CN111257920B - 一种放射性探测定位装置、探测系统及其探测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及放射性物质探测领域，具体涉及被探测物品探测设备的设计。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种放射性探测定位装置，包含载物盘，所述载物盘下表面设有可调节自身长度的调节脚，所述载物盘上设有居中对位器和用于感应所述载物盘放置的水平程度的水平感应器。本发明的目的是提供一种放射性探测定位装置、探测系统及其探测方法，操作便捷，实用性强，能对体积较大的待测物体进行放射性活度测量。

Description

一种放射性探测定位装置、探测系统及其探测方法
技术领域
本发明涉及放射性物质探测领域，具体涉及被探测物品探测设备的设计。
背景技术
在环保、核电、生物医学、卫生疾控、军队防化以及科研等多个领域中，时常需要对辐射程度进行探测，此时就会使用到不同类型的探测器。其中，如公开号为110727018的中国专利文件公布了高纯锗探测器，高纯锗HpGe探测器是一种锗单晶制成的半导体探测器，主要用于γ射线和X射线测量。它可以在室温下保存，但工作时应处于液态氮温度。高纯锗探测器具有极高的能量分辨率和相对较高的探测效率，在辐射探测领域中被广泛的引用。
在实际使用中，探测器往往包含探头和位于探头外侧的屏蔽装置。屏蔽装置的作用是屏蔽自然环境中的辐射物质，提升探头对待测样品的探测效率和探测精度。探测时，往往将待测样品置入屏蔽装置与探头之间的间隙空间中，进行测量。
然而，这样的方案在待测样品体积较小时，可以进行正常测量。当待测样品体积较大，则无法置入屏蔽装置与探头的间隙，无法用传统方式进行辐射程度的探测测量。
发明内容
本发明的目的是提供一种放射性探测定位装置、探测系统及其探测方法，操作便捷，实用性强，能对体积较大的待测物体进行放射性活度测量。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种放射性探测定位装置，包含载物盘，所述载物盘下表面设有可调节自身长度的调节脚，所述载物盘上设有居中对位器和用于感应所述载物盘放置的水平程度的水平感应器。
作为本发明的优选，所述居中对位器安装在所述载物盘的下表面，所述居中对位器为激光器。
作为本发明的优选，所述载物盘为圆盘形，所述居中对位器的安装位置位于所述载物盘的中心。
作为本发明的优选，所述水平感应器包含气泡水平仪一和气泡水平仪二，所述气泡水平仪一和所述气泡水平仪二的安装延伸方向在水平方向上相互垂直。
作为本发明的优选，所述调节脚为多个，彼此间隔均匀安装在所述载物盘下表面，所述调节脚包含伸缩脚和调节器。
作为本发明的优选，所述载物盘表面与所述调节脚上标设有刻度。
一种探测系统，还包含探测器，所述探测器安装于所述放射性探测定位装置下方，所述探测器包含外屏蔽桶和安装于所述外屏蔽桶内的探头。
作为本发明的优选，所述调节脚支撑在所述外屏蔽桶的上顶面。
作为本发明的优选，所述居中对位器的中心位置与所述探头的中心位置在水平方向上的投影重合。
一种探测方法，包含如下步骤：
S01、平台置放步骤：
将所述放射性探测定位装置放置在所述探测器上方；
S02、高度调节步骤：
调节所述调节脚的长度，使得放置在所述载物盘上的待测样品位于所述探测器的精准测量区的区域中
S03、平台调节步骤：
移动所述载物盘，使得所述居中对位器的中心位置与所述探头的中心位置在水平方向上的投影重合，调节各个调节脚的伸缩长度，使得所述水平感应器确定所述载物盘表面已经保持水平状态；
S04、待测样品探测步骤：
将所述待测样品放置在所述载物盘上进行检测。
作为本发明的优选，在S02中，所述探测器的精准测量区域的确定方式为：探头呈圆柱形，所述探头的底部外边缘与外屏蔽桶顶部内边缘进行连接划线，连接划线以及其延长线确定的范围内部即为所述精准测量区域。
作为本发明的优选，根据所述待测样品的形状尺寸和根据测得的所述精准测量区域可确定所述待测样品距离所述探测器的最小高度距离，通过调节所述调节脚使得所述载物盘与所述探测器的最小高度间距高于所述最小高度距离。
作为本发明的优选，在所述S04中，还包含：
S041，探测效率确定步骤，
将标准源部件放置在所述载物盘上进行检测，从而计算出该位置的探测效率；
S042,待测样品活度测量步骤，
将待测样品放置在所述载物盘上进行检测，通过所述探测器的探测结果和在所述S041步骤中确定的探测效率，共同计算出该待测样品的活度数据。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1、体积较小的待测样品直接放入桶内进行测量，体积较大的待测样品可放入载物盘上进行测量。
2、通过调节脚的结构，便捷的调整载物盘的水平状态和竖直高度。
3、通过居中对位器调整整个载物盘相对探测器的居中状态。
4、载物盘与伸缩脚上的角度与高度刻度值，便于用户对待测样品的位置、尺寸进行读取与记录。
5、用户通过对探头和外屏蔽桶的尺寸计算出精准测量区，使得待测样品的活性测量不受外屏蔽桶影响，测量精准高效。
附图说明：
图1是实施例1中放射性探测定位装置的示意图；
图2是探测器的示意图；
图3是图2中的精确测量区的示意图。
图中：1、载物盘，2、调节脚，21、伸缩脚，22、调节器，3、水平感应器，31、气泡水平仪一，32、气泡水平仪二，4、居中对位器，5、探测器，51、外屏蔽桶，511、上顶面，52、探头，53、上屏蔽盖。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1，一种放射性探测定位装置、探测系统及其探测方法。该种探测系统从硬件上包含两个部分，分别是图1所示的放射性探测定位装置和图2所示的探测器5。这两个部件使用时上下放置，探测器5位于下方，而放射性探测定位装置安装在探测器5的上方位置。
具体的，如图1所示，载物盘1可为圆盘形状，用于放置待测样品。在载物盘1的下表面设有多个调节脚2，在本实施例中，调节脚2设置有三个，间隔均匀分布。 调节脚2的作用不仅是作为支撑，同样可以调节自身长度，具体结构包含伸缩脚21和调节器22，通过旋转调节器22来调节伸缩脚21的伸出长度。具体调节方式可以为现有技术中常见的螺纹伸缩杆等。伸缩脚21和调节器22的材质可以为碳纤维或abs，且外表面标有刻度，便于读数和调节。
在载物盘1的下表面且位于其圆盘盘心位置，安装有居中对位器4。居中对位器4在本实施例中可采用激光器。
载物盘1的表面印刷有角度刻度，如台面边缘分度为1°。载物盘1的表面还印刷有距离刻度，如从圆盘中心到外边缘设置有六个刻度线，每个刻度线间隔60°，而刻度线本身的精度为1毫米。便于操作人员对待测物体的形状、尺寸进行读取。
在载物盘1上设有用于观测载物盘是否水平的水平感应器3。在本实施例中，其包含气泡水平仪一31和气泡水平仪二32，两者均在水平方向延伸，但延伸方向相互垂直，用户可以通过观测这两个相互垂直的气泡水平仪来判断载物盘1是否已经在水平面上调整到位。具体的调整的方式可通过调整三个调节脚2的伸出长度。
如图2所示，探测器5主要包含三个部分，分别是外屏蔽桶51、上屏蔽盖53和探头52。
外屏蔽桶51为铅材料，桶壁厚度为10厘米，高度一般为60厘米。上屏蔽盖53与外屏蔽桶51旋转连接。在外屏蔽桶51的内腔中，居中安装有探头52，其为高纯锗单晶制成的半导体探测头，呈圆柱形，安装位置与外屏蔽桶同心。
在本案中，对待测物体进行活度检测时，首先对待测物体的尺寸进行判断。若是待测物体体积较小，可以进入外屏蔽桶51的内腔，则将其放入并盖上上屏蔽盖53，直接进行活度检测。
若待测物体尺寸较大，无法放入外屏蔽桶51内腔，则进行如下操作。
S01，安装载物盘1，将载物盘1上的调节脚2置放在外屏蔽桶51上的上顶面511。由于外屏蔽桶51的壁厚较大，调节脚2的置放较为稳当，而调节脚2不直接置放地面而置放在上顶面511也降低了其伸长的长度，不仅操作更为便捷，其成本和稳定性也得到了优化。
S02，对载物盘1的高度进行调整。
这一步骤中，首先对探头52的精准测量区进行测算。对待测物体本身发出的放射性物质需要让探头52较为全面的接收到，而非被外屏蔽桶51给遮挡屏蔽。该区域范围由探头52和外屏蔽桶51来确定。
如图3所示，探头52存在底面外沿，而外屏蔽桶51存在桶壁的圆形内沿。两者的连接线的延长线的区域即构成了精准测量区，即图3中L1和L2构成的发散型圆台区域M，即为精准测量区，若待测物体位于M区之中，则测量效果更好更精确，不会被外屏蔽桶51遮挡。
由于M区为发散型的圆台区域，即距离上顶面511越近，其横截面尺寸越小，反之越大。用户通过对待测物体形状和尺寸的测量，既可以得到让待测物体位于M区中时需要的与上顶面511的最小间距H。
对应的，载物盘1与上顶面511之间的间距就必须要大于H。用户可以根据伸缩脚21上的读数刻度即可方便的完成该操作。
S03、平台调节步骤。该步骤中需要对载物盘1的位置和角度进行调节。具体的，调整整个载物盘1的水平面上的位置，使得其居中对位器4发射出的激光投射在探头52的顶部中心，使得载物盘1完成居中调整。通过调整三个调节脚2的伸出高度，观察两个气泡水平仪上的情况，将载物盘1调整成水平状态。
S04、待测样品探测步骤。
在该步骤中，首先将标准源放置在载物盘1上，对标准源进行测量。由于标准源的活性值为已知数，此时通过检测结果就可以确定高纯锗探测器在此处的探测效率，随后取下标准源。
再将待测样品放在载物盘1上，使待测样品的中心与载物盘1的中心重合，对待测样品进行测量。根据测量的数据结合上一步骤得出的探测效率计算出该待测样品的活度。

Claims (3)

1.一种探测系统的探测方法，其特征在于，探测系统包含探测器（5）和放射性探测定位装置，所述放射性探测定位装置包含载物盘（1），所述载物盘（1）下表面设有可调节自身长度的调节脚（2），所述载物盘（1）上设有居中对位器（4）和用于感应所述载物盘（1）放置的水平程度的水平感应器（3），所述探测器（5）安装于所述放射性探测定位装置下方，所述探测器（5）包含外屏蔽桶（51）和安装于所述外屏蔽桶（51）内的探头（52）；该种探测系统的探测方法包含如下步骤： S01、平台置放步骤：将所述放射性探测定位装置放置在所述探测器（5）上方； S02、高度调节步骤：调节所述调节脚（2）的长度，使得放置在所述载物盘（1）上的待测样品位于所述探测器（5）的精准测量区域中；S03、平台调节步骤：移动所述载物盘（1），使得所述居中对位器（4）的中心位置与所述探头（52）的中心位置在水平方向上的投影重合，调节各个调节脚（2）的伸缩长度，使得所述水平感应器（3）确定所述载物盘（1）表面已经保持水平状态； S04、待测样品探测步骤：将所述待测样品放置在所述载物盘（1）上进行检测；在S02中，所述探测器（5）的精准测量区域的确定方式为：探头（52）呈圆柱形，所述探头（52）的底部外边缘与外屏蔽桶（51）顶部内边缘进行连接划线，连接划线以及其延长线确定的范围内部即为所述精准测量区域。
2.根据权利要求1所述的探测方法，其特征在于，根据所述待测样品的形状尺寸和根据测得的所述精准测量区域可确定所述待测样品距离所述探测器（5）的最小高度距离，通过调节所述调节脚（2）使得所述载物盘（1）与所述探测器（5）的最小高度间距高于所述最小高度距离。
3.根据权利要求1所述的探测方法，其特征在于，在所述S04中，还包含： S041，探测效率确定步骤，将标准源部件放置在所述载物盘（1）上进行检测，从而计算出该位置的探测效率； S042，待测样品活度测量步骤，将待测样品放置在所述载物盘（1）上进行检测，通过所述探测器（5）的探测结果和在所述S041步骤中确定的探测效率，共同计算出该待测样品的活度数据。
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