CN107179326A - 一种放射性样品测量架位自动调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于辐射测量技术领域，涉及一种放射性样品测量架位自动调节系统。所述的自动调节系统包括依次连接的测量架位自动调节装置、电机控制器、可控制计算机，测量架位自动调节装置包括电机、滑块、滑块轨道、测量管、传输管道接口、测量终端；电机可带动滑块在滑块轨道上上下运动，进而可带动滑块连接的测量管上下运动；传输管道接口固定连接测量管的最上部，用于加入放射性样品；测量终端连接测量管的最下部，用于对放射性样品进行卡位；可控制计算机用于通过其中安装的软件对电机控制器进行控制，进而控制滑块和测量管的上下运动。利用本发明的调节系统，能够根据测量样品放射性活度或测量系统死时间大小自动调节样品与辐射探测器之间的距离。

Description

一种放射性样品测量架位自动调节系统

技术领域

本发明属于辐射测量技术领域，涉及一种放射性样品测量架位自动调节系统。

背景技术

中子活化分析因具备高灵敏度、高准确度、非破坏性、无试剂空白污染和多元素同时分析等优点，广泛应用于地球化学、宇宙科学、环境科学、考古学、生命医学、材料科学等领域，成为迄今最灵敏的核分析方法之一。然而，未知样品被活化后具有未知的放射性活度，活化分析中经常遇到同时照射的各个样品之间以及样品和比较标准之间放射性活度悬殊的情况。为了满足“未知样品和比较标准在相同条件下照射和测量”这一相对法活化分析的原则，一般采用两种测量方式：(1)对弱放射性样品采用合适的某一近距离来测量所有样品和标准，但在此距离下，强放射性样品级联γ射线的级联符合影响较严重，有较大的测量系统死时间并可能导致峰位漂移和较大的峰面积误差，有时甚至使测量系统不能工作；(2)对强放射性样品采用合适的某一远距离进行测量，但在此距离下，弱放射性样品需要较长的测量时间和/或使测量的较大的峰面积具有较大的统计误差。

为解决上述问题，一般采用手动或半自动化方式调节样品与探测器的距离，此方式在批量样品测量时效率底、造成工作人员劳动强度大，且频繁接触放射性造成人员放射性吸收剂量大。

发明内容

本发明的目的是提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，以能够根据测量样品放射性活度的大小或测量系统死时间大小自动调节样品与辐射探测器之间的距离，避免工作人员手动调节样品测量架位带来的工作量，大大减少工作人员放射性吸收剂量，并解决不同放射性样品活度差异悬殊带来的测量数据不准确等问题。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，所述的自动调节系统包括依次连接的测量架位自动调节装置、电机控制器、可控制计算机，

所述的测量架位自动调节装置包括电机、滑块、滑块轨道、测量管、传输管道接口、测量终端；

所述的电机可带动所述的滑块在所述的滑块轨道上上下运动，进而可带动所述的滑块连接的所述的测量管上下运动；

所述的传输管道接口固定连接所述的测量管的最上部，用于加入所述的放射性样品；

所述的测量终端连接所述的测量管的最下部，用于对所述的放射性样品进行卡位；

所述的可控制计算机用于通过其中安装的软件对所述的电机控制器进行控制，进而控制所述的滑块和测量管的上下运动。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的测量管为测量内管与测量外管组成的套管，

所述的测量内管的最上部焊接连接所述的传输管道接口，

所述的测量外管的最下部连接所述的测量终端，

所述的测量外管的长度大于所述的测量内管的长度，

通过所述的滑块的运动带动所述的测量外管的运动，而所述的测量内管固定不动。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的测量内管的材质为铝合金或不锈钢。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的测量外管和所述的测量终端的材质为聚碳酸酯(这是为了减少轫致辐射引起的环境本底辐射)。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的测量架位自动调节装置还包括内管固定支架，所述的测量内管与所述的传输管道接口通过连接处固定在所述的内管固定支架上。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的测量外管与所述的测量终端通过连接处固定在所述的滑块上。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的测量架位自动调节装置还包括支撑架，用于固定所述的电机、滑块轨道。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的电机位于所述的滑块轨道的上方或位于所述的滑块轨道的下方。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的滑块向上移动的距离分为几个固定的档位。因放射性样品与辐射探测器之间的距离在一定范围内时，其测量死时间变化不明显，所以本装置的滑块向上移动的距离分为几个固定的档位(比如0-320mm中间可分为5mm，20mm，60mm，100mm，160mm，280mm等)，以实现根据不同样品的放射性强弱来调节到不同的测量架位。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种放射性样品测量架位自动调节系统，其中所述的自动调节系统还包括与所述的可控制计算机连接的多道分析器和与所述的多道分析器连接的辐射探测器，

所述的辐射探测器位于所述的测量管的下方，所述的多道分析器用于对所述的辐射探测器的测量结果进行分析并将分析结果传输给所述的可控制计算机。

本发明的有益效果在于，利用本发明的放射性样品测量架位自动调节系统，采用步进电机及软件控制算法能根据每个样品放射性活度或测量死时间的大小，通过滑块带动测量外管移动的方式自动调整样品与探测器之间的测量距离，优化了测量样品谱数据，提高了样品测量和分析的准确度；同时能够避免工作人员手动调节样品测量架位带来的工作量，并大大减少工作人员放射性吸收剂量。

附图说明

图1为示例性的本发明的放射性样品测量架位自动调节系统的组成图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

示例性的本发明的放射性样品测量架位自动调节系统如图1所示，包括测量架位自动调节装置、电机控制器10、可控制计算机11、辐射探测器12、多道分析器13，其中测量架位自动调节装置又包括电机1、滑块2、测量内管3(材质为铝合金或不锈钢)、测量外管4(材质为聚碳酸酯)、测量终端5(材质为聚碳酸酯)、内管固定支架6、传输管道接口7、滑块导轨8、外管连接支架9、支撑架。

电机1可带动滑块2在滑块轨道8上上下运动，进而可带动滑块2连接的测量外管4上下运动，但过程中测量内管3固定不动。滑块2向上移动的距离分为5mm、20mm、60mm、100mm、160mm、280mm、320mm七个固定的档位。测量内管3与测量外管4组成套管，且测量外管4长度大于测量内管3(测量内管3与测量外管4的套管设计避免了传输管道与测量移动端接口在测量批量样品时频繁调节测量架位过程中易脱落的不足)。

传输管道接口7通过焊接连接测量内管3的最上部，用于加入放射性样品。

测量终端5连接测量外管4的最下部，用于对放射性样品进行卡位；

可控制计算机11用于通过其中安装的控制软件(控制软件利用探测器软件开发工具包(如ORTEC CONNECTIONS Toolkit)，采用VS2012软件C#语言编写)对电机控制器10进行控制，电机控制器10控制其连接的电机1，进而控制滑块2和测量外管4的上下运动。

测量内管3与传输管道接口7通过连接处固定在内管固定支架6上。

测量外管4与测量终端5通过连接处，经外管连接支架9固定在滑块2上。

支撑架用于固定电机1、滑块轨道8、内管固定支架6，且电机1位于滑块轨道8的上方。

如图1所示，将上述示例性的本发明的放射性样品测量架位自动调节系统用于放射性样品测量时，辐射探测器12置于测量架位自动调节装置的下方，辐射探测器12的测量数据传输给多道分析器13进行分析，多道分析器13将分析结果传输给可控制计算机11。

上述示例性的本发明的放射性样品测量架位自动调节系统进行测量架位自动调节的方法如下：

(1)放射性样品测量架位自动调节系统上电后电机1带动滑块2向下移动，进行滑块2初始位置校准，当触碰到限位开关后电机1自动停止，此时滑块2位于最下端(测量终端5到达辐射探测器12保护套外壳上表面)。

(2)此时可控制计算机11中的计算机软件控制自动调节系统通过测量外管4内形成的样品管道传输待分析样品到测量终端5，辐射探测器12和多道分析器13开始工作，同时可控制计算机11中的软件读取此时的样品测量死时间。如果样品死时间在规定范围内(比如小于5％)，样品位置保持不动，辐射探测器12继续测量样品直到预置的测量时间结束。

(3)如果读取到的测量死时间较大(比如30％)，则可控制计算机11根据软件即时读取的样品测量死时间，操纵电机1带动滑块2自动向上移动，直到样品测量死时间符合要求(最终滑块2向上移动高度例如60mm高度)。如果滑块2移动到最高位置(如距离最低位置320mm)时，样品测量死时间还是过大，则滑块2保持位置不动继续测量直到测量时间结束(注：中子活化分析中样品量较小一般为100mg左右，滑块2的向上移动高度一般不会超过320mm)。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种放射性样品测量架位自动调节系统，其特征在于：所述的自动调节系统包括依次连接的测量架位自动调节装置、电机控制器、可控制计算机，

所述的测量架位自动调节装置包括电机、滑块、滑块轨道、测量管、传输管道接口、测量终端；

所述的电机可带动所述的滑块在所述的滑块轨道上上下运动，进而可带动所述的滑块连接的所述的测量管上下运动；

所述的传输管道接口固定连接所述的测量管的最上部，用于加入所述的放射性样品；

所述的测量终端连接所述的测量管的最下部，用于对所述的放射性样品进行卡位；

所述的可控制计算机用于通过其中安装的软件对所述的电机控制器进行控制，进而控制所述的滑块和测量管的上下运动。

2.根据权利要求1所述的自动调节系统，其特征在于：所述的测量管为测量内管与测量外管组成的套管，

所述的测量内管的最上部焊接连接所述的传输管道接口，

所述的测量外管的最下部连接所述的测量终端，

所述的测量外管的长度大于所述的测量内管的长度，

通过所述的滑块的运动带动所述的测量外管的运动，而所述的测量内管固定不动。

3.根据权利要求2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的测量内管的材质为铝合金或不锈钢。

4.根据权利要求2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的测量外管和所述的测量终端的材质为聚碳酸酯。

5.根据权利要求2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的测量架位自动调节装置还包括内管固定支架，所述的测量内管与所述的传输管道接口通过连接处固定在所述的内管固定支架上。

6.根据权利要求2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的测量外管与所述的测量终端通过连接处固定在所述的滑块上。

7.根据权利要求1或2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的测量架位自动调节装置还包括支撑架，用于固定所述的电机、滑块轨道。

8.根据权利要求1或2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的电机位于所述的滑块轨道的上方或位于所述的滑块轨道的下方。

9.根据权利要求1或2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的滑块向上移动的距离分为几个固定的档位。

10.根据权利要求1或2所述的自动调节系统，其特征在于：所述的自动调节系统还包括与所述的可控制计算机连接的多道分析器和与所述的多道分析器连接的辐射探测器，

所述的辐射探测器位于所述的测量管的下方，所述的多道分析器用于对所述的辐射探测器的测量结果进行分析并将分析结果传输给所述的可控制计算机。