CN114740517A - 一种用于核电站环境辐射的无损检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于核电站环境辐射的无损检测系统及检测方法，该系统包括：输送系统，用于输送生物样品；依次安装在输送系统的输送方向上的去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统，依次对生物样品进行喷淋处理、风干处理及LED照射处理；分拣系统，布置于所述输送系统的末端，用于承载经喷淋处理、风干处理及LED照射处理后的生物样品；超微弱光子探测系统，位于所述分拣系统的上方，用于采集输送至所述分拣系统上的生物样品发出的光子强度数据，并传输给处理系统；处理系统，用于并将生物样品发出的光子强度数据与基准数据进行对比，生成分拣指令，以控制分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
Description
技术领域
本发明涉及核电工程技术领域，具体涉及一种用于核电站环境辐射的无损检测系统及检测方法。
背景技术
核能作为一种新能源具有污染少，资源丰富，发电成本低，燃料空间少以及不产生二氧化碳温室气体等诸多优点。同时，核电站还具备很高的经济实用性。
核反应堆在运行过程中会产生并排放出各种放射性物质，超标的放射性泄漏必然会对环境和人类健康造成较大影响。近年来随着技术提高，核电站加强了设备和工作流程的保护措施，如对核反应堆的安全壳加强保护等，以有效包容放射性物质，尽可能避免核泄漏。然而，这些保护设置仍不能完全消除核电站的放射性辐射危险。
为了向监测人员及时准确提供核电站辐射泄漏和分布情况，在核电站设置辐射监测系统。辐射监测系统通常由若干监测仪和主控计算机软件组成，监测仪通过无线或有线方式构成网络，由辐射监测主控中心进行管理与控制。监测仪根据实际情况可以包含单一的测量通道或多个测量通道，每个测量通道由功能不同的模块组成，包括探测装置、取样装置、主控模块和显示模块等。辐射监测系统有多种形式，包括固定监测系统、车载移动监测系统、航空测量系统和无人/远程控制监测系统等。目前，我国核电站辐射监测系统在产品覆盖面、稳定性、可靠性、创新性、系统软件等这些方面技术存在不足。
核电站常见的环境核辐射一般包括。由于核电站周围环境一般同时存在α粒子、β粒子、中子辐射、γ光子以及X射线辐射等粒子类型和能量覆盖范围，导致单一探测器不具备全空间辐射监测能力。而多通道探测器的系统集成又会极大增加软硬件的研发难度。因此，除了设置专业核仪器进行常规辐射监测外，研究一种通用，及时，精准和易行的无损监测系统对核电站环境辐射监测，仍是本领域待解决的计算问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种用于核电站环境辐射的无损检测系统及检测方法，通过采集喷淋、风干、LED照射处理后的生物样品发出的光子强度，来检测核电站环境辐射强度。
本发明第一方面提供了一种用于核电站环境辐射的无损检测系统，该系统包括：输送系统，用于输送待检测的生物样品；依次安装在输送系统的输送方向上的去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统，所述去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统依次对输送系统上输送的生物样品进行喷淋处理、风干处理及LED照射处理；分拣系统，布置于所述输送系统的末端，用于承载经喷淋处理、风干处理及LED照射处理后的生物样品；超微弱光子探测系统，位于所述分拣系统的上方，用于采集输送至所述分拣系统上的生物样品发出的光子强度数据，并传输给处理系统；处理系统，用于接收所述超微弱光子探测系统采集的生物样品发出的光子强度数据，并将生物样品发出的光子强度数据与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
进一步的，所述去离子水喷淋系统包括去离子水喷淋头、去离子水储液槽、循环水泵及过滤器，所述循环水泵及所述过滤器设置在所述去离子水储液槽内，所述过滤器的一端连接所述循环水泵，所述过滤器的另一端连接所述去离子水喷淋头，所述循环水泵用于将所述去离子水储液槽内的去离子水经过所述过滤器泵入所述去离子水喷淋头，以使所述去离子水喷淋头喷淋所述输送系统上输送的生物样品表面。
进一步的，所述去离子水喷淋头包括两组，两组所述去离子水喷淋头相对设置在所述输送系统的上方，用于对所述输送系统上输送的生物样品进行去离子水喷淋处理。
进一步的，所述风干系统包括空气电加热器和风机，所述空气电加热器用于对空气进行加热，所述风机用于将加热过后的气流吹出，以对生物样品的表面进行风干处理。
进一步的，所述LED光致激发系统包括控制模块、LED驱动模块和光源模块，所述控制模块连接所述LED驱动模块的输入端，所述LED驱动模块的输出端连接光源模块，所述控制模块用于控制所述LED驱动模块驱动所述光源模块发射LED白光，以对风干处理后的生物样品表面进行照射处理。
进一步的，所述超微弱光子探测系统包括依次连接的滤光片、光电倍增管及光子放大器，所述光电倍增管经所述滤光片采集生物样品发出的光子强度信号，生物样品发出的光子强度信号经光子放大器放大处理后传输给所述处理系统。
进一步的，所述分拣系统包括多个设置在所述输送系统末端的分拣台，每个分拣台设置有一分拣机器人，所述分拣机器人用于对所述分拣台上的生物样品进行分拣操作。
进一步的，所述处理系统包括处理器和报警模块，所述处理器用于接收超微弱光子探测系统采集的的生物样品发出的光子强度数据，并将生物样品发出的光子强度与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制所述分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作；所述处理器还用于根据生物样品的光子强度的辐射风险等级，控制报警模块发出报警信号。
进一步的，所述输送系统包括传送架和转动设置在传送架上的传送带，所述传送带用于输送所述生物样品。
本发明第二方面提供一种用于核电站环境辐射的无损检测方法，该方法包括：由去离子水喷淋系统对输送系统上输送的生物样品进行去离子水喷淋处理；经过去离子水喷淋后，通过风干系统对生物样品表面进行风干处理；经风干处理后，通过LED光致激发系统发射LED白光，以对风干处理后的植物叶片表面进行LED照射处理；输送系统将LED照射处理后的生物样品输送至分拣系统上，通过位于分拣系统上方的超微弱光子探测系统采集生物样品发出的光子强度数据，并传输给处理系统；处理系统将采集到的生物样品发出的光子强度数据与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
上述的无损检测系统及方法，具有通用、易行、精确和及时的优点，能够根据待检生物样品的种类，重量和体积等，可快速进行扩展，只需要改进前端分拣台即可显著提高样品处理速度。采用去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统作为通用子系统，依次由去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统对生物样品进行喷淋、风干及LED照射处理，便于后续光子检测。采用具有光电倍增管的超微弱光子检测系统采集生物样品的UPE光子强度数据，并在线输入处理系统，处理系统通过与内置基准数据比对从而实现快速辐射监测，有助于及时启动核应急措施。
附图说明
为了说明而非限制的目的，现在将根据本发明的优选实施例、特别是参考附图来描述本发明，其中：
图1是本发明一实施例提供的用于核电站环境辐射的无损检测系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的去离子水喷淋系统的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的风干系统的结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的LED光致激发系统的结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的超微弱光子检测系统的结构示意图；
图6是本发明另一实施例提供的用于核电站环境辐射的无损检测方法的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
超微弱发光现象广泛存在于动植物和细胞生物系统，是一种极其微弱的自发光子流，其强度大约为几十到几百光子/(s*cm2)，发光波长一般介于200-800nm。这种超微弱发光有别于常见的“荧光素酶”体系发光，效率约低几个数量级，称为Ultraweak PhotonEmission(UPE)。目前的研究表明，生物系统的UPE与氧化代谢，信息传递，细胞分裂，光合作用等密切相关。超微弱发光主要包括自发光(Spontaneous Luminescence，SL)和延迟发光(Delayed Luminescence，DL)，其中DL通过环境光源照射物体产生，其强度一般远大于SL。SL与物体的固有属性紧密关联，而DL还与照射时间，光源强度和光谱分布等相关。
由于UPE光子的强度极其微弱，在过去近100年间，对UPE光子的研究强烈依赖光电探测技术的进展，目前对UPE的发生机制主要有两种理论：一种观点认为UPE是生物系统内部自发，随机的化学发光。这种观点以光生物化学为基础，把引发光子辐射的激发态与生物系统的内部代谢相关联，通常称之为“化学发光”机制。另一种理论则以物理学为出发点，认为UPE光子起源于生物系统内某种完全相干的电磁场，通常称之为“相干辐射”机制。
然而，上述两类发生机制均只能解释局部UPE现象。生命系统由相当数量的细胞，神经，水分，蛋白质和有机物等组成，而UPE光子与整个生物系统的有序排列，新陈代谢以及信息传递相关，产生机制比较复杂。但目前的研究成果显示，UPE光子可以表征生物系统的内外部生命特征，包含海量生物学信息。
叶片是植物利用光能合成有机物的重要场所，在植物生长发育过程中意义重大。生物体在生命周期内，当受到外界刺激或侵害时，会做出本能应激反应，以防御伤害保护生命安全。如动物体内白细胞的吞噬作用就是一种重要的免疫功能，可以吞噬和杀灭细菌，抵御细菌感染。当受到细菌刺激后，白细胞通过己糖磷酸支路代谢途径的活化，发生呼吸“爆发”，在增加氧耗的同时，产生多种活性氧基团，强烈杀灭细菌。植物体也存在上述类似现象。在生物体产生这种活性氧的过程中，常常伴随微弱的发光现象。
不同生物辐射损伤一般具有明显的相似性，这是由于辐射在生物体内诱发生物效应的靶体均是DNA，所有DNA分子的直径均为2nm，辐射在其中的能量沉积是相似的，这就使得非人类物种的辐射生物效应与人类有很多相似性。电离辐射(核辐射)可以诱发许多不同类型的DNA损伤，其中最重要的是难以准确修复的DNA双丝断裂。细胞对辐射敏感性差异显著，辐射敏感性也与细胞循环阶段有关。不同器官或部位其敏感性也各不相同。由于存在能量沉积的不均匀空间分布，因而在相同吸收剂量下，其生物效应也可能不同，相对生物效应描述了这种差异。高辐射剂量可以杀死大量细胞，从而损害活的器官和组织功能，这就是确定性效应，其严重程度随剂量增加而增大。癌或遗传效应是由单个细胞的损伤引起，通常假定其诱发概率在低剂量和低剂量率情况下正比于剂量。生态系统极其复杂，对生态系统的效应通常是在种群或群落层次观察到的，但有关剂量效应的信息则通常在个体这一层获得。所以，从建立环境放射性评价框架的目的出发，把基点放在个体上是适宜的，这与现有非放射环境污染物的评价方法也是一致的。因此，把对环境生态效应的评价基点放在受照量最大的个体和(或)最敏感的物种或生命阶段的效应是适宜的。
精准的环境辐射评价对核电技术的优化和推广意义重大。目前较为成熟和覆盖率较高的技术主要基于闪烁晶体探测器的探测系统。CsI(TI)闪烁体探测器是利用核辐射与CsI(TI)相互作用时能使它电离受激发产生荧光而制作的。闪烁体探测部分包括CsI(TI)闪烁体、硅PIN光电二极管。将硅PIN 光电二极管紧贴(CsI(TI))闪烁体，两者间隙采用导光率的硅油填充，再用反射性物质将它们包裹起来。当射线射入闪烁体后，会使闪烁体分子电离、激发，产生大量光子。闪烁体产生的光子被包裹的放射性物质导光后，照射到光电二极管的光敏面上，产生自由电子-空穴对(即光生载流子)。电子-空穴对在反向外加偏置电压的作用下向P+区和N+区分开，便在电路中形成了电流。后级电路可将此微小电流信号进行放大滤波等处理以便仪器检测和分析。实际应用中，为了防止粒子探测失真及电信号的干扰，我们常将CsI(TI)闪烁体、硅PIN光电二极管和前置放大器装在一起，放入电磁屏蔽的盒体中。但是该闪烁晶体探测系统普遍存在的问题包括，仪器设备昂贵，检测过程对客观环境敏感，操作技术要求较高，以及数据分析繁琐复杂等。
随着光电探测技术的飞速发展，生物超微弱发光现象越来越受到重视，逐渐成为检测科学领域非常活跃的方向。UPE作为一种极其灵敏的生命信息指征，正广泛应用于医学，药学，农业，环境和生命科学以及食品学方向。我国是能源大国，生产和使用均显著占据国际市场总量，其中核电的比例逐年提高。伴随核电技术的快速发展，对核电站周围环境辐射水平的实时精准监测愈发重要。因此，本发明提供了一种用于核电站环境辐射的无损检测系统，该系统针对核电站复杂的环境辐射分布，搭建超微弱光子探测系统，通过探测核电站周围环境中生物组织(包括植物、动物和微生物等)发出的UPE光子强度来实时监控核电站辐射强度，并及时报警。
图1是本发明一实施例提供的用于核电站环境辐射的无损检测系统的结构示意图。该用于核电站环境辐射的无损检测系统10通过采集喷淋、风干、LED照射处理后的生物样品发出的光子强度，来检测核电站环境辐射强度。
请参阅图1，该用于核电站环境辐射的无损检测系统10包括输送系统 100、去离子水喷淋系统200、风干系统300、LED光致激发系统400、超微弱光子探测系统500、分拣系统600及处理系统700。
其中，输送系统100，用于输送待检测的生物样品800，该生物样品800 可以为植物叶片、动物或微生物。
其中，去离子水喷淋系统200、风干系统300、LED光致激发系统400 依次安装在输送系统的输送方向上。去离子水喷淋系统200，用于对输送系统上输送的生物样品进行去离子水喷淋处理，以清洗生物样品表面。风干装系统300，用于对经去离子水喷淋后的生物样品进行风干处理，吹掉生物样品表面的水渍，保证生物样品表面干燥洁净。LED光致激发系统400，用于对风干处理后的生物样品表面进行均匀LED照射处理。
其中，分拣系统600，设于输送系统100的末端，用于承载经去离子水喷淋系统200、风干系统300、LED光致激发系统400处理后的生物样品。
其中，超微弱光子探测系统500，设于分拣系统600的上方，用于采集经LED照射后的生物样品发出的光子强度。
其中，处理系统700，连接超微弱光子探测系统500，用于接收超微弱光子探测系统500采集的生物样品发出的光子强度，并将生物样品的光子强度与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，并基于生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，并下发给分拣系统600。
其中，分拣系统600，还用于接收处理系统700下发的分拣指令，按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
在本实施例中，去离子水喷淋系统200、风干系统300、LED光致激发系统400的总进程时间设置为1分钟，超微弱光子探测系统500、分拣系统600及处理系统700的数据采集和分析时间总和与之等同。即该无损检测系统的处理速度为10样品/分钟，每天可处理14400件样品，密集程度足够覆盖核电站较大范围。
在本实施例中，输送系统100、去离子水喷淋系统200、风干系统 300、LED光致激发系统400、超微弱光子探测系统500、分拣系统600分别设置在检测室内，以实现对生物样品的光子强度检测，从而实现对核电站环境辐射强度检测。
在本实施例中，输送系统100包括传送架和转动设置在传送架上的传送带，通过传送带输送生物样品，依次经去离子水喷淋系统200清洗、风干系统300风干、LED光致激发系统400照射处理后，将生物样品输送至分拣系统600，再由超微弱光子探测系统500检测生物样品发出的光子强度，从而实现对核电站环境辐射强度检测。
在本实施例中，请参阅图2，去离子水喷淋系统200包括去离子水喷淋头201、去离子水储液槽202、循环水泵203及过滤器204，循环水泵203 及过滤器204设置在去离子水储液槽202内，过滤器204的一端连接循环水泵，过滤器204的另一端连接去离子水喷淋头201，去离子水储液槽202 内设置有液位传感器205，能够实时检测去离子水储液槽202内的液位；循环水泵203按照设定的流量和压力将去离子水储液槽202内的去离子水经过过滤器204泵入去离子水喷淋头201，以使去离子水喷淋头201喷淋输送系统100上输送的生物样品表面，从而去除生物样品表面可能附着的杂质。
在一些实施例中，去离子水喷淋头201包括两组，两组去离子水喷淋头201相对设置在输送系统100的上方，用于对输送系统上输送的生物样品进行去离子水喷淋处理，以清洗生物样品表面。
在本实施例中，请参阅图3，风干系统300包括空气电加热器301和风机302，通过空气电加热器301按照设置相应加热温度对空气进行加热，通过风机302将加热过后的气流吹出，以对生物样品的表面进行风干处理，吹掉生物样品表面的水渍，保证生物样品表面干燥洁净。
在本实施例中，通过空气电加热器301按照设置相应加热温度对空气进行加热，使得对生物样品的表面进行恒温处理，确保生物样品的生理状态稳定。
在本实施例中，请参阅图4，LED光致激发系统400包括控制模块 401、LED驱动模块402和光源模块403，控制模块401连接LED驱动模块402的输入端，LED驱动模块402的输出端连接光源模块403，控制模块401控制LED驱动模块402驱动光源模块403发射LED白光，以对风干处理后的生物样品表面进行均匀照射处理。
由于UPE的光致来源主要是可见光，因此本发明采用LED光致激发系统400发射的LED白光作为激发光源，均匀照射生物样品表面。经过 LED光致激发系统400发射的LED白光照射之后的生物样品，其UPE光子强度将提高数个量级，有利于UPE光子探测器接收和数据采集。
在本实施例中，请参阅图5，超微弱光子探测系统500包括依次连接的滤光片501、光电倍增管502及光子放大器503，光电倍增管502经滤光片501采集生物样品发出的光电子强度信号，并输出给光子放大器503，光子放大器503将生物样品的光电子强度信号进行放大处理，并将放大处理后的生物样品的光电子强度信号传输给处理系统700。
光电倍增管(Photomultiplier Tube，PMT)是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光电探测器件，一般由光电发射阴极，聚焦电极，电子倍增极及阳极等组成。其工作原理为光阴极受到光照时会向真空中激发出光电子，通过聚焦电场光电子进入倍增系统，经过二次倍增放大后光电子通过阳极收集作为输出信号。
本发明针对核电站复杂的环境辐射分布，根据核反应堆及其他放射源周围距离的远近采集多种生物样品(包括植物叶片，动物和微生物等样品)，通过超微弱光子探测系统500检测生物样品的UPE发光强度来获取生物样品所在位置(距离)的核辐射剂量水平。
本发明将搭建超微弱光子探测系统500，通过探测核电站周围环境中生物样品(包括植物，动物和微生物等)发出的超微弱光子强度来实时监控辐射强度。
在本实施例中，分拣系统600包括多个分拣台及分拣机器人，超微弱光子探测系统500设置于分拣台的上方，每个分拣台配备有一分拣机器人，分拣机器人接收处理系统700下发的分拣指令，对分拣台上的生物样品按照辐射风险等级进行分拣至优品区、良品区或劣品区。需要说明的是，分拣台的数量可根据样品的类型，重量，体积和大小等进行扩展，大大增加了本发明的适用样品类型和检测速度。
在本实施例中，处理系统700包括处理器，处理器存储有基准数据，该基准数据为最佳生命周期(无辐射健康环境中同步生长培育)的同类别生物样品的光电子强度数据。处理器将超微弱光子探测系统500采集的生物样品发出的光子强度数据与基准数据进行对比，分析生物样品的辐射风险等级，辐射风险等级包括安全，警报，危险等级，基于生物样品的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制分拣系统按照辐射风险等级对生物样品进行分拣。
在一些实施例中，该处理系统700还包括预警模块，该预警模块连接处理器，处理器根据生物样品的辐射风险等级控制预警模块及时报警。
以生物样品800为植物叶片为例，上述的核电站环境辐射的无损检测系统10的工作过程为：
将植物叶片放置在输送系统100上，由输送系统100输送植物叶片。
通过去离子水喷淋系统200中去离子水喷淋头201对输送系统上输送的植物叶片进行去离子水喷淋处理，以清洗植物叶片表面，确保表面没有杂质(发光)。
经过去离子水喷淋后，通过风干系统300对植物叶片表面进行恒温风干处理，保证生物样品表面干燥洁净。
经风干处理后，通过LED光致激发系统400中控制模块401控制LED 驱动模块402驱动光源模块403发射LED白光,以对风干处理后的植物叶片表面进行均匀照射处理。
经LED光致激发后，植物叶片流转至分拣系统600上，通过位于分拣系统600上方的超微弱光子探测系统500采集植物叶片发出的光子强度，并传输给处理系统700。
处理系统700将采集到的植物叶片的光子强度与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，并基于生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制分拣系统600按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
上述的无损检测系统10具有通用、易行、精确和及时的优点，能够根据待检生物样品的种类，重量和体积等，可快速进行扩展，只需要改进前端分拣台即可显著提高样品处理速度。
上述的无损检测系统10采用去离子水喷淋系统200、风干系统300、 LED光致激发系统400作为通用子系统，依次由去离子水喷淋系统200、风干系统300、LED光致激发系统400对生物样品进行喷淋、风干及LED 照射处理，便于后续光子检测。上述的无损检测系统10中分拣系统600 可根据样品的类型，重量，体积和大小等进行扩展，大大增加了本发明的适用样品类型和检测速度。
上述的无损检测系统10采用具有光电倍增管的超微弱光子检测系统以及多模通用的处理系统，超微弱光子检测系统能够精确采集生物样品的 UPE光子强度数据，并在线输入处理系统，处理系统通过与内置基准数据比对从而实现快速辐射监测，有助于及时启动核应急措施。
由于UPE光子与生物系统的新陈代谢，氧化呼吸过程密切关联。而生物系统(植物叶片)的生长发育与所处(核辐射侵害)环境直接相关。因此， UPE光子携带生物系统的内部性质，本发明通过超微弱光子探测系统500 对其的精确检测可以获取生物样品的完整生命信息，检测精度高。
由于UPE光子主要从生物样品的表皮(外观)发出，因此超微弱光子探测系统500对环境及生物样品状态依赖较小，仅需对样品表面做基本清洁即可进行检测。
UPE光子的数据分析主要针对光子强度及波长，该无损检测系统10 中超微弱光子探测系统500基于低本底的光电倍增管，通过配置对应的滤光片和光子放大器，可以精确获取光子的强度和波长信息。通过对比采集的生物样本的UPE发光数据与基准数据的差异，可实时获得生物样品的 UPE性质，从而得到核电站环境辐射强度。
图6是本发明另一实施例提供的用于核电站环境辐射的无损检测方法，该方法是基于如上所述的无损检测系统实现的。
请参阅图6，以生物样品为植物叶片为例，上述的核电站环境辐射的无损检测方法包括以下步骤：
S100，将植物叶片放置在输送系统上，由输送系统输送植物叶片。
S200，通过去离子水喷淋系统对输送系统上输送的植物叶片进行去离子水喷淋处理，以清洗植物叶片表面，确保表面没有杂质(发光)。
S300，经过去离子水喷淋后，通过风干系统对植物叶片表面进行恒温风干处理，保证生物样品表面干燥洁净。
S400，经风干处理后，通过LED光致激发系统发射LED白光,以对风干处理后的植物叶片表面进行均匀照射处理。
S500，经LED光致激发后，植物叶片流转至分拣系统上，通过位于分拣系统上方的超微弱光子探测系统采集植物叶片发出的光子强度，并传输给处理系统。
S600，处理系统将采集到的植物叶片的光子强度与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，并基于生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
上述的无损检测方法依次由去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统对生物样品进行喷淋、风干及LED照射处理；再通过具有光电倍增管的超微弱光子检测系统采集生物样品的UPE光子强度数据，并在线输入处理系统，处理系统通过与内置基准数据比对从而实现快速辐射监测。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，包括：
输送系统，用于输送待检测的生物样品；
依次安装在输送系统的输送方向上的去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统，所述去离子水喷淋系统、风干系统、LED光致激发系统依次对输送系统上输送的生物样品进行喷淋处理、风干处理及LED照射处理；
分拣系统，布置于所述输送系统的末端，用于承载经喷淋处理、风干处理及LED照射处理后的生物样品；
超微弱光子探测系统，位于所述分拣系统的上方，用于采集输送至所述分拣系统上的生物样品发出的光子强度数据，并传输给处理系统；
处理系统，用于接收所述超微弱光子探测系统采集的生物样品发出的光子强度数据，并将生物样品发出的光子强度数据与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
2.根据权利要求1所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述去离子水喷淋系统包括去离子水喷淋头、去离子水储液槽、循环水泵及过滤器，所述循环水泵及所述过滤器设置在所述去离子水储液槽内，所述过滤器的一端连接所述循环水泵，所述过滤器的另一端连接所述去离子水喷淋头，所述循环水泵用于将所述去离子水储液槽内的去离子水经过所述过滤器泵入所述去离子水喷淋头，以使所述去离子水喷淋头喷淋所述输送系统上输送的生物样品表面。
3.根据权利要求2所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述去离子水喷淋头包括两组，两组所述去离子水喷淋头相对设置在所述输送系统的上方，用于对所述输送系统上输送的生物样品进行去离子水喷淋处理。
4.根据权利要求1所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述风干系统包括空气电加热器和风机，所述空气电加热器用于对空气进行加热，所述风机用于将加热过后的气流吹出，以对生物样品的表面进行风干处理。
5.根据权利要求1所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述LED光致激发系统包括控制模块、LED驱动模块和光源模块，所述控制模块连接所述LED驱动模块的输入端，所述LED驱动模块的输出端连接光源模块，所述控制模块用于控制所述LED驱动模块驱动所述光源模块发射LED白光，以对风干处理后的生物样品表面进行照射处理。
6.根据权利要求1所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述超微弱光子探测系统包括依次连接的滤光片、光电倍增管及光子放大器，所述光电倍增管经所述滤光片采集生物样品发出的光子强度信号，生物样品发出的光子强度信号经光子放大器放大处理后传输给所述处理系统。
7.根据权利要求1所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述分拣系统包括多个设置在所述输送系统末端的分拣台，每个分拣台设置有一分拣机器人，所述分拣机器人用于对所述分拣台上的生物样品进行分拣操作。
8.根据权利要求1所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述处理系统包括处理器和报警模块，所述处理器用于接收超微弱光子探测系统采集的的生物样品发出的光子强度数据，并将生物样品发出的光子强度与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制所述分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作；所述处理器还用于根据生物样品的光子强度的辐射风险等级，控制报警模块发出报警信号。
9.根据权利要求1所述的用于核电站环境辐射的无损检测系统，其特征在于，所述输送系统包括传送架和转动设置在传送架上的传送带，所述传送带用于输送所述生物样品。
10.一种用于核电站环境辐射的无损检测方法，其特征在于，包括：
由去离子水喷淋系统对输送系统上输送的生物样品进行去离子水喷淋处理；
经过去离子水喷淋后，通过风干系统对生物样品表面进行风干处理；
经风干处理后，通过LED光致激发系统发射LED白光，以对风干处理后的植物叶片表面进行LED照射处理；
输送系统将LED照射处理后的生物样品输送至分拣系统上，通过位于分拣系统上方的超微弱光子探测系统采集生物样品发出的光子强度数据，并传输给处理系统；
处理系统将采集到的生物样品发出的光子强度数据与基准数据进行对比，分析生物样品的光子强度的辐射风险等级，生成分拣指令，以控制分拣系统按照生物样品的光子强度的辐射风险等级对生物样品进行分拣操作。
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