CN202404246U - 便携式γ探测器4π响应刻度装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式γ探测器4π响应刻度装置，探测器悬挂装置安装在支架上，可使探测器向上或向下翻转，且可使其悬架沿竖直方向上下移动，放射源安置器具有由电机驱动旋转的标记尺及支撑腿，标记尺底端通过平衡杆固接配重块，支撑腿下端安装着可调节放射源安置器整体水平度的旋钮，标记尺上标记有沿其弧线形尺体布列的弧线刻度，在呈弧度为90°的弧线段形的标记尺上安装着刻度指示载样游标，刻度指示载样游标能沿着标记尺往复滑动，刻度指示载样游标上安装有相对于其顶端平面垂直的管状固定杆和管状伸缩杆，管状伸缩杆能伸出或缩入管状固定杆内，管状固定杆能将刻度指示载样游标固定在标记尺上。本实用新型消除了探测器非完全对称性对刻度的影响，对点源在距探测器１m内4π空间中任意位置进行准确定位。

Description

便携式γ探测器4π响应刻度装置

技术领域

本实用新型涉及计量测试技术领域,属于核测试用γ探测器响应刻度器，特别是便携式γ探测器4π响应刻度装置。

背景技术

美国HASL-258报告给出γ谱仪测量放射性的BECK公式，该BECK公式表述了γ能谱全能峰计数率与核素活度间的确定关系，在BECK公式中有一个角响应修正项，用以修正探测器效率的各向异性，但角响应刻度的难点在于探测器的非完全轴对称性及放射源位置的准确控制。澳大利亚产2π角响应刻度架其测试方法为将点源置于以其探测器晶体为中心、半径1m的圆弧上，改变夹角(圆弧上移动源)以获取不同角度上的γ能谱，与零度时相比，即得到角响应，借助该角响应架可实验确定Ortec便携式HPGe探测器在1m距离处、2π立体角内的响应，解决了就地测量地面上放射性核素时的角响应校正问题，然而，随着就地γ谱仪用途的扩展，2π角响应架显示出两方面的局限性：①γ谱仪测量空气浸没照射时，用2π角响应架并不能确定4π空间中任意位置的响应；②探测器悬挂支架的尺寸是固定的，只能用于Ortec便携式γ探测器，已不能明显满足对多种探测器(如Canberra探测器等)进行刻度的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式γ探测器4π响应刻度装置，消除了探测器非完全对称性对刻度的影响，对点源在距探测器１ｍ内4π空间中任意位置进行准确定位。

本实用新型的目的是这样实现的：一种便携式γ探测器4π响应刻度装置，具有支架、探测器悬挂装置和放射源安置器；探测器悬挂装置与支架的连接安装结构为：在支架最顶部设置着竖立的丝杆，丝杆通过螺纹安装于支架顶部，在丝杆本体的上端固装着与该丝杆围绕同一旋转中心同步转动的手轮，在支架顶部还设置着一对与丝杆相平行的竖立的导杆，导杆竖立穿过支架顶部设置的导向穿孔并与导向穿孔内周壁滑动配合，丝杆本体的下端通过安装于悬架顶部的轴承安装在悬架顶部，且丝杆能借助该轴承由手动手轮驱使而相对悬架旋转且相对支架沿竖直方向上下移动，一对导杆其位于导向穿孔下方的下端与悬架顶部相固接，在悬架上安装着具有杜瓦瓶的探测器，固装于杜瓦瓶底端上的底端盖通过一对铰接螺栓铰接于悬架下部，固装于杜瓦瓶顶部上的顶端盖通过可拆卸螺栓固定于悬架上部；放射源安置器的结构为：放射源安置架具有盘状底座和与其固接的至少三个竖直的支撑腿，支撑腿上端固装在盘状底座底面上，在支撑腿的下端安装着能被手动旋转以调节放射源安置器整体水平度的旋钮，在盘状底座底端设置着电机转子对接口，在盘状底座上配合安装着可转动的旋转轮，在旋转轮上固装与呈弧度为π/2的弧线段形的标记尺的底端相固接，在标记尺上设置的弧度刻度从其底端至其顶端相应沿着其弧线段延伸轨迹布置，标记尺底端与旋转轮固定连接且其底端与平衡杆的一端固接，使平衡杆悬空，平衡杆其被悬空的另一端固装有配重块，在标记尺上安装着能沿着其弧线段形尺体往复滑动的刻度指示载样游标，刻度指示载样游标上设置有的刻度标记线或直线段性刻度凹痕与刻度指示载样游标顶端平面相垂直，在刻度指示载样游标上设置着能相对其本体移位的管状固定杆和管状伸缩杆，管状伸缩杆配合插在管状固定杆内并与管状固定杆动配合，管状固定杆通过螺纹活动安装在刻度指示载样游标上并能通过手动调节与标记尺相配合接触而将刻度指示载样游标紧固在标记尺上，管状伸缩杆上设置有沿其杆体长度方向排列的标有刻度，管状伸缩杆相对于刻度指示载样游标顶端平面竖直设立，管状伸缩杆顶端至少露出刻度指示载样游标顶端平面的顶面作为放射源载样台且其轴向中心线与刻度标记线或直线段性刻度凹痕位于同一平面内，管状伸缩杆其露出刻度指示载样游标顶端平面的长度能通过手动灵活设定，且管状伸缩杆能沿着其直线段形杆体的延伸方向相对刻度指示载样游标往复移动。

本实用新型的使用步骤是：(1)将探测器安装在探测器悬挂装置上，向下翻转探测器，使探测器端面向下，在放射源安置器底部上装配电机，电机的输出转轴端头与电机转子对接口对接(可驱动旋转架水平旋转)；(2)通过旋钮(即地面转轮)使支架和旋转架调整到水平位置，并使探测器轴线与弧线段形标记尺上所指示０°的刻度线在同一直线上；(3)旋转手轮以改变探测器距地面的高度，使探测器晶体中心点位于弧线段形标记尺所在圆的圆心；(4)将刻度指示载样游标(刻度移动器)安装在标记尺上(半圆弧轨道)，刻度指示载样游标上的刻度标记线(或直线段性刻度凹痕)与标记尺上指示０°的刻线在同一直线上；(5)将放射源安装在伸缩杆顶部，并对其装配源保护盖；(6)将伸缩杆安装在刻度指示载样游标上；(7)开启电机(标记尺围绕电机输出转轴在水平面内转动),在标记尺平稳匀速转动的情况下获取能谱；(8)获取完能谱后关闭电机；(9)借助与标记尺滑动配合的固定杆和可伸缩的伸缩杆，将放置有点源的刻度指示载样游标在标记尺上依次固定在标记尺的不同位置，以获取(在刻度指示载样游标所指示的)不同角度、不同距离处的若干能谱，再关闭电机，完成了探测器对2π空间效率响应的刻度；(10)向上翻转探测器，使探测器端面朝上，并通过手轮旋转将探测器晶体中心点调至翻转前的位置；(11)依据上述步骤(9)实验，最终完成探测器对４π空间效率响应的刻度。

本实用新型可装配不同类型便携式γ探测器，通过可伸缩的伸缩杆和与标记尺配合接触、滑动的固定杆，将点源准确定位于距探测器晶体中心1m内的任意位置；标记尺在电机的带动下平稳匀速旋转；探测器悬挂装置可使探测器的端面朝上或朝下，也能将晶体中心调至旋转前的原先位置。本实用新型消除了探测器非完全对称性对刻度的影响，对点源在距探测器１m内4π空间中任意位置进行准确定位，以确定4π空间中任意位置的响应。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型总体的立体结构示意图；

图2为本实用新型探测器悬挂装置的正投影结构示意图；

图3为本实用新型探测器悬挂装置局部剖视结构示意图；

图4为本实用新型放射源安置器的立体结构示意图；

图5为本实用新型放射源安置器的正投影结构示意图。

具体实施方式

一种便携式γ探测器4π响应刻度装置，如图1所示，具有支架1、探测器悬挂装置和放射源安置器；探测器悬挂装置与支架1的连接安装结构为：在支架1最顶部设置着竖立的丝杆4，丝杆4通过螺纹安装于支架1顶部，在丝杆4本体的上端固装着与该丝杆4围绕同一旋转中心同步转动的手轮2，在支架1顶部还设置着一对与丝杆4相平行的竖立的导杆3，如图2所示，导杆3竖立穿过支架1顶部设置的导向穿孔24并与导向穿孔24内周壁滑动配合，如图3所示，丝杆4本体的下端通过安装于悬架8顶部的轴承27安装在悬架8顶部，且丝杆4能借助该轴承27由手动手轮2驱使而相对悬架8旋转且相对支架1沿竖直方向上下移动，一对导杆3其位于导向穿孔24下方的下端与悬架8顶部相固接，防止悬架8由丝杆4通过轴承27带动而以丝杆4为中心旋转，在悬架8上安装着具有杜瓦瓶10的探测器，固装于杜瓦瓶10底端上的底端盖11通过一对铰接螺栓9铰接于悬架8下部，固装于杜瓦瓶10顶部上的顶端盖6通过可拆卸螺栓7固定于悬架8上部；放射源安置器放置在探测器的下方，如图1、图4和图5所示，放射源安置器的结构为：放射源安置架21具有盘状底座28和与其固接的至少三个竖直的支撑腿22，支撑腿22上端固装在盘状底座28底面上，在支撑腿22的下端安装着能被手动旋转以调节支撑腿22长度的旋钮23(即地面转轮)，在盘状底座28底端设置着电机转子对接口18，在盘状底座28上配合安装着可转动的旋转轮17，在旋转轮17上固装与呈弧度为π/2的弧线段形的标记尺19的底端相固接，在标记尺19上设置的弧度刻度29从其底端至其顶端相应沿着其弧线段延伸轨迹布置，标记尺19底端与旋转轮17固定连接且其底端与平衡杆13的一端固接，使平衡杆13悬空，平衡杆13其被悬空的另一端固装有配重块12，在标记尺19上安装着能沿着其弧线段形尺体往复滑动的刻度指示载样游标16，刻度指示载样游标16上设置有的刻度标记线或直线段性刻度凹痕20与刻度指示载样游标16顶端平面相垂直，在刻度指示载样游标16上设置着能相对其本体移位的管状固定杆14和管状伸缩杆15，管状伸缩杆15配合插在管状固定杆14内并与管状固定杆14动配合，管状固定杆14通过螺纹活动安装在刻度指示载样游标16上并能通过手动调节与标记尺19相配合接触而将刻度指示载样游标16紧固在标记尺19上，以使刻度指示载样游标16在标记尺19上的位置固定，管状伸缩杆15上设置有沿其杆体长度方向排列的标有刻度，管状伸缩杆15相对于刻度指示载样游标16顶端平面竖直设立，管状伸缩杆15顶端至少露出刻度指示载样游标16顶端平面的顶面作为放射源载样台且其轴向中心线与刻度标记线或直线段性刻度凹痕20位于同一平面内，管状伸缩杆15其露出刻度指示载样游标16顶端平面的长度能通过手动灵活设定，且管状伸缩杆15能沿着其直线段形杆体的延伸方向相对刻度指示载样游标16往复移动。

如图2所示，在底端盖11上固定设置着拉杆25。

如图1至图3所示，在支架1上固定设置着手轮支撑架5，在支架1或手轮支撑架5上设置着螺孔，丝杆4穿过上述螺孔且其周壁上设置的外螺纹与螺孔内周壁的内螺纹相配合，手轮2安装在手轮支撑架5上。

如图3所示，在手轮支撑架5上安装着滑动垫片26，滑动垫片26能围绕手轮2中心转轴转动，滑动垫片26位于手轮2与手轮支撑架5之间。

本实用新型是建立便携式γ探测器４π响应刻度的装置，用于对距探测器1m内4π空间中任意位置入射γ射线的效率响应进行刻度，解决了便携式γ探测器测量浸没照射刻度的难题。

    本实用新型主要由支架、探测器悬挂装置、放射源安置器等部分组成，其各个主要部分均可拆卸，方便运输和组装，探测器悬挂装置安装于支架上，探测器悬挂装置可翻转，以使探测器竖直向上或竖直向下，并配备不同型号的多套探测器悬挂装置以适应装配不同尺寸的便携式探测器。源支杆由固定杆和伸缩杆两部分构成，固定杆和伸缩杆均为空心杆，固定杆长度固定，伸缩杆上标记有沿其杆体纵向排列的刻度，配合插在固定杆内，当调节好伸缩杆伸出固定杆的伸出长度后，用卡件固定住伸缩杆，使其相对固定杆固定，固定杆下端有螺纹，与标记尺上安装的刻度移动器(刻度指示载样游标)连接起来，标记尺呈弧度为90°的圆弧线段形，标记尺上标有的角度值其精度为1°，标记尺与刻度移动器的底部接触，可辅助刻度移动器在标记尺上固定，且通过连结块和安装在放射源安置器的盘状底座接触，电机的输出转轴与连结块底部相接，电机的输出转轴不承重，仅起平稳转动作用。放射源安置器由四个对称的支撑腿支撑，支撑腿具有较大的重量及承重能力，在一定程度上加强了标记尺旋转时的平稳度。

本实用新型的创新技术特征主要是：(1)五源支杆各自由管状固定杆和管状伸缩杆组成，管状伸缩杆插在管状固定杆中，放射源置于伸缩杆顶部，从固定杆中拉出或缩入伸缩杆，以改变放射源与探测器的距离，通过选用不同长度的源支杆，将点源放置在不同探测距离范围内，不使用伸缩杆时，可将放射源直接放置1m距离处(置于作为滑轨的标记尺上)；(2)为能使放射源放置在距离探测器1m内任意位置，还需要改变(放射)点源与探测器轴线间的夹角，所以特设计呈弧度为90°的圆弧线段形标记尺和可沿标记尺滑动的刻度移动器，放射源安装在源支杆(伸缩杆)顶部，源支杆安装在刻度移动器上，使刻度移动器上设置的刻度标记线或直线段性刻度凹痕沿标记尺上移动以指示不同的角度，刻度移动器沿标记尺滑动的角度范围为0°—90°，精度为１°；(3)探测器悬挂装置可使探测器在悬挂架中进行翻转动作，并可升降探测器悬挂装置以使翻转后变高的晶体中心点的位置复位，不同尺寸的探测器对应不同尺寸探测器悬挂装置的悬架，对不同类型探测器进行刻度时，仅需要更换相应尺寸的探测器悬挂装置(悬挂架)即可。

Claims (4)

1.一种便携式γ探测器4π响应刻度装置，其特征在于：具有支架(1)、探测器悬挂装置和放射源安置器；探测器悬挂装置与支架(1)的连接安装结构为：在支架(1)最顶部设置着竖立的丝杆(4)，丝杆(4)通过螺纹安装于支架(1)顶部，在丝杆(4)本体的上端固装着与该丝杆(4)围绕同一旋转中心同步转动的手轮(2)，在支架(1)顶部还设置着一对与丝杆(4)相平行的竖立的导杆(3)，导杆(3)竖立穿过支架(1)顶部设置的导向穿孔(24)并与导向穿孔(24)内周壁滑动配合，丝杆(4)本体的下端通过安装于悬架(8)顶部的轴承(27)安装在悬架(8)顶部，且丝杆(4)能借助该轴承(27)由手动手轮(2)驱使而相对悬架(8)旋转且相对支架(1)沿竖直方向上下移动，一对导杆(3)其位于导向穿孔(24)下方的下端与悬架(8)顶部相固接，在悬架(8)上安装着具有杜瓦瓶(10)的探测器，固装于杜瓦瓶(10)底端上的底端盖(11)通过一对铰接螺栓(9)铰接于悬架(8)下部，固装于杜瓦瓶(10)顶部上的顶端盖(6)通过可拆卸螺栓(7)固定于悬架(8)上部；放射源安置器的结构为：放射源安置架(21)具有盘状底座(28)和与其固接的至少三个竖直的支撑腿(22)，支撑腿(22)上端固装在盘状底座(28)底面上，在支撑腿(22)的下端安装着能被手动旋转以调节支撑腿(22)长度的旋钮(23)，在盘状底座(28)底端设置着电机转子对接口(18)，在盘状底座(28)上配合安装着可转动的旋转轮(17)，在旋转轮(17)上固装与呈弧度为π/2的弧线段形的标记尺(19)的底端相固接，在标记尺(19)上设置的弧度刻度(29)从其底端至其顶端相应沿着其弧线段延伸轨迹布置，标记尺(19)底端与旋转轮(17)固定连接且其底端与平衡杆(13)的一端固接，使平衡杆(13)悬空，平衡杆(13)其被悬空的另一端固装有配重块(12)，在标记尺(19)上安装着能沿着其弧线段形尺体往复滑动的刻度指示载样游标(16)，刻度指示载样游标(16)上设置有的刻度标记线或直线段性刻度凹痕(20)与刻度指示载样游标(16)顶端平面相垂直，在刻度指示载样游标(16)上设置着能相对其本体移位的管状固定杆(14)和管状伸缩杆(15)，管状伸缩杆(15)配合插在管状固定杆(14)内并与管状固定杆(14)动配合，管状固定杆(14)通过螺纹活动安装在刻度指示载样游标(16)上并能通过手动调节与标记尺(19)相配合接触而将刻度指示载样游标(16)紧固在标记尺(19)上，管状伸缩杆(15)上设置有沿其杆体长度方向排列的标有刻度，管状伸缩杆(15)相对于刻度指示载样游标(16)顶端平面竖直设立，管状伸缩杆(15)顶端至少露出刻度指示载样游标(16)顶端平面的顶面作为放射源载样台且其轴向中心线与刻度标记线或直线段性刻度凹痕(20)位于同一平面内，管状伸缩杆(15)其露出刻度指示载样游标(16)顶端平面的长度能通过手动灵活设定，且管状伸缩杆(15)能沿着其直线段形杆体的延伸方向相对刻度指示载样游标(16)往复移动。

2.根据权利要求1所述的便携式γ探测器4π响应刻度装置，其特征是：在底端盖(11)上固定设置着拉杆(25)。

3.根据权利要求1所述的便携式γ探测器4π响应刻度装置，其特征是：在支架(1)上固定设置着手轮支撑架(5)，在支架(1)或手轮支撑架(5)上设置着螺孔，丝杆(4)穿过上述螺孔且其周壁上设置的外螺纹与螺孔内周壁的内螺纹相配合，手轮(2)安装在手轮支撑架(5)上。

4.根据权利要求2所述的便携式γ探测器4π响应刻度装置，其特征是：在手轮支撑架(5)上安装着滑动垫片(26)，滑动垫片(26)位于手轮(2)与手轮支撑架(5)之间。

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