CN105092609B - 辐射防护门屏蔽性能检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射防护门屏蔽性能检测装置，包括相对设置的射线源和辐射探测器，还包括驱动射线源和辐射探测器在Y轴方向上同步平行移动的Y轴驱动装置；还包括驱动辐射防护门在X轴方向上移动的X轴驱动装置。本发明还公开了一种辐射防护门屏蔽性能检测方法。本发明的优点在于，增加了X轴驱动装置和Y轴驱动装置，使射线源和辐射探测器经过辐射防护门上的每一个检测点，避免了工作人员手工更换射线源和辐射探测器的位置的问题，使工作人员能够置身于在安全的范围内完成工作，极大的提高了屏蔽性能检测过程的安全性。

Description

辐射防护门屏蔽性能检测装置及方法

技术领域

本发明涉及辐射防护领域，具体涉及一种辐射防护门屏蔽性能检测装置和一种辐射防护门屏蔽性能检测方法。

背景技术

辐射防护门广泛用于大型核设施、辐照加工、放射性废物处理、放射源贮存等涉核工艺房间或实验室。这些场所往往存在较强的γ射线，会对人员、公众和环境造成潜在的辐照影响，所以必须采用辐射防护门对上述相关场所的γ射线进行屏蔽防护。

目前，国内通用的辐射防护门结构均采用整体铸铁框架，并在其内部浇灌适量铅构成。

在辐射防护门制造完成后，均需要对其进行屏蔽性能检测，以保证出厂的辐射防护门具备合格的屏蔽性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耗时短、工作量小且安全性能高的辐射防护门屏蔽性能检测装置。

本发明的另一个目的在于提供一种耗时短、工作量小且安全性能高的辐射防护门屏蔽性能检测方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

辐射防护门屏蔽性能检测装置，包括相对设置的射线源和辐射探测器，还包括驱动射线源和辐射探测器同步平行移动的传动装置。

发明人发现现有的辐射防护门屏蔽性能检测装置只包括射线源和辐射探测器，工作人员将射线源和辐射探测器相对设置于辐射防护门两侧，然后对辐射防护门上的一个点进行检测。发明人发现，现有的辐射防护门存在以下问题：

1．需要人工近距离操作，以对辐射防护门上的多个检测点进行逐个检测。若辐射防护门在生产过程中存在较大缺陷，必然会导致工作人员在检测过程中受到大剂量照射，给工作人员的身体造成严重伤害。

2．检测时需要覆盖辐射防护门上的全部表面，通常情况下，检测点要求布置为各点间隔为10cm，按通用辐射防护门表面积为1.7m²计算，测量点多达100个。工作人员频繁更换射线源和辐射探测器的位置，不但工作量大，而且耗时长。

上述第一个问题，本领域技术人员是非常难以发现的。其原因在于，辐射防护门采用铅浇灌的方式制造，而铅浇灌的方式出现浇灌不均或空孔的情况的概率是相当低的，因此辐射防护门在制造过程中出现重大缺陷（在屏蔽性能检测过程中即对工作人员造成辐照伤害）的几率也相当低。在此基础上，本领域技术人员完全忽略了潜在的安全隐患，并且没有作出对现有的辐射防护门屏蔽性能检测装置进行改进的努力。但是，辐射防护门有可能出现重大缺陷却是客观存在的情况，一旦出现，必然将导致严重的人身伤害。

基于上述新的认识，发明人在现有的辐射防护门屏蔽性能检测装置的基础上，增加了X轴驱动装置和Y轴驱动装置。X轴驱动装置和Y轴驱动装置使射线源和辐射探测器经过辐射防护门上的每一个检测点，避免了工作人员手工更换射线源和辐射探测器的位置的问题，使工作人员能够置身于在安全的范围内完成工作，极大的提高了屏蔽性能检测过程的安全性。

与此同时，传动装置使得屏蔽性能检测过程实现了全自动化，无需工作人员手动操作介入，大大减小了工作量和工作时间，使得上述第二个问题得到解决。

进一步的，所述Y轴驱动装置包括滑轮组和驱动电机，滑轮组与所述射线源和所述辐射探测器连接，驱动电机与滑轮组中任意一个滑轮连接。

进一步的，所述X轴驱动装置为轨道位移传动装置。

进一步的，所述射线源包括输源装置、输源管和铅准直器，输源装置通过输源管与铅准直器连接。

进一步的，所述辐射探测器为掺铊碘化钠探测器。

进一步的，还包括通过延长信号线与所述辐射探测器连接的测量控制系统。

本发明的另一个目的通过以下技术方案实现：

辐射防护门屏蔽性能检测方法，包括如下步骤：

步骤1：将射线源和辐射探测器相对设置，将辐射防护门置于射线源和辐射探测器之间；

步骤2：Y轴驱动装置驱动射线源和辐射探测器在Y轴方向上同步平行移动，X轴驱动装置驱动辐射防护门在X轴方向上移动，使射线源和辐射探测器对准辐射防护门上的受测点，同时射线源发出射线束，射线束穿过辐射防护门后被辐射探测器接收，辐射探测器根据接收的射线束得到辐射防护门对应位置的屏蔽后空气比释动能率；

步骤3：根据屏蔽后空气比释动能率计算出实测减弱倍数。

本方法采用X轴驱动装置和Y轴驱动装置，使驱动射线源和辐射探测器在辐射防护门的范围内同步平行移动，对辐射防护门上的多个检测点进行检测，避免了工作人员手工更换射线源和辐射探测器的位置的问题，使工作人员能够置身于在安全的范围内完成工作，极大的提高了屏蔽性能检测过程的安全性。与此同时，传动装置使得屏蔽性能检测过程实现了全自动化，无需工作人员手动操作介入，大大减小了工作量和工作时间。

进一步的，所述步骤2中，射线束垂直穿过辐射防护门。

进一步的，在所述步骤1中，在所述辐射防护门设定多个检测点；

在所述步骤2中，所述X轴驱动装置和Y轴驱动装置使射线源和辐射探测器遍历辐射防护门上的所有检测点。

进一步的，在所述步骤1之前，采用延长信号线将所述辐射探测器与测量控制系统连接。

进一步的，所述步骤3中，计算过程如下：

表示实测减弱倍数；

表示屏蔽后空气比释动能率，单位为μGy·h^-1；

表示未屏蔽时空气比释动能率，单位为μGy·h^-1；

A表示放射源的活度值，单位为MBq；

r表示放射源与辐射探测器之间的距离，单位为m；

Г表示放射源的空气比释动能率常数，单位为μGy·m²·h^-1·MBq^-1。

综上所述，本发明的优点和有益效果在于：

1．增加了X轴驱动装置和Y轴驱动装置，使射线源和辐射探测器经过辐射防护门上的每一个检测点，避免了工作人员手工更换射线源和辐射探测器的位置的问题，使工作人员能够置身于在安全的范围内完成工作，极大的提高了屏蔽性能检测过程的安全性；

2．X轴驱动装置和Y轴驱动装置使得屏蔽性能检测过程实现了全自动化，无需工作人员手动操作介入，大大减小了工作量和工作时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对描述本发明实施例中所需要用到的附图作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为轨道位移传动装置的结构示意图；

图3为测量控制系统的结构框图；

其中，附图标记对应的零部件名称如下：

1-输源装置，2-输源管，3-铅准直器，4-辐射探测器，5-延长信号线，6-辐射防护门，7-滑轮A，8-滑轮B，9-滑轮C，10-滑轮线，11-轨道，12-轮式位移架。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。

实施例1：

如图1所示，辐射防护门屏蔽性能检测装置，包括相对设置的射线源和辐射探测器4，还包括驱动射线源和辐射探测器在Y轴方向上同步平行移动的Y轴驱动装置；还包括驱动辐射防护门在X轴方向上移动的X轴驱动装置。

在工作时，辐射防护门6置于射线源和辐射探测器4之间。射线源可以为包括射线能量高、活度强的γ探伤源（如¹⁹²Ir、⁶⁰Co等）。γ射线经过射线源发射出后穿过辐射防护门6，被屏蔽减弱的γ射线被辐射探测器4接收，从而得到辐射防护门6上对应检测点的屏蔽后仪器实际测量的空气比释动能率，然后利用该屏蔽后仪器实际测量的空气比释动能率即可计算得到实测减弱倍数。将实测减弱倍数与辐射防护门6的设计减弱倍数对比即可判断辐射防护门6的屏蔽性能是否合格。

其中，X轴驱动装置驱动辐射防护门在X轴上移动，Y轴驱动装置驱动射线源和辐射探测器4在Y轴方向上移动，从而使射线源和辐射探测器4经过辐射防护门6上的所有受测点，对辐射防护门6的屏蔽性能进行完全的检测。由于X轴驱动装置和Y轴驱动装置的作用，整个检测过程无需工作人员手动介入，使工作人员能够置身于在安全的范围内完成工作，极大的提高了屏蔽性能检测过程的安全性。同时，也大大减小了工作量和工作时间。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，对Y轴驱动装置进行进一步说明，如图1所示，所述Y轴驱动装置包括滑轮组和驱动电机，滑轮组与所述射线源和所述辐射探测器连接，驱动电机与滑轮组中任意一个滑轮连接。

具体的，滑轮组包括设置于上方的滑轮A7和滑轮B8，以及设置于滑轮B8正下方的滑轮C9。滑轮线10绕过滑轮A7和滑轮B8后，再反向绕过滑轮C9。滑轮线10的一端与射线源连接，滑轮线10的另一端与辐射探测器4连接。其中任意一个滑轮与驱动电机连接，以驱动整个滑轮组运作。如此，当射线源向上或向下运动时，辐射探测器4即可与射线源同步运动。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上，对X轴驱动装置进行进一步说明，如图1和图2所示，所述X轴驱动装置为轨道位移传动装置。

具体的，轨道位移传动装置包括呈直线的轨道11和轮式位移架12。轨道11与射线源和辐射探测器4构成的直线垂直。轮式位移架12设置于轨道11上并能够沿轨道11运动。工作时，辐射防护门6固定在轮式位移架12上。

实施例4：

如图1所示，本实施例在上述任意一种实施例的基础上，所述射线源包括输源装置1、输源管2和铅准直器3，输源装置1通过输源管2与铅准直器3连接。铅准直器3与Y轴驱动转轴连接。

其中，输源装置1可以采用以下结构实现：

输源装置1包括传动绞盘和用于驱动传动绞盘的手动摇柄，传动绞盘上缠绕钢丝，钢丝与放射源连接，通过驱动传动绞盘可以使放射源通过输源管2进入铅准直器3，或者使放射源从铅准直器3回到输源装置1中。

输源装置1也可以采用其它结构实现，例如利用电机驱动传动绞盘以实现放射源的输送。

实施例5：

本实施例在上述任意一种实施例的基础上，所述辐射探测器4为掺铊碘化钠探测器。

实施例6：

如图1所示，本实施例在上述任意一种实施例的基础上，还包括通过延长信号线5与所述辐射探测器4连接的测量控制系统。

如图3所示，测量控制系统包括依次连接的光电倍增管、前置放大器、线性放大器，单道分析器，门产生器，计数卡和上位机。射线源发射γ光子通过辐射防护门屏蔽衰减后，光子被碘化钠探测器所俘获，产生光电子，通过测量控制系统内光电倍增光放大，分别经过前置放大器、线性放大器、单道分析器、计数卡和上位机，获取实测减弱倍数。

实施例7：

辐射防护门屏蔽性能检测方法，包括如下步骤：

步骤1：将射线源和辐射探测器相对设置，将辐射防护门置于射线源和辐射探测器之间；

步骤2：Y轴驱动装置驱动射线源和辐射探测器在Y轴方向上同步平行移动，X轴驱动装置驱动辐射防护门在X轴方向上移动，使射线源和辐射探测器对准辐射防护门上的受测点，同时射线源发出射线束，射线束穿过辐射防护门后被辐射探测器接收，辐射探测器根据接收的射线束得到辐射防护门对应位置的屏蔽后空气比释动能率；

步骤3：根据屏蔽后空气比释动能率计算出实测减弱倍数。

实施例8：

本实施例在实施例7的基础上，所述步骤2中，射线束垂直穿过辐射防护门。

实施例9：

本实施例在实施例7或实施例8的基础上，在所述步骤1中，在所述辐射防护门设定多个检测点；

在所述步骤2中，所述X轴驱动装置和Y轴驱动装置使射线源和辐射探测器遍历辐射防护门上的所有检测点。

实施例10：

本实施例在实施例7、8或9的基础上，在所述步骤1之前，采用延长信号线将所述辐射探测器与测量控制系统连接。

实施例11：

本实施例在实施例7、8、9或10的基础上，所述步骤3中，计算过程如下：

表示实测减弱倍数；

表示屏蔽后空气比释动能率，单位为μGy·h^-1；

表示未屏蔽时空气比释动能率，单位为μGy·h^-1；

A表示放射源的活度值，单位为MBq；

r表示放射源与辐射探测器之间的距离，单位为m；

Г表示放射源的空气比释动能率常数，单位为μGy·m²·h^-1·MBq^-1。

Claims (8)

1.辐射防护门屏蔽性能检测装置，包括相对设置的射线源和辐射探测器，其特征在于：还包括驱动射线源和辐射探测器在Y轴方向上同步平行移动的Y轴驱动装置；

还包括驱动辐射防护门在X轴方向上移动的X轴驱动装置；

所述Y轴驱动装置包括滑轮组和驱动电机，滑轮组与所述射线源和所述辐射探测器连接，驱动电机与滑轮组中任意一个滑轮连接；

所述X轴驱动装置为轨道位移传动装置。

2.根据权利要求1所述的辐射防护门屏蔽性能检测装置，其特征在于：所述射线源包括输源装置、输源管和铅准直器，输源装置通过输源管与铅准直器连接。

3.根据权利要求1～2中任意一项所述的辐射防护门屏蔽性能检测装置，其特征在于：还包括通过延长信号线与所述辐射探测器连接的测量控制系统。

4.辐射防护门屏蔽性能检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将射线源和辐射探测器相对设置，将辐射防护门置于射线源和辐射探测器之间；

步骤2：Y轴驱动装置驱动射线源和辐射探测器在Y轴方向上同步平行移动，X轴驱动装置驱动辐射防护门在X轴方向上移动，使射线源和辐射探测器对准辐射防护门上的受测点，同时射线源发出射线束，射线束穿过辐射防护门后被辐射探测器接收，辐射探测器根据接收的射线束得到辐射防护门对应位置的屏蔽后空气比释动能率；

步骤3：根据屏蔽后空气比释动能率计算出实测减弱倍数。

5.根据权利要求4所述的辐射防护门屏蔽性能检测方法，其特征在于：

所述步骤2中，射线束垂直穿过辐射防护门。

6.根据权利要求4所述的辐射防护门屏蔽性能检测方法，其特征在于：

在所述步骤1中，在所述辐射防护门设定多个检测点；

在所述步骤2中，所述X轴驱动装置和Y轴驱动装置使射线源和辐射探测器遍历辐射防护门上的所有检测点。

7.根据权利要求4所述的辐射防护门屏蔽性能检测方法，其特征在于：

在所述步骤1之前，采用延长信号线将所述辐射探测器与测量控制系统连接。

8.根据权利要求4～7中任意一项所述的辐射防护门屏蔽性能检测方法，其特征在于：

所述步骤3中，计算过程如下：

Ks表示实测减弱倍数；

表示屏蔽后空气比释动能率，单位为μGy·h^-1；

表示未屏蔽时空气比释动能率，单位为μGy·h^-1；

A表示放射源的活度值，单位为MBq；

r表示放射源与辐射探测器之间的距离，单位为m；

Г表示放射源的空气比释动能率常数，单位为μGy·m²·h^-1·MBq^-1。