过程中相关事件的测量、实验装置本底的消除以及能谱测量中广泛使用的方法，只是测量过程比较繁琐；如FH1906低本底反符合γ谱仪，已经在许多单位的环境样品的测量和分析中发挥重要作用。但是该类仪器在电路组合上比较复杂，存在的主要问题有：(1)只能是井型反符合或环反符合，并不能实现互为反符合，即两个探头相加只作主探头，而不能同时起到反符合的作用。(2)主探头的信号经过延迟线和线性门后，其分辨率略有变化。(3)电路复杂，不方便维修。第二炮兵工程学院的周春林等人利用HGPGe探测器也做了相关研究，存在着HGPGe探测器的探测效率低、测量时间长等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种微弱放射性检测装置，能够快速检测食品中的微量放射性物质。

本发明的另一目的是提供一种微弱放射性检测装置的检测方法。

本发明所采用的技术方案是，一种微弱放射性检测装置，包括第一探测端与第二探测端，第一探测端依次通过第一信号处理单元、第一AD转换器、第一从控制器与主控制器连接，第二探测端依次通过第二信号处理单元、第二AD转换器、第二从控制器与主控制器连接；主控制器内设置有反符合处理单元与数字多道处理单元。

本发明所采用的另一技术方案是，一种微弱放射性检测装置的检测方法，具体包括以下步骤：

步骤1

选择微弱放射性检测装置，包括第一探测端1与第二探测端5，第一探测端1依次通过第一信号处理单元2、第一AD转换器3、第一从控制器4与主控制器9连接，第二探测端5依次通过第二信号处理单元6、第二AD转换器7、第二从控制器8与主控制器9连接；主控制器9内设置有反符合处理单元10与数字多道处理单元11；

步骤2

所述第一探测端与第二探测端选用NaI晶体，可以实现γ-γ符合探测，并且两个探头，可以实现互为反符合；

步骤3

第一信号处理单元、第二信号处理单元实现对探测器输出的信号进行放大、除燥；

步骤4

第一AD转换器、第二AD转换器用来将模拟信号转换成数字信号，以便于后续的数据处理；

步骤5

第一从控制器、第二从控制器对前面第一探测端、第二探测端、第一信号处理单元、第二信号处理单元、第一AD转换器、第二AD转换器进行控制外，还实现对输入信号进行脉宽甄别，以剔除干扰信号；

步骤6

数字多道处理单元反符合处理和数字化γ能谱处理，将前端的第一探测端、第二探测端采集的信号实现反符合本底扣除后，再进行数字化γ能谱处理。

本发明的有益效果是，两个NaI晶体实现γ-γ符合探测，具有很高的探测效率；该平台能够实现对信号的放大、除燥；该平台能将模拟信号转化成后续测量需要的数字信号；该平台能对输入信号进行脉宽甄别，以剔除干扰信号；该平台的反符合处理和数字化γ能谱处理，将前端的第二探测端采集的信号实现反符合本底扣除后，再进行数字化γ能谱处理。本系统有两个探测端：第一探测端和第二探测端，都有各自配套的探头、信号处理、AD转换以及控制器。测量时，将样品放在任一个探头前。当第一探测端接收到信号后，信号通过信号处理和AD转换，有从控制器利用脉冲宽度甄别法，甄别该信号是否为有效信号，若是有效信号则送入主控制器，否则将丢弃该信号。第二探测端的工作过程与第一探测端一样。主控制器将根据前端两个探测端送入的信号进行反符合判别，一个探测端测量样品，另一个探测端测环境。如果样品探测端有信号，环境探测端无信号，认为是系统所需的信号，否则丢弃。最后，有主控制器进行数字多道数据处理。该方法能够克服现有微弱放射性检测方法的缺陷，能解决食品放射性快速检测、在线监测控制、食物中毒综合诊断的问题。通过对食品放射性水平的监测，了解环境放射性水平，更进一步的防治可能产生的污染和及时保护生活环境和人民群众身体健康。

附图说明

图1是本发明微弱放射性检测装置的结构示意图。

其中，1.第一探测端，2.第一信号处理单元，3.第一AD转换器，4.第一从控制器，5.第二探测端，6.第二信号处理单元，7.第二AD转换器，8.第二从控制器，9.主控制器，10.反符合处理单元，11.数字多道处理单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明微弱放射性检测装置的结构，如图1所示，包括两个探测端：第一探测端1与第二探测端5，第一探测端1依次通过第一信号处理单元2、第一AD转换器3、第一从控制器4与主控制器9连接，第二探测端5依次通过第二信号处理单元6、第二AD转换器7、第二从控制器8与主控制器9连接；主控制器9内设置有反符合处理单元10与数字多道处理单元11。

当第一探测端1接收信号通过第一信号处理单元2与第一AD转换器3转换后，第一从控制器4利用脉冲宽度甄别法，甄别该信号是否为有效信号，若是有效信号则送入主控制器9，否则将丢弃该信号。第二探测端5的工作过程与第一探测端1一样。主控制器9将根据第一探测端1、第二探测端5送入的信号通过反符合处理单元10判别，如果第一探测端1有信号、第二探测端5无信号，认为是系统所需的信号，否则丢弃。最后，由主控制器9的数字多道处理单元11进行数字多道数据处理。

现有技术中，虽然Ge(Li)探测器具有高的分辨率，但其探测效率较低，为达到一定的处理精度，往往要很长的测量时间。NaI(Tl)探测器由于有探测效率高的优点，故仍被广泛地用于环境样品的测量。因此，本发明两个探测器均选用NaI晶体实现γ-γ符合探测。第一探测端1、第二探测端5的信号处理功能相同，都是进行信号的放大整形和滤波；第一AD转换器3、第二AD转换器7是将探测器送来的模拟信号转换成后续处理所需的数字信号。主控制器9对两个探测端输入的信号，进行反符合处理，并实现数字多道处理。第一从控制器4、第二从控制器8的功能也是一样的，用来控制前端的电路工作之外，还有对探测器输入的信号进行脉冲宽度甄别，剔除干扰信号。

一种微弱放射性检测装置的检测方法，具体包括以下步骤：

步骤1

选择微弱放射性检测装置，包括第一探测端1与第二探测端5，第一探测端1依次通过第一信号处理单元2、第一AD转换器3、第一从控制器4与主控制器9连接，第二探测端5依次通过第二信号处理单元6、第二AD转换器7、第二从控制器8与主控制器9连接；主控制器9内设置有反符合处理单元10与数字多道处理单元11；

步骤2

第一探测端1与第二探测端5选用NaI晶体，可以实现γ-γ符合探测；并且两个探头，可以实现互为反符合；

步骤3

第一信号处理单元、第二信号处理单元实现对探测器输出的信号进行放大、除燥；

步骤4

第一AD转换器3、第二AD转换器7用来将模拟信号转换成数字信号，以便于后续的数据处理；

步骤5

第一从控制器4、第二从控制器8对前面第一探测端1、第二探测端5、第一信号处理单元2、第二信号处理单元6、第一AD转换器3、第二AD转换器7进行控制外，还实现对输入信号进行脉宽甄别，以剔除干扰信号；

步骤6

数字多道处理单元11反符合处理和数字化γ能谱处理，将前端的第一探测端1、第二探测端5采集的信号实现反符合本底扣除后，再进行数字化γ能谱处理。

反符合测量技术是建造低本底放射性测量实验室的有效方法之一，它的运用和实现，具有很好的抑制系统康普顿坪的作用。判断γ能谱图质量的一个重要指标是它的峰康比，提升峰康比能够使我们更准确地定出峰所在的位置，观察到一些被高能峰的康普顿平台所覆盖的低能弱峰。

放射性测量仪器的研制技术已经成熟，这里最主要是仪器对γ放射性核素的最低检出限，本发明利用反符合法设计仪器，实现超低本底的测量。与目前市场上现有的仪器相比，该仪器的最低检出限都将会比现有的仪器下降2个数量级左右。因此，特别适合食品类微弱放射性的检测。

Claims (3)

1.一种微弱放射性检测装置，其特征在于，包括第一探测端(1)与第二探测端(5)，第一探测端(1)依次通过第一信号处理单元(2)、第一AD转换器(3)、第一从控制器(4)与主控制器(9)连接，第二探测端(5)依次通过第二信号处理单元(6)、第二AD转换器(7)、第二从控制器(8)与主控制器(9)连接；所述主控制器(9)内设置有反符合处理单元(10)与数字多道处理单元(11)。

2.根据权利要求1所述的微弱放射性检测装置，其特征在于，所述第一探测端(1)与第二探测端(5)选用NaI晶体实现γ-γ符合探测。

3.一种微弱放射性检测装置的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1

选择微弱放射性检测装置，包括第一探测端(1)与第二探测端(5)，第一探测端(1)依次通过第一信号处理单元(2)、第一AD转换器(3)、第一从控制器(4)与主控制器(9)连接，第二探测端(5)依次通过第二信号处理单元(6)、第二AD转换器(7)、第二从控制器(8)与主控制器(9)连接；主控制器(9)内设置有反符合处理单元(10)与数字多道处理单元(11)；

步骤2

所述第一探测端与第二探测端选用NaI晶体，实现γ-γ符合探测；并且两个探头，实现互为反符合；

步骤3

第一信号处理单元、第二信号处理单元实现对探测器输出的信号进行放大、除燥；

步骤4

第一AD转换器、第二AD转换器用来将模拟信号转换成数字信号，以便于后续的数据处理；

步骤5

第一从控制器、第二从控制器对前面第一探测端、第二探测端、第一信号处理单元、第二信号处理单元、第一AD转换器、第二AD转换器进行控制外，还实现对输入信号进行脉宽甄别，以剔除干扰信号；

步骤6

数字多道处理单元反符合处理和数字化γ能谱处理，将前端的第一探测端、第二探测端采集的信号实现反符合本底扣除后，再进行数字化γ能谱处理。