CN110044938A - 一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置，涉及核探测技术领域。乏燃料萃取液的铀浓度测量装置包括：放射源，用于发射γ射线至待测对象；硅漂移探测器，用于采集穿透待测对象后的所述γ射线，并滤除待测对象中能量高于100KeV的γ射线，然后将采集到的所述γ射线转换为模拟信号；能谱仪，与所述硅漂移探测器连接，用于接收所述模拟信号，将所述模拟信号转换成谱线数据；计算机，与所述能谱仪连接，用于接收所述谱线数据，对所述谱线数据进行处理和分析，获得测量结果。通过采用硅漂移探测器，从而实现抑制背景噪声和谱线漂移，提高测量结果精度。

Description

一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置

技术领域

本申请涉及核探测/分析技术领域，具体而言，涉及一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置。

背景技术

乏燃料又称辐照核燃料，是经受过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应堆产生。乏燃料处理是解决核燃料不足，提高铀资源利用的重要环节，根据推算乏燃料中的铀钚重新利用起来，就可以节约天然铀30％左右。而铀浓度的测定是核燃料后处理过程中一个非常重要的分析问题，因此在后处理过程中，对各工艺点铀浓度进行快速准确的测量就显得尤为重要。

目前，γ吸收法是铀浓度的主要测量方法之一。γ吸收法在60s的测量时间内就可以保证较高的精确度，被广泛应用于在线和实验室快速定量分析中。但是投入使用的在线和实验室γ吸收法测定铀浓度的仪器采用的NaI(TI)晶体作为探测器，也会对乏燃料中含有的裂变产物(¹³⁷Cs、⁹⁹Tc、⁹⁰Sr)等释放的高能γ射线产生计数，造成散射背景过高和谱线漂移的情况，从而导致测量结果出现误差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置，从而实现抑制背景噪声和谱线漂移，提高测量结果精度的技术效果。

本申请实施例提供了一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置，包括：

放射源，用于发射γ射线至待测对象；

硅漂移探测器，用于采集穿透待测对象后的所述γ射线，并滤除待测对象中能量高于100KeV的γ射线，然后将采集到的所述γ射线转换为模拟信号；

能谱仪，与所述硅漂移探测器连接，用于接收所述模拟信号，将所述模拟信号转换成谱线数据；

计算机，与所述能谱仪连接，用于接收所述谱线数据，对所述谱线数据进行处理和分析，获得测量结果。

在上述实现过程中，放射源发射γ射线至待测对象，一部分γ射线在待测对象内部发生效应或被待测对象吸收，剩余的γ射线穿透待测对象后被硅漂移探测器采集，硅漂移探测器将采集到的γ射线转换为模拟信号，能谱仪对模拟信号进行处理并将模拟信号转换为谱线数据，计算机对谱线数据进行处理和分析后，最终获得待测对象的铀浓度测量结果。本申请通过采用硅漂移探测器，可以很好的抑制背景噪声和谱线漂移的情况，实现提高测量结果精度的技术效果。

进一步地，所述硅漂移探测器包括：

硅漂移探头，用于探测所述γ射线并转换为所述模拟信号；

前置放大器，与所述硅漂移探头连接，用于放大所述模拟信号；

致冷系统，用于保持所述硅漂移探头和所述前置放大器在零下55摄氏度的环境下工作。

在上述实现过程中，硅漂移探头采集γ射线并将采集到的γ射线转换为模拟信号；前置放大器对模拟信号进行放大；由于硅漂移探头需要保证低温才能正常工作，而致冷系统可以让硅漂移探头和前置放大器工作时的温度保持在零下55摄氏度，从而顺利保证了硅漂移探测器的正常工作，最终提高测量结果精度。

进一步地，所述硅漂移探头包括硅衬底，所述硅衬底的厚度在300-500μm之间。

在上述实现过程中，γ射线的穿透与γ射线的频率和探测器衬底的厚度有关。一般来说，γ射线的频率越高，则γ光子的能量越高，γ射线的穿透力就越强；探测器衬底的厚度越厚，γ射线就越难穿透。为了抑制待测对象中的高能γ射线对测量结果的影响，探测器衬底的厚度不能太厚；探测器衬底太薄有可能会影响测量结果精度。因此，将硅漂移探头的硅衬底厚度限制在300-500μm的范围内，在保证测量结果精度的同时，还能有效抑制待测对象的高能γ射线造成的背景噪声。

进一步地，所述能谱仪包括：

调理电路，与所述硅漂移探测器连接，用于接收所述模拟信号，并放大所述模拟信号；

模数转换器，与所述调理电路连接，用于接收所述模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号；

门阵列电路，与所述模数转换器连接，用于接收所述数字信号，对所述数字信号进行处理，将数字信号转换为所述谱线数据；

控制器，分别与所述门阵列电路、所述计算机连接，用于接收谱线数据，并将所述谱线数据发送至所述计算机。

在上述实现过程中，调理电路对模拟信号进一步放大；模数转换器将模拟信号转换为数字信号，方便进一步地处理；门阵列电路将数字信号转换为谱线数据，方便计算机进行处理；控制器将谱线数据上传至计算机。因此，能谱仪将硅漂移探测器的模拟信号成功转换为谱线数据，计算机对谱线数据进行处理和分析后最终得到待测对象的铀浓度测量结果。

进一步地，所述控制器与所述调理电路连接，所述控制器用于控制所述调理电路的偏置参数和增益参数，所述偏置参数和所述增益参数共同确定所述模拟信号的放大倍数。

在上述实现过程中，控制器根据计算机发送的控制指令，控制调理电路的偏置参数和增益参数，合适的偏置参数防止模拟信号在放大过程中产生失真，合适的增益参数可以方便地将模拟信号转换为数字信号。

进一步地，所述门阵列电路包括：

数字滤波单元，用于对所述数字信号进行滤波处理，以提高信噪比；

堆积判别单元，用于当多个所述数字信号出现重叠时，对多个所述数字信号进行分离处理。

在上述实现过程中，数字滤波单元将接收到的数字信号进行特定波段频率滤除的操作，抑制和防止干扰信号，从而提高信噪比；由于探测器自身的局限以及电子电路在处理上的不足，造成探测器输出的信号具有一定的宽度和不同程度的拖尾，从而在高计数率下，脉冲之间会相互干扰，产生堆积，因此堆积判别单元对出现重叠的数字信号进行分离处理，以便进一步的分析和处理数字信号。

进一步地，所述门阵列电路还包括基线调整单元，用于实时稳定基线。

在上述实现过程中，核脉冲幅度的提取中，信号总是叠加在一个不稳定的基线上面，这个基线与探测器漏电流、电子元件温漂、电源纹波有关系，高计数率下也会导致基线不稳定，因此需要基线调整单元用来实时稳定基线。

进一步地，所述计算机包括：

所述谱线分析单元，用于根据谱线数据确定所述待测对象的特征峰计数率；

所述曲线绘制单元，用于根据标准铀浓度样品的铀浓度与特征峰计数率之间的关系，绘制工作曲线；

所述含量分析单元，用于根据所述待测对象的特征峰计数率和所述工作曲线确定所述待测对象的铀浓度，获得测量结果。

在上述实现过程中，计算机在接收到谱线数据后，对谱线数据进行处理和分析后得到测量结果。谱线分析单元，处理和分析谱线数据，获得待测对象的特征峰计数率；曲线绘制单元，用于绘制工作曲线；含量分析单元，根据待测对象的特征峰计数率和工作曲线，最终得到待测对象的铀浓度的测量结果。

进一步地，所述谱线分析单元具体用于：

以所述谱线数据中的道址为横坐标，所述谱线数据中的计数率为纵坐标，绘制谱线；

根据谱线确定待测样品的特征峰计数率。

在上述实现过程中，谱线分析单元用于绘制谱线图，即以谱线数据中的道址为横坐标，谱线数据中的计数率为纵坐标绘制谱线图；然后，谱线分析单元从谱线图中分析得到待测样品的特征峰计数率。

进一步地，所述曲线绘制单元具体用于：

获取标准铀浓度样品的铀浓度，并获取相应的特征峰计数率；

以所述铀浓度为纵坐标，所述特征峰计数率的对数为横坐标，绘制相应的离散曲线；

对所述离散曲线进行最小二乘法拟合，得到所述工作曲线。

在上述实现过程中，曲线绘制单元用于绘制工作曲线：首先配置好标准铀浓度样品，并测量获得相应的特征峰计数率；然后绘制标准铀浓度和特征峰计数率的对数的离散曲线；最后对离散曲线进行最小二乘法拟合，得到标准铀浓度和特征峰计数率的线性关系图，即工作曲线。工作曲线用于待测对象的测量结果分析，当待测对象的特征峰计数率确定时，即可从工作曲线中确定待测对象的铀浓度。

本申请实施例提供的乏燃料萃取液的铀浓度测量装置，可应用于乏燃料萃取液中铀浓度的测量，该乏燃料萃取液的铀浓度测量装置通过采用硅漂移探测器，有效滤除乏燃料中其他裂变元素释放的高能γ射线，从而实现抑制背景噪声和谱线漂移，提高测量结果精度的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置的示意性结构图；

图2为本申请实施例提供的一种硅漂移探测器的示意性结构图；

图3为本申请实施例提供的一种能谱仪的示意性结构图；

图4为本申请实施例提供的一种门阵列电路的示意性结构图；

图5为本申请实施例提供的一种计算机的示意性结构图；

图6为本申请实施例提供的一种工作曲线的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种乏燃料萃取液的铀浓度测量平台的示意性结构图；

图8为本申请实施例提供的连续测量的测量结果分布图。

图标：110-放射源；120-硅漂移探测器；130-能谱仪；140-计算机；210-硅漂移探头；220-前置放大器；230-致冷系统；310-调理电路；320-模数转换器；330-门阵列电路；340-控制器；410-数字滤波单元；420-堆积判别单元；430-信号转换单元；440-基线调整单元；510-谱线分析单元；520-曲线绘制单元；530-含量分析单元；610-操作台；620；样品池；630-放射源挡板；640-铅屏蔽隔板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例提供的乏燃料萃取液的铀浓度测量装置，可应用于乏燃料萃取液中铀浓度的测量，该乏燃料萃取液的铀浓度测量装置通过采用硅漂移探测器，有效滤除乏燃料中其他裂变元素释放的高能γ射线，从而实现抑制背景噪声和谱线漂移，提高测量结果精度的技术效果。

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置的示意性结构图。该乏燃料萃取液的铀浓度测量装置包括放射源110，硅漂移探测器120，能谱仪130和计算机140。

示例性地，放射源110发射γ射线至待测铀溶液。γ射线入射物质时，将与物质发生各种效应，γ射线的能量会部分的衰减在物质内，而未与物质发生效应的部分γ射线将穿透物质，能量保持不变。通过测量出射γ射线的强度，就可以计算出溶液的浓度，γ射线强度与溶液浓度的关系如式(1)：

I＝I₀e^-μdC (1)

式中：I为γ射线透射强度，I₀为γ射线入射强度，μ表示铀的质量吸收系数，d为溶液的厚度，C为铀溶液的浓度。可见，探测器探测到的透射γ射线的强度与样品的质量吸收系数、溶液的厚度以及铀浓度有关。在样品池、放射源确定后，d和I₀可以视为常数，本系统主要测试的是经过TBP萃取的铀溶液，所以不存在构成干扰的其他重元素，所以可以视为较纯的铀溶液，μ也可以视为常数。对是(1)两边取对数得到式(2)：

可以看到，铀浓度与透射γ射线强度的对数成线性关系，因此，可以根据(2)建立工作曲线，求待测对象的铀浓度。

可选地，放射源110可采用²⁴¹Am(元素镅，原子序数95)。²⁴¹Am的半衰期长达432.7年，可作为一个稳定的放射源长期使用；且²⁴¹Am释放的γ射线的特征峰为58.9KeV，而硅漂移探测器对1-100KeV的射线具有优异的能量分辨率和计数率，因此硅漂移探测器可以对²⁴¹Am的γ射线特征峰进行很好的探测。

示例性地，硅漂移探测器120在采集到穿透待测铀溶液的γ射线之后，将γ射线转换成电信号；由于电信号的峰值与入射γ光子的能量成正比，以及电信号的计数率与入射γ射线的照射率(即γ射线强度)成正比，因此，硅漂移探测器可以很好的对γ射线进行探测。

示例性地，能谱仪130接收硅漂移探测器的电信号，对电信号进行处理之后将其转换成谱线数据，然后将谱线数据发送至计算机140。

示例性地，计算机140在接收谱线数据后，对谱线数据进行进一步处理和分析，从而得到待测铀溶液的铀浓度测量结果。

可选地，计算机140通过CAN总线(Controller Area Network，控制器局域网路)与能谱仪130进行连接，以实现数据交互。

请参看图2，图2为本申请实施例提供的一种硅漂移探测器的示意性结构图。该硅漂移探测器包括硅漂移探头210、前置放大器220和致冷系统230组成。

示例性地，硅漂移探头210包括一个有一定厚度的硅晶体，硅晶体的厚度为300-500μm。硅晶体作为硅漂移探头210的衬底，可将采集到的γ射线转换为电信号；电信号的大小与γ射线强度成正比。因此，硅漂移探头可有效探测γ射线。另外，硅晶体对能量在1-100KeV的射线具有优异的能量分辨率和计数率，²⁴¹Am放出的59.5KeV的γ射线处于1-100KeV的范围内。漂移探头210的硅衬底的厚度在300μm-500μm之间，可有效滤除高能γ射线，比如对裂变元素中的¹³⁷Cs(元素铯，原子序数55)放出的611KeV的高能γ射线，基本不会有射线沉积能量在探测器内，所以硅漂移探头210既可以保证对²⁴¹Am特征峰的探测效率，也可以避免待测对象中裂变元素对测量产生的影响。

示例性地，前置放大器220用于放大硅漂移探头210获取的模拟信号。由于硅漂移探头210获取到的模拟信号过于微弱，需要在将模拟信号放大之后，能谱仪才能对其进行处理。

示例性地，致冷系统230用于保持硅漂移探头210和前置放大器220的低温工作环境。可选地，致冷系统可采用热电致冷技术保持硅漂移探头210和前置放大器220的低温工作环境：在热电致冷器上安装输入场效应管(Field Effect Transistor，FET)和温度反馈控制电路，这样硅漂移探头210和前置放大器220的工作温度可以保持在约零下55摄氏度。另外，可通过组件上的温度传感器显示硅漂移探头210和前置放大器220的实时温度。

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种能谱仪的示意性结构图。该能谱仪包括调理电路310、模数转换器320、门阵列电路330和控制器340。

示例性地，调理电路310用于放大从硅漂移探测器获得的模拟信号。由于硅漂移探头210输出的模拟信号在经过前置放大器220之后依然很小，不能直接转换为数字信号，所以需要调理电路310对模拟信号进一步放大。通过控制调理电路310的偏置参数和增益参数，即可对模拟信号进行不失真的放大，并将模拟信号放大到合适的倍数，方便随后对模拟信号的处理。

可选地，调理电路310可以通过PGA(Pmgrammable Gain Amplifier，可编程增益放大器)实现。PGA的偏置电压即调理电路310的偏置参数，通过调整偏置电压，使PGA工作在放大状态；PGA的放大倍数即调理电路310的增益参数，通过调整放大倍数，将模拟信号放大到合适的倍数。

示例性地，模数转换器320用于将模拟信号转换为数字信号。

示例性地，门阵列电路330用于对数字信号进行处理，并将数字信号转换为谱线数据。可选地，门阵列电路包括FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。FPGA可以进行简单的编程，以满足数字信号处理的需求。

示例性地，控制器340用于将谱线数据上传至计算机；另外，控制器340还用于根据计算机的控制指令控制调理电路310的偏置参数和增益参数，以便对模拟信号在不失真的情况下进行合适的放大。

请参看图4，图4为本申请实施例提供的一种门阵列电路的示意性结构图。该门阵列电路包括数字滤波单元410、堆积判别单元420和信号转换单元430和基线调整单元440。

示例性地，数字滤波单元410用于用于对数字信号进行滤波处理，一提高信噪比。由于模数转换器320转换的数字信号含有电子学噪声，需要数字滤波单元410将接收到的数字信号进行特定波段频率滤除的操作，抑制和防止干扰信号；数字信号经过滤波之后，去除电子学噪声，以达到提高待测对象的铀浓度测量结果精度的目的。

示例性地，堆积判别单元420用于当多个所述数字信号出现重叠时，对多个所述数字信号进行分离处理。由于探测器自身的局限以及电子电路在处理上的不足，造成探测器输出的信号具有一定的宽度和不同程度的拖尾，从而在高计数率下，脉冲之间会相互干扰，产生堆积，因此堆积判别单元420对出现重叠的数字信号进行分离处理，以便进一步的分析和处理数字信号。

示例性地，信号转换单元430用于将数字信号转换为谱线数据。

示例性地，基线调整单元440用于实时稳定基线。核脉冲幅度的提取中，信号总是叠加在一个不稳定的基线上面，这个基线与探测器漏电流、电子元件温漂、电源纹波有关系，高计数率下也会导致基线不稳定，因此需要基线调整单元用来实时稳定基线。

请参看图5，图5为申请实施例提供的一种计算机的示意性结构图。该计算机包括谱线分析单元510、曲线绘制单元520和含量分析单元530。

示例性地，谱线分析单元510用于根据谱线数据确定所述待测对象的特征峰计数率。可选地，谱线分析单元510用于绘制谱线图，即以谱线数据中的道址为横坐标，谱线数据中的计数率为纵坐标绘制谱线图；然后，谱线分析单元510从谱线图中分析得到待测样品的特征峰计数率。

可选地，谱线分析单元510还用于扣除本底误差：确定所述待测对象的本底误差，并将所述本底误差从谱线数据中扣除。由于待测对象除了会释放高能γ射线，还可能会释放与放射源发射的γ射线频率相近的γ射线，从而导致测量结果出现误差。因此，需要在放射源关闭的情况下，测量待测对象的γ射线强度，即测量待测对象的本底误差，并在之后的测量中将本底误差扣除，从而提高测量结果的准确性。

示例性地，曲线绘制单元520用于根据标准铀浓度样品的铀浓度与特征峰计数率之间的关系，绘制工作曲线。首先，配置好标准铀浓度样品，并测量获得相应的特征峰计数率；然后，绘制标准铀浓度和特征峰计数率的离散曲线；最后对离散曲线进行最小二乘法拟合，得到标准铀浓度和特征峰计数率的线性关系图，即工作曲线。工作曲线用于待测对象的测量结果分析，当待测对象的特征峰计数率确定时，即可从工作曲线中确定待测对象的铀浓度。

可选地，请参看图6，图6为本申请实施例提供的一种工作曲线的示意图。下面给出工作曲线的具体绘制方法：

在实验室用八氧化三铀配置标准样品，分别配置4组不同浓度(10.25g/L、50.25g/L、90.23g/L和124.30g/L)的标准铀溶液，装入专用的聚四氟乙烯材料的样品盒中。将样品分别送入乏燃料萃取液的铀浓度测量装置中进行测量，由该装置先进行本底测量，然后进行²⁴¹Am特征峰计数测量，测量时间120s，²⁴¹Am特征峰计数为1707-1768道址的峰面积。4次测量中，峰位基本保持在1738道址左右，4次测量结果分别为：4929.03CPS、4349.73CPS、3837.07CPS和3456.28CPS。曲线绘制单元520以特征峰计数率的对数作为横坐标，标准样品铀浓度作为纵坐标绘制工作曲线，然后进行最小二乘法拟合，绘制结果如图6所示，线性拟合度R²＝0.99996。

示例性地，含量分析单元530用于根据所述待测对象的特征峰计数率和所述工作曲线确定所述待测对象的铀浓度，获得测量结果。当待测对象的特征峰计数率和工作曲线确定时，将待测对象的特征峰计数率的对数代入工作曲线，即可获得相对应的待测对象的铀浓度，从而精确地获得测量结果。

请参看图7，图7为本申请实施例提供的一种乏燃料萃取液的铀浓度测量平台的示意性结构图。该测量平台包括放射源110，硅漂移探测器120，操作台610，样品池620，放射源挡板630和铅屏蔽隔板640。

示例性地，操作台610的中央放置样品池620，样品池620用于盛放待测对象；样品池620的一端放置放射源110，放射源110留有开口，开口正对样品池620，样品池的另一端放置硅漂移探测器120，硅漂移探测器120的探头正对样品池620，且放射源110、样品池620和硅漂移探测器120三者成一条直线排布；放射源挡板630用于隔开放射源110和样品池620；铅屏蔽隔板640用于屏蔽放射源110和待测对象的辐射。

示例性地，放射源110采用²⁴¹Am源；样品池620用来盛放待测对象；铅屏蔽隔板640用以保护操作人员的安全，以使操作人员在工作时免受放射源110和待测对象辐射的直接照射。通过控制放射源挡板630的伸缩来实现本底和样品的测量：当放射源挡板630隔开放射源110和样品池620时，乏燃料萃取液的铀浓度测量装置测量待测对象的本底误差；当放射源挡板630移开，放射源110照射样品池620时，乏燃料萃取液的铀浓度测量装置测量待测对象的铀浓度测量数据，并将本底误差从测量数据中扣除。

下面给出具体的测量结果的实验数据，以说明乏燃料萃取液的铀浓度测量装置所取到的具体效果。

请参看表1，表1为本申请实施例提供的实际测量值与标准样品浓度对比，其中相对误差计算公式(3)为：

相对误差＝|标准样品浓度-实际测量浓度|/标准样品浓度×100％(3)

从表1中可以看到，标准样品浓度与实际测量浓度的误差保持在2.5％以内，测量结果的精度较好。

表1

请参看表2，表2为本申请实施例提供的实验室浓度与实际测量值对比，其中测量样品为实验室配置，配置浓度为252.796g/L，对测量样品进行连续6次测量，6次测量的结果如表2所示。从中可以看到6次测量结果的相对标准偏差(RSD，relative standarddeviation)为0.19％，说明乏燃料萃取液的铀浓度测量装置在测量铀浓度较高的样品时，测量结果的精度比测量铀浓度较低的样品时要更好。

表2

请参看图8，图8为本申请实施例提供的连续测量的测量结果分布图。乏燃料萃取液的铀浓度测量装置对浓度为10.25g/L的标准样品进行连续测量，每次测量4min得到一次数据，连续测量，共得到160组数据，如图8所示。测量平均值μ为10.08859g/L，标准差s为0.48555g/L，落在μ±s之间的数据个数为：N＝101；落在μ±2s之间的数据个数为：N＝132；落在μ±3s之间的数据个数为：N＝160个。可以看到100％的数据点落在μ±3s之间，说明乏燃料萃取液的铀浓度测量装置在高强度的连续测量下，仍旧能保持较高的测量结果精度。

本申请实施例提供的乏燃料萃取液的铀浓度测量装置，可应用于乏燃料萃取液中铀浓度的测量，该乏燃料萃取液的铀浓度测量装置通过采用硅漂移探测器，能有效滤除乏燃料中其他裂变元素释放的高能γ射线，从而实现抑制背景噪声和谱线漂移，提高测量结果精度的技术效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种乏燃料萃取液的铀浓度测量装置，其特征在于，包括：

放射源，用于发射γ射线至待测对象；

硅漂移探测器，用于采集穿透待测对象后的所述γ射线，并滤除待测对象中能量高于100KeV的γ射线，然后将采集到的所述γ射线转换为模拟信号；

能谱仪，与所述硅漂移探测器连接，用于接收所述模拟信号，将所述模拟信号转换成谱线数据；

计算机，与所述能谱仪连接，用于接收所述谱线数据，对所述谱线数据进行处理和分析，获得测量结果。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硅漂移探测器包括：

硅漂移探头，用于探测所述γ射线并转换为所述模拟信号；

前置放大器，与所述硅漂移探头连接，用于放大所述模拟信号；

致冷系统，用于保持所述硅漂移探头和所述前置放大器在零下55摄氏度的环境下工作。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述硅漂移探头包括硅衬底，所述硅衬底的厚度在300-500μm之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述能谱仪包括：

调理电路，与所述硅漂移探测器连接，用于接收所述模拟信号，并放大所述模拟信号；

模数转换器，与所述调理电路连接，用于接收所述模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号；

门阵列电路，与所述模数转换器连接，用于接收所述数字信号，对所述数字信号进行处理，将数字信号转换为所述谱线数据；

控制器，分别与所述门阵列电路、所述计算机连接，用于接收谱线数据，并将所述谱线数据发送至所述计算机。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制器与所述调理电路连接，所述控制器用于控制所述调理电路的偏置参数和增益参数，所述偏置参数和所述增益参数共同确定所述模拟信号的放大倍数。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述门阵列电路包括：

数字滤波单元，用于对所述数字信号进行滤波处理，以提高信噪比；

堆积判别单元，用于当多个所述数字信号出现重叠时，对多个所述数字信号进行分离处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述门阵列电路还包括基线调整单元，用于实时稳定基线。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算机包括：

所述谱线分析单元，用于根据谱线数据确定所述待测对象的特征峰计数率；

所述曲线绘制单元，用于根据标准铀浓度样品的铀浓度与特征峰计数率之间的关系，绘制工作曲线；

所述含量分析单元，用于根据所述待测对象的特征峰计数率和所述工作曲线确定所述待测对象的铀浓度，获得测量结果。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述谱线分析单元具体用于：

以所述谱线数据中的道址为横坐标，所述谱线数据中的计数率为纵坐标，绘制谱线；

根据谱线确定待测样品的特征峰计数率。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述曲线绘制单元具体用于：

获取标准铀浓度样品的铀浓度，并获取相应的特征峰计数率；

以所述铀浓度为纵坐标，所述特征峰计数率的对数为横坐标，绘制相应的离散曲线；

对所述离散曲线进行最小二乘法拟合，得到所述工作曲线。