CN107850685B - 用于稳定的放射性核素分析的马林杯校准容器 - Google Patents

用于稳定的放射性核素分析的马林杯校准容器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种马林杯校准容器，其包含容器主体，容器主体的直径被形成为与马林杯的凹入的底面的内径对应，且容器主体的下部形成与核素分析用检测器的探头连接的第一槽，容器主体的上部形成直径小于第一槽的第二槽，第一槽与第二槽之间贯通形成有进气和排气孔。根据本发明，马林杯以包围容器主体的上部的方式覆盖，核素检测器的探头插入形成在容器主体的下部的第一槽中。通过根据本发明的校准容器，马林杯维持样品内放射性核素位置与检测器之间的固定距离。由此，具有核素分析时提高检测值的可靠性的优点。

Description

用于稳定的放射性核素分析的马林杯校准容器
技术领域
本发明涉及一种结合在马林杯(Marinelli beaker)与核素分析用检测器的探头(detector)之间的校准容器，涉及能够将马林杯或者80ml的少量样品测量瓶稳定地固定于检测器探头上的马林杯校准容器。
背景技术
一般情况下，用于放射性核素分析的样品具有各种形状、化学以及物理特性。有时巨型样品的放射性数值较小，有时非常小的样品表现出较高的放射性数值。当样品由密度高且原子序数高的物质构成时，有时因伽马射线衰减导致难以测量。
因此，为了获得最容易获取放射性频谱且高可靠性的数值，需要在最佳条件的检测器上安装样品。另一方面，分析存在于样品内的伽马射线放射核素时，伽马射线如何透过物质、如何检测伽马射线很重要。为了满足这样的条件，广泛应用有低耗能下表现出效率以及在整个能源区域的出色的分辨率的高纯锗伽马能谱测量系统(High Purity GermaniumGamma Spectroscopy systems：下面简称为HPGe)。
随着如上所述的HPGe在国内外的普及，用于与所安装的检测器对应的样品填充用马林杯(1L)的种类也已经多样化。另外，考虑到安装于多种HPGe产品的检测器的直径，最近得到普及的新型马林杯均较大，所以在检测器与烧杯下部的检测器插入部分之间出现空间，增加了检测值不确定性。即，需要开发出能够减少安装样品时因存在于马林杯与检测器之间的空间导致的实验误差(几何不确定度)的补充容器。
上述的实验误差可通过如下标准不确定度表示。即，合成标准不确定度(UC)是指从多个不同的输入值求出测量结果时，该测量结果的标准不确定度，当不确定度的因素(输入量)为独立因素时，结合统计分析一系列的观测值求出的不确定度(UA)和通过数学方法得到的不确定度(UB)，根据下面的数学式1得到。
换言之，通过将校准容器安装在样品分析过程中有可能出现的位于马林杯下部的检测器接触面的空间，可以减小反复试验时产生的标准偏差以及校准装置时的校准误差，这关系到统计分析性不确定度(UA)。
数学式1
Figure GDA0002261956520000021
数学式1中，UC是合成标准不确定度，UA是通过观测统计得到的不确定度，UB是通过数学方法得到的不确定度。
另一方面，在利用少量样品用测量瓶测量样品内放射性核素时，样品的规格发生变化，所以需要更换校准容器。即，测量少量的样品内的放射性核素时需要使用80ml的小型测量瓶，但是，利用小型测量瓶测量放射性核素时，需要维持从HPGe检测器的表面起的一定高度，并且进行固定HPGe检测器以防止晃动。目前还没有密封位于马林杯下部检测器接触面的空间的校准容器，或者能够在校准容器上更换为小型测量瓶后将小型测量瓶稳定地固定在校准容器上的其他装置或机构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国注册实用新型第20-0166575号(2000.02.15公开)
专利文献2：韩国注册专利第10-0372755号(2003.02.17公开)
发明内容
本发明的目的在于提供密封安装在核素检测器的马林杯的下表面出现的空间，并且能够将马林杯稳定地固定在检测器的校准容器。
并且，本发明的目的在于提供一种校准容器，该校准容器可以结合80ml的少量样品测量瓶，并且还能够将根据样品量的变化使用的不同规格的容器稳定地固定在检测器处。
并且，本发明的目的在于提供能够简单地在核素检测器上组装和分离马林杯以及80ml的少量样品测量瓶的校准容器。
为了实现上述目的，本发明的马林杯校准容器可以包括直径与马林杯的凹入的底面的内径对应的容器主体。
优选地，根据本发明的容器主体，可以在下部形成连接于核素分析用检测器的探头的第一槽，在上部形成直径小于第一槽的第二槽，第一槽与第二槽之间贯通形成进气和排气孔。
优选地，形成于容器主体的进气和排气孔可以被形成为8mm至12mm的长度。
优选地，形成在容器主体的上部的第二槽可以被形成为内径与进行核素分析时使用的80ml容量的样品测量瓶的底面直径对应。
优选地，根据本发明的容器主体可以由聚乙烯树脂制成。
发明效果
根据本发明，马林杯以包围容器主体的上部的方式覆盖，核素检测器的探头插入形成在容器主体下部的第一槽中。通过根据本发明的校准容器，马林杯维持样品内放射性核素位置与检测器之间的固定距离。由此，具有核素分析时提高检测值的可靠性的优点。
并且，本发明还具有在进行核素分析时稳定地固定马林杯，从而降低核素分析的不确定度，并且通过形成在容器主体的进气和排气孔，容易实现烧杯的组装和分离的优点。
并且，本发明在上部形成有需要分析80ml的少量样品时使用的小型容器连接的第二槽，从而除了马林杯之外，还可以稳定地固定80ml的少量样品测量瓶，从而具有即使不更换其他的校准容器，也能够进行核素检测的优点。
附图说明
图1是根据本发明实施例的马林杯校准容器的立体图。
图2是根据图1实施例的马林杯校准容器的纵向截面图。
图3a是拆分示出通过根据本发明实施例的马林杯校准容器安装马林杯的立体图，图3b是拆分示出通过马林杯校准容器安装80ml容量的小型样品测量瓶的立体图。
图4是根据图3a实施例的马林杯的组装和分离的示意图。
图5是根据图3b实施例的80ml容量的样品测量瓶的组装和分离的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图中记载的内容详细说明本发明。需要说明的是，本发明并不限制于示例性实施例或被示例性实施例限制。各附图中的相同的标记表示实现实质上相同功能的部件。
本发明的目的以及效果可通过下面的说明自然地理解或阐明，本发明的目的以及效果并不限定于下面的内容。并且，在对本发明进行说明的过程中，当对于本发明涉及的公知技术的详细说明被判断为有可能混淆本发明宗旨时，省略其详细说明。
在说明根据本发明的技术之前，简要说明用于解决现有技术中的技术问题的本发明的技术原理。首先，马林杯通常用于进行食品等样品内的伽马射线的放射性核素分析。将样品以环形形状填充至现有的马林杯内，并且安装在高纯锗伽马能谱测量系统(HPGe:HighPurity Germanium Gamma Spectroscopy System)内的伽马射线检测器上进行核素分析。
但是，很多公司制造的HPGe内设置的检测器的直径不统一，所以最近制造出了能够通用的马林杯，并开始普及。只有马林杯下部的探头安装部的接触面积的直径与检测器探头的直径一致时，分析时的检测不确定度才能降低，但是，马林杯下部的探头安装部的接触面积的直径大于检测器探头的直径，所以填充有样品的马林杯无法在检测器的探头上稳定地固定。
如上所述，如果填充有样品的马林杯没有稳定地固定在检测器探头上，样品内的放射性核素的位置与检测器之间的距离也会发生变化，所以会产生检测值可靠性降低的问题。在本发明中，以韩国最普及的同轴Camberasia HPGe(7500SL)内核素检测器(CoaxialHPGE Detector，GC4019)为模型，密封最近最普及的新型马林杯下部的检测器安装部中存在的空间，降低了核素分析时的不确定度。
另一方面，在测量少量的样品内的放射性核素时需要使用小型测量瓶。利用小型测量瓶测量样品内的放射性核素时，需要维持从HPGe检测器表面起的一定的高度，并且进行固定以避免晃动。根据用于放射性核素分析的样品的量，使用者可以选择使用马林杯或者80ml容量的样品测量瓶。
本发明可以被设计成，用一个校准容器将不同规格的马林杯和少量样品测量瓶稳定地固定于检测器的探头上，从而降低了核素分析时的不确定度。下面，详细说明根据本发明的构成以及整体工作原理。
图1是根据本发明实施例的马林杯校准容器100的立体图。参照图1，马林杯校准容器100可包括结合于马林杯20(图3)和检测器的探头10(图3)之间的容器主体110。在本实施例中，容器主体110用聚乙烯树脂作为原料形成。
马林杯20(图3)的下部插入并安装于容器主体110的上部。并且，容器主体110的下部以包围检测器的探头10(图3)的方式组合安装。容器主体110被形成为将彼此规格不同的马林杯20(图3)和检测器的探头10(图3)相互连接。
当需要分析少量的样品内的放射性核素时，使用规格小于马林杯20(图3)的80ml容量的少量样品测量瓶30(图3)。根据本实施例的容器主体110的上部可以以被大规格的马林杯20(图3)包围的方式插入马林杯，小规格的少量样品测量瓶30(图3)可以插入并安装于形成在容器主体上部的第二槽140中。
容器主体110可以被形成为直径与马林杯20(图3)的凹入的底面22(图3)内径对应，以便容器主体110插入并固定于马林杯20(图3)的下部。从而，容器主体110连接于马林杯20(图3)的下部内侧。
容器主体110上可以形成第一槽120、第二槽140以及进气和排气孔130，以使探头10(图3)以及少量样品测量瓶30(图3)连接。
第一槽120形成于容器主体110的下部，连接于用于核素分析检测器的探头10(图3)。从而，优选地，第一槽120的内径被形成为与检测器探头10(图3)的直径对应。根据第一槽120，容器主体110的下表面凹陷到规定的深度。
第二槽140的直径小于第一槽120的直径并形成在容器主体110的上部。当进行少量的放射性核素分析时，一般使用80ml容量的样品测量瓶30(图3)。这时，少量样品测量瓶30(图3)一般被形成为直径小于检测器探头10(图3)的直径。
第二槽140是安装少量样品测量瓶30(图3)的位置，被设计为其内径小于探头10(图3)和第一槽120的直径。更加优选地，第二槽140被形成为内径与核素分析时使用的80ml容量的样品测量瓶的底面的直径对应。在本实施例中，第二槽140在容器主体110的上部可以被形成为1cm的深度。
通过在容器主体110的上部形成第二槽140，从而能够将不同规格的容器稳定地固定于检测器的探头10(图3)上。即，第一，容器主体110的直径对应于马林杯20(图3)的凹入的底面22(图3)的内径，所以规格相对大的马林杯20(图3)以包围容器主体110的方式连接。第二，形成在容器主体110上部的第二槽140中可以插入并结合规格相对小的少量样品测量瓶30(图3)。从而，即使不更换校准容器100，也能够基于样品量进行核素分析。
第一槽120和第二槽140相隔预定的距离形成在容器主体110的内侧。相隔的距离相当于少量样品测量瓶30(图3)与检测器探头10(图3)之间的距离，基于核素分析的实验条件，可以适当地设计该相隔距离。
进气和排气孔130可以贯通形成在第一槽120与第二槽140之间。进气和排气孔130可以从第二槽140的底面中心贯通形成至第一槽110的上表面。在将容器主体110组装和分离于马林杯的凹入的底面22(图3)时，或者将少量样品测量瓶30(图3)组装和分离于第二槽140时，进气和排气孔130通过吸入或排出空气，可以顺利地进行组装和分离。
在马林杯20(图3)、少量样品测量瓶30(图3)被组装和分离或者被组装和分离于探头10(图3)时，进气和排气孔130借助大气压进行排气或者借助真空压力吸入外部空气。从而，使用者可以简单地从容器主体110连接或分离马林杯20(图3)或少量样品测量瓶30(图3)，可以简单地将容器主体110从探头10(图3)连接或分离。
进气和排气孔130的长度表示少量样品测量瓶30(图3)与探头10(图3)之间的距离。对少量的样品进行放射性核素分析时，优选地，检测器和容器维持1cm的距离。在本实施例中，进气和排气孔130可以被形成为长度为8mm至12mm。这时，优选地，进气和排气孔130的长度为10mm。
图2是根据图1实施例的马林杯校准容器100的纵向截面示意图。参照图2，容器主体110上形成有彼此直径不同的第一槽120、第二槽140和进气和排气孔130。容器主体110的下部形成有与核素分析用检测器的探头20(图3)连接的第一槽120，上部形成有直径小于第一槽120的第二槽140，第一槽120与第二槽140之间贯通形成进气和排气孔130。
第一槽120可以被形成为比第二槽140深，以便将容器主体110稳定地固定在探头20(图3)。并且，优选地，容器主体110的垂直长度被形成为比马林杯凹入的底面22(图3)的深度更长。
图3a是拆分示出根据本发明实施例的通过马林杯校准容器100安装马林杯20的立体图，图3b是拆分示出通过马林杯校准容器100安装80ml容量的小型的样品测量瓶30的立体图。参照图3，可以理解为用单个校准容器100可以固定不同的规格，例如马林杯20以及少量样品测量瓶30。
图4示出了根据图3a实施例的马林杯20的组装和分离的示意图。
图5示出了根据图3b实施例的80ml容量的样品测量瓶30的组装和分离的示意图。
参照图1至图5，根据本实施例的校准容器100，可以配合HPGe公司的多种产品上安装的检测器的直径，制成较大的马林杯20和直径小于检测器的小型的测量瓶30并使其稳定地固定在检测器探头10。
以上，通过代表性的实施例详细说明了本发明，但是，本领域技术人员在不脱离本发明范畴的范围内可以对上述实施例进行各种变形。因此，本发明的保护范围不应限于说明的实施例，但应该基于权利要求书以及从与权利要求书等同范围得出的所有变化或变形来确定。
附图标记
10：检测器探头
20：马林杯
22：马林杯的凹入的底面
30：少量样品测量瓶
32：少量样品测量瓶的底面
100：马林杯校准容器
110：容器主体
120：第一槽
130：进气和排气孔
140：第二槽

Claims (4)

1.一种马林杯校准容器，其特征在于，包括：
容器主体，被形成为直径与马林杯的凹入的底面的内径对应，
所述容器主体的下部形成有与核素分析用检测器的探头连接的第一槽，上部形成有直径小于所述第一槽的第二槽，所述第一槽与所述第二槽之间贯通形成有进气和排气孔。
2.根据权利要求1所述的马林杯校准容器，其特征在于，
所述进气和排气孔的长度为8mm至12mm。
3.根据权利要求1所述的马林杯校准容器，其特征在于，
所述第二槽被形成为内径与进行放射性核素分析时使用的80ml容量的样品测量瓶的底面的直径对应。
4.根据权利要求1所述的马林杯校准容器，其特征在于，
所述容器主体由聚乙烯树脂制成。
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