CN108717200A - 一种放射性样品活度多路自动化测量系统 - Google Patents

一种放射性样品活度多路自动化测量系统 Download PDF

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邸甲峻
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周洲
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Abstract

本发明公开了一种放射性样品活度多路自动化测量系统，包括样条支架装置、运动控制模块、屏蔽铅室、测量模块、数字多道分析模块、串口通讯模块和PC机；运动控制模块连接样条支架装置，控制样条支架装置的移动；测量模块连接数字多道分析模块输出检测数据，用于检测样品的放射性；PC机向样条支架装置、运动控制模块和串口通讯模块输出控制信号，并接收数字多道分析模块输出的采集数据。该装置可以快速测量大量活化样品放射性活度，多个探测器可自动同时测量5路样品条，每路样品条均可自动控制移动；又能减小不同探测器个体差异带来的测量误差的问题。

Description

一种放射性样品活度多路自动化测量系统
技术领域
本发明涉及核辐射检测领域，尤其涉及一种多路自动化样品放射性活度测量系统。
背景技术
研究反应堆中子通量及中子通量密度是研究核反应堆的重要内容，利用反应堆活化某些材料，再通过测量该活化样品的放射性活度，可推算出反应堆中子通量及通量密度。在该研究中，为了取得精确结果，需要进行大量样品的活化。
一般情况下活化样品的半衰期都较短，测量这些样品时，对活化起始时间和测量起始时间要求非常精确。在样品数量较多的情况下，由于测量时间差异引起的误差对测量结果影响非常大；在样品活度较低的情况下，即使通过计算校正，该误差也难以控制。
目前的样品活化检测是通过探测器对应单一放射性样品进行测量来实现，且在测量的过程中需要人工更换测量样品，这种测量方式在面临大数量的待测放射性样品时，工作效率低下，操作繁琐，检测时间成本较高。
发明内容
针对上述现有技术不足，本发明提供一种放射性样品活度多路自动化测量系统。该装置可以快速测量大量活化样品放射性活度，具有多个探测器可自动同时测量5路样品条，每路样品条均可自动控制移动，能减小不同探测器个体差异带来的测量误差的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，
一种放射性样品活度多路自动化测量系统，包括样条支架装置、运动控制模块、屏蔽铅室、测量模块、数字多道分析模块、串口通讯模块和PC机；
样条支架装置，用于放置至少一个样品；
运动控制模块，连接样条支架装置，控制样条支架装置的移动；
屏蔽铅室，设置在样品支架装置的上方，用于放置测量模块中的碘化钠探测器；
测量模块，连接数字多道分析模块并输出检测数据，用于检测样品的放射性；
数字多道分析模块，连接串口通讯模块，用于从测量模块接收检测数据并处理；
串口通讯模块，连接样品支架装置和数字多道分析模块，用于从数字多道分析模块接收检测数据并传输控制信号；
PC机，通过串口通讯模块向样条支架装置和运动控制模块输出控制信号，并接收数字多道分析模块输出的采集数据。
所述的样条支架装置上设置有标样条和伺服电机，标样条一端与移动滑块连接，移动滑块通过丝杠与服电机的输出轴连接；标样条穿过屏蔽铅室底部的测试通道。
所述的样条支架装置为长条形，标样条沿样条支架装置的长度方向设置。
所述的移动滑块活动设置在第一轨道上，丝杠穿过与移动滑块且与移动滑块螺纹连接。
所述的标样条一端设置在支撑架上，支撑架活动设置在第二轨道上。
所述的测量模块包括碘化钠探测器与源距调节器，源距调节器设置在屏蔽铅室上，并与碘化钠探测器连接；碘化钠探测器包括探测器，探测器下端设置有碘化钠填充块。
所述的屏蔽铅室是由铅填充层构成的密室结构，屏蔽铅室底部设置有测试口。
所述的测试口的直径小于相邻样品的间距。
本发明的有益效果是：
本发明的自动化测量系统中的运动控制模块连接样品支架装置，通过伺服电机与控制器控制样品支架的移动；屏蔽铅室位于样品支架装置的上方，将相邻标样之间的干扰降至最低；测量模块检测至少一个样品的放射性；数字多道分析模块从测量模块接收检测数据并处理；串口通讯模块连接样品支架装置和数字多道分析模块，从数字多道分析模块接收检测数据并传输控制信号；PC机通过所述串口通讯模块向样品支架装置和运动控制模块输出控制信号，并接收所述数字多道分析模块输出的采集数据。本装置能够快速测量大量活化样品放射性活度，多个探测器可自动同时测量5路样品条，每路样品条均可自动控制移动；又能减小不同探测器个体差异带来的测量误差的问题，可对大量活化样品进行集中测量且可进行多组样品测量，同时可减轻测量误差和计算误差的自动化测量系统具有重大意义。
进一步，样条支架装置采用两个轨道结构，分别实现了电机通过丝杠带动移动滑块的水平运动，移动滑块带动标样条的水平运动，有效的解决了样品进行集中测量且可进行多组样品测量，同时可减轻测量误差和计算误差。
进一步，测试口的直径小于相邻样品的间距，保证了一个样品测试时，相邻样品相互不受影响，减轻测量误差和计算误差。
附图说明
图1是本发明实施例中的放射性样品活度多路自动化测量系统模块示意图。
图2是标样移动控制示意图。
图3是屏蔽铅室内部示意图。
图中各个标记分别为：1、样条支架装置，2、源距调节器，3、屏蔽铅室，4、移动滑块，5、丝杠，6、运动控制模块，7、探测器，9、碘化钠填充块，8、铅填充层，10、相邻标样，11、被测标样，12、第二轨道，13、支撑架，14、挡板，15、第一轨道，16、标样条。
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。
如图1所示的放射性样品活度多路自动化测量系统，包括：5路样条支架装置1、5路运动控制模块、5个屏蔽铅室、5路测量模块、数字多道分析模块、串口通讯模块和PC机。其中：样条支架装置1，用于放置样品至少放置一个样品；运动控制模块，连接所述样品支架装置，通过伺服电机与控制器控制样品支架的移动；屏蔽铅室3，其位于样品支架装置1的上方，用于放置测量模块中的碘化钠探测器，可将相邻标样之间的干扰降至最低；测量模块，连接数字多道分析模块输出检测数据，其用于检测所述至少一个样品的放射性；数字多道分析模块，连接串口通讯模块，用于从所述测量模块接收检测数据并处理；串口通讯模块，连接样品支架装置和数字多道分析模块，用于从所述数字多道分析模块接收检测数据并传输控制信号；PC机，通过所述串口通讯模块向所述样品支架装置、所述运动控制模块输出控制信号，并接收所述数字多道分析模块输出的采集数据。
如图2所示，所述样品支架装置设计为长条形，标样条12通过四个定位孔定位在托架上表面，整个托架固定在样条支架装置1上，样条支架装置1通过与移动滑块4连接，运动控制模块6中的伺服电机带动丝杠5转动时，移动滑块4沿着丝杠5移动，连带标样条12同时移动。通过精确控制伺服电机的转动，从而达到换样的目的。标样条12穿过屏蔽铅室3底部的测试通道，测试通道内设置有测试口。
样条支架装置1上设置有标样条12和伺服电机，标样条12一端与移动滑块4连接，移动滑块4通过丝杠5与服电机的输出轴连接；标样条12穿过屏蔽铅室3底部的测试通道。样条支架装置1为长条形，标样条12沿样条支架装置1的长度方向设置。移动滑块4活动设置在第一轨道15上，第一轨道15包括两条滑杆，两条滑杆固定在挡板14上，移动滑块4穿过两条滑杆设置。丝杠5穿过与移动滑块4且与移动滑块4螺纹连接。标样条12一端设置在支撑架13上，支撑架活动设置在第二轨道12(滑槽轨道)上。
如图3所示，所述测量模块包括碘化钠探测器与源距调节器2，碘化钠探测器包括探测器7，探测器7外部设置有铅填充层8，探测器7下端设置有碘化钠填充块9，碘化钠填充块9伸入测量口中。标样条12上放置有相邻标样10和被测标样11。碘化钠探测器可有效探测面积的被测样品11，同时又能与相邻样品10保持较远距离，加上特殊设计的铅屏蔽层，可将相邻标样之间的干扰降至最低。测量模块包括碘化钠探测器与源距调节器2，源距调节器2设置在屏蔽铅室3上，并与碘化钠探测器连接；碘化钠探测器包括探测器7，探测器7下端设置有碘化钠填充块9。
屏蔽铅室3是由铅填充层8构成的密室结构，屏蔽铅室3底部设置有测试口。测试口的直径小于相邻样品的间距。
采用上述的技术方案，可对大量活化样品进行集中测量且可进行多组样品测量，同时可减轻测量误差和计算误差。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，包括样条支架装置(1)、运动控制模块(6)、屏蔽铅室(3)、测量模块、数字多道分析模块、串口通讯模块和PC机；
样条支架装置(1)，用于放置至少一个样品；
运动控制模块(6)，连接样条支架装置(1)，控制样条支架装置(1)的移动；
屏蔽铅室(3)，设置在样品支架装置(1)的上方，用于放置测量模块中的碘化钠探测器；
测量模块，连接数字多道分析模块并输出检测数据，用于检测样品的放射性；
数字多道分析模块，连接串口通讯模块，用于从测量模块接收检测数据并处理；
串口通讯模块，连接样品支架装置和数字多道分析模块，用于从数字多道分析模块接收检测数据并传输控制信号；
PC机，通过串口通讯模块向样条支架装置(1)和运动控制模块(6)输出控制信号，并接收数字多道分析模块输出的采集数据。
2.根据权利要求1所述的一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，所述的样条支架装置(1)上设置有标样条(12)和伺服电机，标样条(12)一端与移动滑块(4)连接，移动滑块(4)通过丝杠(5)与服电机的输出轴连接；标样条(12)穿过屏蔽铅室(3)底部的测试通道。
3.根据权利要求2所述的一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，所述的样条支架装置(1)为长条形，标样条(12)沿样条支架装置(1)的长度方向设置。
4.根据权利要求2所述的一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，所述的移动滑块(4)活动设置在第一轨道(15)上，丝杠(5)穿过与移动滑块(4)且与移动滑块(4)螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，所述的标样条(12)一端设置在支撑架(13)上，支撑架活动设置在第二轨道(12)上。
6.根据权利要求1所述的一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，所述的测量模块包括碘化钠探测器与源距调节器(2)，源距调节器(2)设置在屏蔽铅室(3)上，并与碘化钠探测器连接；碘化钠探测器包括探测器(7)，探测器(7)下端设置有碘化钠填充块(9)。
7.根据权利要求1或6所述的一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，所述的屏蔽铅室(3)是由铅填充层(8)构成的密室结构，屏蔽铅室(3)底部设置有测试口。
8.根据权利要求7所述的一种放射性样品活度多路自动化测量系统，其特征在于，所述的测试口的直径小于相邻样品的间距。
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