CN108072889B - 超低本底液体闪烁谱仪的工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低本底液体闪烁谱仪的工作方法，包括以下步骤：将放射性样品通过传送装置送到传感器可以探测的位置，传感器接受放射性核素在闪烁液激发产生的光转化成电信号，三路主放大器将电信号放大，多道分析器将放大电信号的能量转化成对应的道址，上位机软件能谱图显示，找到能谱图上显示的单光电子峰位半高宽左侧峰位对应的道址，计算出对应信号的脉冲幅度高度，上位机软件记录保留这个信息，样品测量时，信号脉冲低于此脉冲的予以舍去，以解决电子线路、电源等的噪音对样品检测的影响。
Description
技术领域
本发明涉及核辐射检测技术领域，尤其涉及一种超低本底液体闪烁谱仪超低本底模式测量方法，实现超低本底液体闪烁谱仪上样品的测量分析。
背景技术
液体闪烁谱仪，是使用液体闪烁液(闪烁液)接受射线并转换成荧光光子的放射性计量仪。其基本原理是依据射线与物质相互作用产生荧光效应，首先是闪烁溶剂分子吸收射线能量成为激发态，在回到基态时将能量传递给闪烁体分子，闪烁体分子由激发态回到基态时，发出荧光光子。荧光光子被光电倍增管(PMT)接收转换为光电子，再经倍增，在PMT阳极上收集到好多光电子，以脉冲信号形式输送出去，将信号符合、放大、分析、显示，给出样品液中放射性活度的大小。
现有的三双符合比液体闪烁计数系统主要分为两种，第一种三双符合比液体闪烁计数系统中，其光探测装置与光屏蔽分别采用铝制光室与简易的遮光布制成，没有外部铅屏蔽装置，只能单纯的用于三管、两管效率比方法的科学研究。其缺点是：由于装置结构过于简易，操作较为复杂，仅适合该装置的相关技术人员操作；由于其本底计数率高，仅适合三双符合比相关的纯计量技术研究，不能用于环境类低活度样品的高精度测量。第二种三双符合比液体闪烁计数系统中设置有聚四氟光室与紧凑型的铅屏蔽结构。但是，由于电子路线等低能噪声的存在，对分析样品活度等会造成影响。
发明内容
针对上述问题，本发明目的在于提供一种超低本底液体闪烁谱仪超低本底模式测量方法，减少低能端光电子噪音的影响，达到测量极低含量样品的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
超低本底液体闪烁谱仪的工作方法，所述超低本底液体闪烁谱仪包括收集装置、传感器、电子线路、上位机；
所述收集装置包括样品瓶、闪烁液、传送装置和测量腔室；所述传感器设置在收集装置的测量腔室内，用于对收集装置中的样品进行探测，所述传感器包括三个主光电倍增管，所述三个主光电倍增管呈120°对称式分布；所述电子线路包括三路主放大器、多道分析器，所述三路主放大器与主光电倍增管电连接，所述多道分析器与三路主放大器电连接；所述上位机接收电子线路的信号并以能谱图显示；
所述超低本底液体闪烁谱仪的工作方法，包括以下步骤，
①开机后，将放射性样品放入收集装置的样品瓶，通过传送装置送到传感器可以探测的位置；
②传感器接受放射性样品在闪烁液激发下产生的光信号，并将光信号转化成电信号；
③电子线路的三路主放大器将电信号放大，多道分析器将放大的电信号能量转化成对应的道址；
④上位机获取多道分析器的道址，并以能谱图显示，且上位机找到能谱图上显示的单光电子峰位半高宽左侧峰位对应的道址，计算出其对应信号的脉冲幅度高度，上位机记录并保留这个数值；
⑤将检测样品放入样品瓶，由传送装置送到传感器探测位置，重复步骤②-④，上位机获取检测样品的道址后，将小于步骤④中放射性样品的脉冲幅度高度的信号脉冲予以舍去，大于步骤④中放射性样品的脉冲幅度高度的信号脉冲保留并显示，上位机按指令进行运算得出测量结果。
本发明的一种优选方案，在步骤①中，所述放射性样品为淬灭的氚。
本发明的超低本底液体闪烁谱仪运用超低本底液体闪烁谱仪超低本底模式，借助于硬件及软件的调试，实现极低探测下限样品的测量，即利用光电倍增管打拿极的杂电子及电路等噪音产生的脉冲信号小，其在能谱图上显示的单光电子峰位半高宽左侧峰位低的特点，采用软件谱图卡道，将电子线路、电源等产生的脉冲信号去除，减少低能端光电子的噪音影响，实现本底降低0.05-0.08cpm，达到测量极低含量的样品，探测下限可小于0.8Bq/L。
附图说明
图1为本发明超低本底液体闪烁谱仪的结构框图；
图2为本发明超低本底液体闪烁谱仪的另一结构框图；
图3为本发明上位机显示能谱图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及实现方式易于了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
参见图1、图2，本发明的超低本底液体闪烁谱仪，包括收集装置100、传感器200、电子线路300、上位机400。
收集装置100包括样品瓶110、闪烁液120、传送装置130和测量腔室140；样品瓶110设置在传送装置130上，检测样品放入样品瓶110后，通过传送装置130将样品送到测量腔室140内传感器200可以探测的地方。
传感器200设置在收集装置100的测量腔室140内，传感器200包括三个主光电倍增管a，所述三个主光电倍增管a呈120°对称式分布结构，传感器200用于收集放于收集装置中的样品的光信号，并将收集的光信号转换为电信号。
电子线路300包括三路主放大器310、多道分析器320，三路主放大器310输入端与传感器200的主光电倍增管a输出端电连接，三路主放大器310输出端与多道分析器320输入端电连接，三路主放大器310将传感器200的电信号放大，多道分析器320将放大的电信号转化成对应的道址。
参见图3，上位机400的输入端与多道分析器320的输出端电连接，上位机400获取多道分析器320的道址，并以能谱图显示。
本发明的超低本底液体闪烁谱仪超低本底的工作方法为：
①开机后，将放射性样品放入收集装置100的样品瓶110，通过传送装置130送到传感器200可以探测的位置；
本发明中，放射性样品为淬灭的氚，其TDCR(计数效率)值大致为0.3500。采用淬灭的氚，测量的单电子峰谱图清晰，无别的峰形干扰。
②传感器200接受放射性样品在闪烁液120激发下产生的光信号，将光信号转化成电信号，并将电信号输出至电子线路300的三路主放大器310；
③电子线路300的三路主放大器310将接收的电信号放大，输送至多道分析器320，多道分析器320将放大的电信号能量转化成对应的道址，输送至上位机400；
④上位机400获取多道分析器320的道址，以能谱图显示，且上位机400的软件找到能谱图上显示的单光电子峰位半高宽左侧峰位对应的道址，计算出该道址对应信号脉冲幅度的高度数值A，上位机400记录并保留这个高度数值A；
⑤将检测样品放入样品瓶110，由传送装置传送到传感器探测位置，重复步骤②-④，上位机400获取检测样品的道址后，将小于步骤④中放射性样品的脉冲幅度高度A的信号脉冲予以舍去，大于步骤④中放射性样品的脉冲幅度高度A的信号脉冲保留并显示，上位机按指令进行相关的运算后得出检测样品的测量结果。
因为光电倍增管打拿极的杂电子及电路等噪音产生的脉冲信号小，其信号脉冲对应的谱图大部分在左侧单光电子峰位半高宽左侧峰位下方，而单光电子峰位半高宽左侧峰位下方有用的信号则相对较少，在效率与本底等条件下牺牲这部分有用信号是可取的。
本发明超低本底液体闪烁谱仪超低本底工作方法，利用光电倍增管打拿极的杂电子及电路等噪音产生的脉冲信号小，其信号脉冲在能谱图上显示的单光电子峰位半高宽左侧峰位低的特点，采用软件谱图卡道，将电子线路、电源等噪音产生的脉冲信号去除，减少低能端光电子的噪音影响，实现本底降低0.05-0.08cpm，达到测量极低含量的样品，探测下限可小于0.8Bq/L。
以上显示和描述了本发明的主要特征、工作方式和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。
Claims (2)
1.超低本底液体闪烁谱仪的工作方法，其特征在于：所述超低本底液体闪烁谱仪包括收集装置、传感器、电子线路、上位机；
所述收集装置包括样品瓶、闪烁液、传送装置和测量腔室；所述传感器设置在收集装置的测量腔室内，用于对收集装置中的样品进行探测，所述传感器包括三个主光电倍增管，所述三个主光电倍增管呈120°对称式分布；所述电子线路包括三路主放大器、多道分析器，所述三路主放大器与主光电倍增管电连接，所述多道分析器与三路主放大器电连接；所述上位机接收电子线路的信号并以能谱图显示；
所述超低本底液体闪烁谱仪的工作方法，包括以下步骤，
①开机后，将放射性样品放入收集装置的样品瓶，通过传送装置送到传感器可以探测的位置；
②传感器接受放射性样品在闪烁液激发下产生的光信号，并将光信号转化成电信号；
③电子线路的三路主放大器将电信号放大，多道分析器将放大的电信号能量转化成对应的道址；
④上位机获取多道分析器的道址，并以能谱图显示，且上位机找到能谱图上显示的单光电子峰位半高宽左侧峰位对应的道址，计算出其对应信号的脉冲幅度高度，上位机记录并保留这个数值；
⑤将检测样品放入样品瓶，由传送装置送到传感器探测位置，重复步骤②-④，上位机获取检测样品的道址后，将小于步骤④中放射性样品的脉冲幅度高度的信号脉冲予以舍去，大于步骤④中放射性样品的脉冲幅度高度的信号脉冲保留并显示，上位机按指令进行运算得出测量结果。
2.根据权利要求1所述超低本底液体闪烁谱仪的工作方法，其特征在于：在步骤①中，所述放射性样品为淬灭的氚。
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