CN206057592U - 用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于辐射剂量监测与校准技术领域，公开了一种用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置。该γ射线照射装置还包括位于散射腔一侧的散射腔后体；所述散射腔后体的主体材料为铅，形状为长方体形，该长方体形结构上开有两个贯穿的圆柱形通道，其中一个通道用于放置钨合金屏蔽体，另一个通道作为散射腔后体开口且直径与散射腔相匹配；散射腔后体由气缸推动，开启γ射线照射装置时，气缸推动散射腔后体至散射腔后体开口正对着散射腔，关闭γ射线照射装置时，气缸拉动散射腔后体至钨合金屏蔽体正对散射腔。该装置具有在不增加照射装置重量和体积的前提下，能有效增加散射腔体积、降低散射辐射的有益效果。

Description

用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置

技术领域

本实用新型属于辐射剂量监测与校准技术领域，具体涉及一种用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置。

背景技术

核电站在运行过程中需要大量X、γ辐射监测仪表，这类仪表在人员防护、场所辐射水平监测和环境辐射水平监测中发挥着重要的作用。为了保证量值准确和可溯源性，国家计量检定规程要求这类仪表必须定期检定校准(检定周期通常为1年)。如果将大量仪表送往次级标准计量单位鉴定所需费用较大而且周期较长。因此核电站通常购买X、γ辐射监测仪表校准设备(如：γ射线照射装置)组建校准实验室，并通过标准仪表进行量值传递以解决现场仪表的校准和溯源问题。

参考辐射是辐射剂量监测仪器开展计量检定工作的必备条件，γ射线照射装置是产生参考辐射场的重要设备。γ射线照射装置同刻度车、控制系统、视频监视系统和安全连锁系统共同组成校准实验室。校准过程中利用γ射线照射装置提供参考辐射，通过调整被检仪表到放射源之间的距离来获取所需的剂量率。不同位置的剂量率由传递仪表测量并溯源到国家基准，待检仪表到放射源之间的距离可以由刻度车进行精确定位。所有校准设备由控制台进行远程控制和监控。

高飞等在实用新型名称为《一种用于计量检定的γ射线辐照装置》的实用新型专利中公开了包括外光阑、铅快门、内光阑、散射腔、辅快门及铅屏蔽体的γ射线辐照装置，但是该照射装置的散射腔相对于γ射线照射通道的一侧为铅屏蔽体，指示散射腔体积较小，而散射腔的尺寸尤其是长度方向上的尺寸越小，其降低参考辐射场中的散射辐射作用越不明显，但是如果加大散射腔的尺寸则会增加γ射线辐照装置的体积，从而大大增加了装置的重量和制造成本。在降低散射辐射的条件下，如何下减小γ射线照射装置中散射腔的尺寸，降低照射装置的重量和减少制造成本是长期以来存在的技术难题。

实用新型内容

(一)实用新型目的

根据现有技术所存在的问题，本实用新型提供了一种在不增加照射装置重量和体积的前提下，能有效增加散射腔体积、降低散射辐射的γ射线辐照装置。

(二)技术方案

为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置，该装置包括主快门、辅快门、外光阑、内光阑、散射腔、铅屏蔽体，其中外光阑、内光阑及散射腔的几何中心位于同一条轴线上，γ放射源位于散射腔的几何中心位置，散射腔为圆柱体形空腔，关键在于，该γ射线照射装置还包括散射腔后体，散射腔后体位于散射腔的一侧；所述散射腔后体的主体材料为铅，形状为长方体形，该长方体形结构上开有两个贯穿的圆柱形通道，其中一个通道用于放置与该通道尺寸匹配的钨合金屏蔽体，另一个通道无屏蔽体，作为散射腔后体开口且直径与散射腔相匹配；散射腔后体由气缸推动，开启γ射线照射装置时，气缸推动散射腔后体至散射腔后体开口正对着散射腔，此时散射腔体积增至原来的4～5倍，能显著减小照射过程中的散射辐射；关闭γ射线照射装置时，气缸拉动散射腔后体至钨合金屏蔽体正对散射腔。

优选地，所述主快门为铅屏蔽门；所述辅快门为可旋转的圆柱体形状，其中心带有供γ射线通过的孔道。

优选地，所述辅快门的材质为钨合金。

(三)有益效果

采用本实用新型提供的可变散射腔γ射线照射装置对辐射监测仪表进行校准时，在现有的γ射线照射装置结构的基础上，增加了散射腔后体结构，使得在γ射线照射装置照射时散射腔的体积增大了4～5倍，有效降低γ源散射辐射。同时，散射腔后体由气缸驱动，开启γ射线照射装置时，气缸推动散射腔后体开口正对着散射腔；关闭γ射线照射装置时，气缸推动钨合金屏蔽体对着散射腔，防止放射性射线泄漏。

附图说明

图1是可变散射腔γ射线照射装置关闭状态下的示意图；其中1是主快门；2是辅快门；3是γ放射源；4是铅屏蔽体；5是钨合金屏蔽体；

图2是可变散射腔γ射线照射装置开启状态下的示意图；其中6是外光阑；7是内光阑；8是散射腔后体开口；

图3是散射腔后体结构示意图；其中9是散射腔后体；10是气缸；11是散射腔后体支架。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。

实施例1

一种用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置，如图1～图3所示。该装置包括主快门1、辅快门2、外光阑6、内光阑7、散射腔、铅屏蔽体4，其中外光阑6、内光阑7及散射腔的几何中心位于同一条轴线上，γ放射源3位于散射腔的几何中心位置，散射腔为圆柱体形空腔，关键在于，该γ射线照射装置还包括散射腔后体9，散射腔后体9位于散射腔的一侧；所述散射腔后体9的主体材料为铅，形状为长方体形，该长方体形结构上开有两个贯穿的圆柱形通道，其中一个通道用于放置与该通道匹配的钨合金屏蔽体5，另一个通道无屏蔽体，作为散射腔后体开口8且直径与散射腔相匹配；散射腔后体9由气缸10推动，开启γ射线照射装置时，气缸10推动散射腔后体9至散射腔后体开口8正对着散射腔，此时散射腔体积增至原来的4～5倍，能显著减小照射过程中的散射辐射；关闭γ射线照射装置时，气缸10拉动散射腔后体9至钨合金屏蔽体5正对散射腔。

所述主快门1为铅屏蔽门；所述辅快门2为可旋转的圆柱体形状，其中心带有供γ射线通过的孔道，辅快门的材质为钨合金。

利用蒙特卡罗模拟方法对可变散射腔γ照射装置的散射辐射进行了模拟计算。利用MCNP蒙卡程序对可变散射腔γ射线照射装置的进行计算机建模，计算模型由散射腔、铅屏蔽体、快门、放射源和底座等几部分构成。应用MCNP模拟计算辐射场中散射光子问题时，用到的命令卡包括标题卡、栅元卡、曲面卡、数据卡，其中数据卡包括模拟类型卡、栅元参数及曲面参数卡、源卡、计数卡等。为简化计算，节省计算时间，对上述几何结构均进行适当的概化处理。

利用MCNP计算不同尺寸的散射腔对辐射场中散射辐射的影响，计算模型中参考点到放射源的距离为1m，计算结果列于表1。

表1 不同尺寸散射腔的散射辐射

从表1可看出，散射腔体积增大可有效减小散射辐射的影响。散射腔的直径对散射辐射影响较小，散射腔的长度对散射辐射的影响较大，即散射腔的长度越长，由照射装置屏蔽主体带来的散射辐射就越小。因此可变散射腔γ射线照射装置通过改变散射腔的长度来降低散射辐射。

Claims (3)

1.一种用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置，该装置包括主快门、辅快门、外光阑、内光阑、散射腔、铅屏蔽体，其中外光阑、内光阑及散射腔的几何中心位于同一条轴线上，γ放射源位于散射腔的几何中心位置，散射腔为圆柱体形空腔，其特征在于，该γ射线照射装置还包括散射腔后体，散射腔后体位于散射腔的一侧；所述散射腔后体的主体材料为铅，形状为长方体形，该长方体形结构上开有两个贯穿的圆柱形通道，其中一个通道用于放置与该通道尺寸匹配的钨合金屏蔽体，另一个通道作为散射腔后体开口且直径与散射腔相适应；散射腔后体由气缸推动，开启γ射线照射装置时，气缸推动散射腔后体至散射腔后体开口正对着散射腔；关闭γ射线照射装置时，气缸拉动散射腔后体至钨合金屏蔽体正对散射腔。

2.根据权利要求1所述的一种用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置，其特征在于，所述主快门为铅屏蔽门；所述辅快门为可旋转的圆柱体形状，其中心带有供γ射线通过的孔道。

3.根据权利要求1所述的一种用于X、γ辐射剂量仪校准的可变散射腔γ射线照射装置，其特征在于，所述辅快门的材质为钨合金。