CN209606620U - 一种辐射测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辐射测量设备，用于识别辐射类型，以使得用户针对辐射类型采取对应的去污措施，从而提高了去污效果。该辐射测量设备包括至少一个探测器和处理电路以及腔体；其中：所述至少一个探测器围绕在所述腔体的外侧，用于接收置于所述腔体内的物品放射的射线，并向所述处理电路输出所述射线转化后的电信号；所述处理电路与所述至少一个探测器连接，用于接收所述电信号，并将处理所述电信号之后获得的辐射测量数据输出给终端设备；其中，所述终端设备根据辐射测量数据进行核素的识别和其它相关辐射测量。

Description

一种辐射测量设备

技术领域

本实用新型涉及核辐射监测技术领域，特别涉及一种辐射测量设备。

背景技术

核辐射对人体的危害较大，在某些场所例如核动力厂中，为了保证安全性，需要对处于核辐射场所内的物品进行核辐射监测，以防止受到放射性污染的物品夹带超过预设辐射量的放射性物质扩散到安全区域，引起安全隐患。

目前针对物品的监测都是监测物品是否受到γ射线辐射，针对γ射线辐射的探测只是探测有无，无法获知是何种核素辐射。从而只能大致知道污染源的存在，继而对现场进行盲目的去污措施，去污效果较低，浪费了大量的人力物力。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种辐射测量设备，用于识别辐射类型，以使得用户针对辐射类型采取对应的去污措施，从而提高了去污效果。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种辐射测量设备，该辐射测量设备包括：至少一个探测器和处理电路以及腔体；其中：

所述至少一个探测器围绕在所述腔体的外侧，用于接收置于所述腔体内的物品放射的射线，并向所述处理电路输出所述射线转化后的电信号；

所述处理电路与所述至少一个探测器连接，用于接收所述电信号，并将处理所述电信号之后获得的辐射数据输出给终端设备；其中，所述终端设备根据辐射测量数据进行核素的识别和其它相关辐射测量。

本实用新型实施例中，处理电路可以将物品所受辐射的测量数据发送给终端设备，以使得终端设备根据辐射数据可以确定物品所受到的辐射的能量和活度的分布，从而使得用户便于获知物品各个区域所受的辐射种类和辐射量的大小，继而对物品或者现场进行针对性的去污措施，提高去污效果，节约人力物力。

可选的，所述处理电路包括：

采样模块，与所述至少一个探测器连接，用于将对所述电信号采样后获得的采样数据发送给计数模块；

所述计数模块，与所述采样模块连接，用于接收来自所述采样模块的采样数据，并将对所述采样数据进行计数之后获得的所述辐射数据发送给所述终端设备。

可选的，所述处理电路还包括：

信号调理电路，所述信号调理电路的输入端与所述采样电路的输出端连接，所述信号调理电路的输出端与所述计数模块的输入端连接；

其中，所述信号调理电路用于生成阈值信号，通过所述阈值信号用于调整输入所述计数模块的所述采样数据。

本实用新型实施例中，信号调理电路可以过滤采样数据中的无效数据，从而使得计数模块只对有效的采样数据进行计数，减轻计数的工作量，提高辐射测量设备的计算速率。

可选的，所述信号调理电路包括：

至少两个比较器，每个比较器的输入端分别与所述采样电路的输出端连接，输出端与所述计数模块的输入端连接；

其中，所述至少两个比较器对应的阈值信号的幅度不同，以使得计数模块获得在整个幅度范围内的采样数据。

本实用新型实施例中，信号调理电路可以产生不同的阈值，这样就可以使得计数模块获得在整个幅度范围内的采样数据。

可选的，所述辐射测量设备还包括：

包覆在所述至少一个探测器外侧的屏蔽件，用于屏蔽所述物品所在场景中的本底辐射，其中，所述至少一个探测器位于所述腔体与所述屏蔽件之间，所述屏蔽件包括至少两层屏蔽层，所述至少两层屏蔽层可拆卸连接。

本实用新型实施例中，屏蔽件包括至少两层屏蔽层，且至少两层屏蔽层可拆卸连接，那么当测量本底辐射较低的场景内的物品的辐射量时，则可以从至少两层屏蔽层中拆卸其中的一层或者几层屏蔽层，以减小屏蔽件的厚度；而当测量本底辐射较高的场景内的物品的辐射量时，则可以在原有的屏蔽层的基础上再增加一层或者几层屏蔽层，以增大屏蔽件的厚度，从而使得辐射测量设备适应多种不同本底辐射的应用场景，提高测量的准确度。

可选的，所述至少两层屏蔽层的厚度相同或者不同。

可选的，所述至少两层屏蔽层的厚度位于[1cm，5cm]。

可选的，所述至少两层屏蔽层中至少一层屏蔽层的厚度小于或等于5mm。

本实用新型实施例中，屏蔽件是由多层屏蔽层组成，不同的屏蔽层的厚度可以相同，也可以不相同，当每层的屏蔽层的厚度较厚时设置了较少层的屏蔽层，减少拆卸或者添加的次数，较为简便。当每层的屏蔽层厚度较薄时，拆卸或者添加时较为省力。

可选的，所述至少一个探测器包括偶数个探测器；其中，

所述偶数个探测器均匀分布在所述腔体的外侧。

可选的，所述至少一个探测器包括至少四个探测器；其中，

所述至少一个探测器均匀分布在所述腔体固定的四个面板，其中，所述腔体包括固定设置的四个面板和活动设置的两个面板。

本实用新型实施例中，探测器可以设置多个，并均匀分布在腔体外侧，以提高测量的准确度。

可选的，所述腔体放置所述至少一个探测器的板体的厚度小于或等于0.5mm。

本实用新型实施例中，处理电路可以将辐射数据发送给终端设备，以使得终端设备根据辐射数据可以确定物品所受到的辐射的能量和活度的分布，从而使得用户便于获知物品各个区域所受的辐射种类和辐射量的大小，继而对物品或者现场进行针对性的去污措施，提高去污效果，节约人力物力。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的辐射测量设备的一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的辐射测量设备的一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的信号处理电路的一种结构示意图

图4为本实用新型实施例提供的辐射测量设备的屏蔽件的一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的辐射测量设备的腔体的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

目前针对物品的监测都是监测物品是否受到γ射线辐射，针对γ射线辐射的探测只是探测有无，无法获知是何种辐射。从而只能大致知道污染源的存在，继而对现场进行盲目的去污措施，去污效果较低，浪费了大量的人力物力。

鉴于此，本实用新型实施例提供一种新的辐射测量设备，该辐射测量设备中的处理电路可以将物品所受辐射的测量数据发送给终端设备，以使得终端设备根据辐射数据可以确定物品所受到的辐射的能量和活度的分布，从而使得用户便于获知物品各个区域所受的辐射种类和辐射量的大小，继而对物品或者现场进行针对性的去污措施，提高去污效果，节约人力物力。

下面结合说明书附图介绍本实用新型实施例提供的技术方案。

请参见图1、图2及图3，本实用新型实施例提供了一种辐射测量设备，该辐射测量设备包括至少一个探测器10和处理电路20以及腔体30；其中：至少一个探测器10围绕在腔体30的外侧，用于接收置于腔体30内的物品放射的射线，并向处理电路20输出射线转化后的电信号；处理电路20与至少一个探测器10连接，用于接收电信号，并将处理电信号之后获得的辐射数据输出给终端设备；其中，辐射数据用于指示处理后的电信号的幅度和脉冲宽度。

本实用新型旨在针对现有的辐射测量设备只能定性地监测物品是否受到γ射线辐射，而无法获知是何种核素辐射。从而只能大致知道污染源的存在，继而对现场进行盲目的去污措施，去污效果较低，浪费了大量的人力物力。因此，本实用新型实施例中，辐射测量设备设置的处理电路可以将物品所受辐射的测量数据发送给终端设备，以使得终端设备根据辐射数据可以确定物品所受到的辐射的能量和活度的分布，从而使得用户便于获知物品各个区域所受的辐射种类和辐射量的大小。

具体地，探测器10可以包括闪烁体和光电倍增管，闪烁体设置于光电倍增管的外侧，用于接收腔体30内的物品放射的射线并转化为电信号，将电信号传输至处理电路20。

处理电路20可以包括与至少一个探测器10连接的采样模块201及与采样模块201连接的计数模块202。其中，采样模块201用于对至少一个探测器发送的电信号进行采样，并将对电信号采样后获得的采样数据发送给计数模块202。可能的实施方式中，采样模块201可以通过AD/C模块实现。计数模块202用于接收来自采样模块201的采样数据，并对采样数据进行计数，将对采样数据进行计数之后获得的辐射数据发送给终端设备。可能的实施方式中，计数模块202可以通过现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)实现。

采样模块201采样后获得的采样数据有些可能是无效数据，例如可能是由其他器件产生的信号。本实用新型实施例中，处理电路20还包括信号调理电路203，信号调理电路203的输入端与采样电路201的输出端连接，信号调理电路203的输出端与计数模块202的输入端连接.其中，信号调理电路203用于生成阈值信号，通过阈值信号用于调整输入计数模块202的采样数据。

计数模块202对采样模块201送来的电信号进行采样分析，在计数模块202和采样模块201之间的信号调理电路203可以生成阈值信号，用于指示噪音阀值，对于输入到计数模块202的电信号，如果电信号的幅度低于噪音阀值，则认为该电信号是无效信号，信号调理电路203可以过滤掉该电信号，自然计数模块201对该电信号不进行计数。相反，如果输入到计数模块202的电信号，如果该电信号的幅度高于噪音阀值，则认为该电信号是有效信号，信号调理电路203可以将该电信号输出给计数模块201，此时计数模块201对该电信号进行计数。

请参见图3，本实用新型实施例中，信号调理电203包括至少两个比较器301，每个比较器301的输入端分别与采样模块201的输出端连接，输出端与计数模块202的输入端连接。其中，至少两个比较器301对应的阈值信号的幅度不同，以使得计数模块202获得在整个幅度范围内的采样数据，从而计数模块202获得的计数可以指示整个幅度范围内的采样数据，能够实现多幅度甄别γ射线辐射的方式。

相较于现有技术中，针对γ信号只设置了一个噪声阈值，通过比较γ信号的幅度确定能量从而粗略确定出γ源。本实用新型实施例中的信号调理电路203可以产生至少两个阈值信号，如图3所示，图3以信号调理电路203设置两个比较器(V1，V2)为例，本实用新型实施例可以设置V1和V2两个高低不同的阈值，则通过统计H和L两个通道的计数，就可以推算出在幅度V1和V2区间内的信号计数的分布，从而可以实现在整个幅度范围内的采样数据，能够实现多幅度甄别γ射线辐射的方式。即不止可以确定γ源，还可以确定物品各个区域所受的辐射种类和辐射量的大小，继而对物品或者现场进行针对性的去污措施，提高去污效果，节约人力物力。

计数模块202进行计数之后获得的辐射数据发送给终端设备，其中，该辐射数据是上述计数分布的统计。该终端设备可以根据上述辐射数据进行处理并绘图输出，其中，绘图后的图形可以指示物品所受辐射的能量和活度分布，即将物品所受辐射的能量和活度分布以图形化的方式输出，从而使得用户便于获知物品各个区域所受的辐射种类和辐射量的大小。

请参见图2，本实用新型实施例中，辐射测量设备还包括屏蔽件10，屏蔽件40包覆在腔体30的外侧，用于屏蔽辐射放射源所在场景中的本底辐射，其中，至少一个探测器10位于腔体30与屏蔽件40之间，屏蔽件40包括至少两层屏蔽层，至少两层屏蔽层可拆卸连接。图1中，探测器10及处理器20与腔体30和屏蔽件40的位置仅是示意，不代表真实的设置方式。

由于测量环境中存在本底辐射，所以为了得到较为准确的待测量的辐射放射源，例如类似安全帽等的小物品的辐射量时，需要对本地辐射进行屏蔽。具体的，本实用新型实施例中，辐射测量设备可以设置用于放置小物品的腔体30，在腔体30的外侧可以设置多个探测器10，并在多个探测器10的外围设置由多层屏蔽层组成的屏蔽件40，其中，屏蔽件40完全包覆腔体30。由于屏蔽件40将位于腔体30内的小物品与环境中的辐射量隔离，导致探测器10对小物品的测量免受本底辐射影响，从而获得的小物品的测量结果更为准确。

可能的实施方式中，请参见图4，屏蔽件40可以包括至少两层屏蔽层400，且至少两层屏蔽层400可拆卸连接。当辐射测量设备用在本底辐射较低的场景，则测量小物品的辐射量时，则可以从至少两层屏蔽层400中拆卸其中的一层或者几层屏蔽层400，以减小屏蔽件40的厚度，与要屏蔽的较低的本底辐射相匹配。而当测量本底辐射较高的场景内的物品的辐射量时，则可以在原有的屏蔽层400的基础上再增加一层或者几层屏蔽层400，以增大屏蔽件40的厚度，与要屏蔽的较高的本底辐射相匹配。相较于现有技术中，固定厚度的屏蔽件40来说，本实用新型实施例可以通过可拆卸多层屏蔽层400实现屏蔽件40的厚度可变，使得辐射测量设备适应多种不同本底辐射的应用场景，提高测量的准确度。

屏蔽件40在使用过程中也可能损坏，如果屏蔽件40是固定厚度的一个整体，那么当屏蔽件40不管是大面积损坏还是部分位置处出现损坏，都需要更换整个屏蔽件40，较为浪费。本实用新型实施例中，多层屏蔽层400组成的屏蔽件40，可以只更换损坏的那一层，节约了资源。

可能的实施方式中，屏蔽件40包括的至少两层屏蔽层400的总厚度位于[1cm，5cm]范围内。也就是较低本底辐射对应的总厚度一般位于1cm左右，较高本底辐射对应的总厚度一般位于5cm左右。当然，屏蔽件40包括的至少两层屏蔽层400的总厚度可以根据不同场景的本底辐射量来确定，以提高对本底辐射的屏蔽效果。

本实用新型实施例中，屏蔽件40包括的至少两层屏蔽层400的厚度可以相同。屏蔽层400的材质包括铅，或者其他可能的材质，那么屏蔽层400的重量较重。如果每层屏蔽层400较厚时，那么在更换或者添加或者拆卸屏蔽层400时较为费力。而如果每层屏蔽层400较薄，那么在测量处于较高本底辐射的场景中的物品时，可能需要添加多次屏蔽层400，较为繁琐。可能的实施方式中，至少两层屏蔽层400中至少一层屏蔽层400的厚度小于或等于5mm，这样每层屏蔽层400的重量较轻，便于更换或者添加。例如，屏蔽件40的总厚度要求是5cm，那么屏蔽件40可以包括10层屏蔽层400，每层屏蔽层400的厚度均为5mm。

当然，屏蔽件40包括的多层的屏蔽层400的厚度也可以不相同，沿用上述的例子，如果屏蔽件40的总厚度要求是5cm，那么屏蔽件40可以包括8层屏蔽层400，其中6层屏蔽层400的厚度均为5mm，另外2层屏蔽层400的厚度均为1cm，以尽量减少更换次数，同时也尽可能省力。

请参见图5，本实用新型实施例中，腔体30可以包括固定设置的四个面板和活动设置的两个面板，例如腔体30可以包括与水平面平行的顶板301以及设置在顶面正下方的底板、位于顶板301和底板两端的左侧板和右侧板304，以及位于顶板301和底板两端的前侧板302和后侧板303。其中，前侧板302通过第一连接件305与左侧板连接，且围绕第一连接件305以垂直方向进行旋转，以实现腔体30打开或封闭。也就是腔体30可以通过前侧板302实现门的作用，当前侧板302围绕第一连接件305向远离右侧板304的方向移动，则实现门的打开，此时可以将待测量物品放入腔体30内。同样地，本实用新型实施例也可以通过后侧板303实现门的作用，即后侧板303通过第二连接件306与右侧板304连接，且围绕第二连接件306以垂直方向进行旋转，以实现腔体30打开或封闭。对应地，固定设置的四个面板为顶板、底板、左侧板以及右侧板，活动设置的两个面板为前侧板和后侧板。其中，底板、左侧板实际上是不可见的，所以图5中未示出。

待测量的物品有长有短，如果待测量的物品较长，那么可能无法完全放入腔体30内，此时可能无法保证待测量物品在腔体30内的平衡。所以，本实用新型实施例中，腔体30的前侧板302通过第一连接件305与左侧板连接，且围绕第一连接件305以垂直方向进行旋转，同时，后侧板303通过第二连接件306与右侧板304连接，且围绕第二连接件306以垂直方向进行旋转，即腔体30可以设置两个门，这样即使待测量的物品较长，也可以穿过腔体30的两个门在腔体30内保持平衡。

腔体30除了容纳待测量的物品之外，还可以保护设置在腔体30外侧的至少一个探测器10，所以可能的实施方式中，腔体30可以采用不锈钢材质制成或者采用其他可能的材料制成。当腔体30采用不锈钢材质制成时，腔体30的每个板的厚度可以小于或者等于0.5mm，既对至少一个探测器10起到支撑保护作用，又可以使得待测量物品的辐射尽量多得穿透腔体30。

本实用新型实施例中，探测器10可以设置多个，以尽量探测到待测量物品多的辐射量，提高测量的准确度。可能的实施方式中，至少一个探测器10包括偶数个探测器10，例如至少一个探测器10包括至少两个探测器10，至少一个探测器10也可以包括至少四个探测器10等。当至少一个探测器10包括至少两个探测器10，至少一个探测器10可以均匀分布在腔体30的顶板301和底板；或者，至少一个探测器10也可以均匀分布在腔体30的左侧板和右侧板304。当至少一个探测器10包括至少四个探测器10，至少一个探测器10可以均匀分布在所述腔体30的顶板301、底板以及左侧板和右侧板304。具体地，辐射测量设备可以根据测量环境，测量物品等设置多个探测器10，具体设置的探测器10的个数不限制，当然如果设置多个探测器10已经获得较高准确度的辐射量，那么此时可以不再添加探测器10。

基于本实用新型实施例提供的辐射测量设备在测量物品的辐射量时，可以根据物品所在场景中的本底辐射添加屏蔽层400或者减少屏蔽层400，从而实现屏蔽件40的厚度可变，提高测量物品的辐射量的准确度。

本实用新型实施例提供的辐射测量设备还可以包括显示屏等外围器件，这里不再赘述。

综上，本实用新型实施例中，辐射测量设备中的处理电路可以将物品所受辐射的测量数据发送给终端设备，以使得终端设备根据辐射数据可以确定物品所受辐射的能量和活度的分布，从而使得用户便于获知物品各个区域所受的辐射种类和辐射量的大小，继而对物品或者现场进行针对性的去污措施，提高去污效果，节约人力物力。

该辐射测量设备内设置的屏蔽件包括至少两层屏蔽层，且至少两层屏蔽层可拆卸连接，那么当测量本底辐射较低的场景内的物品的辐射量时，则可以从至少两层屏蔽层中拆卸其中的一层或者几层屏蔽层，以减小屏蔽件的厚度；而当测量本底辐射较高的场景内的物品的辐射量时，则可以在原有的屏蔽层的基础上再增加一层或者几层屏蔽层，以增大屏蔽件的厚度，从而使得辐射测量设备适应多种不同本底辐射的应用场景，提高测量的准确度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种辐射测量设备，其特征在于，包括：至少一个探测器和处理电路以及腔体；其中：

所述至少一个探测器围绕在所述腔体的外侧，用于接收置于所述腔体内的物品放射的射线，并向所述处理电路输出所述射线转化后的电信号；

所述处理电路与所述至少一个探测器连接，用于接收所述电信号，并将处理所述电信号之后获得的辐射数据输出给终端设备；其中，所述终端设备根据辐射测量数据进行核素的识别和其它相关辐射测量。

2.如权利要求1所述的辐射测量设备，其特征在于，所述处理电路包括：

采样模块，与所述至少一个探测器连接，用于将对所述电信号采样后获得的采样数据发送给计数模块；

所述计数模块，与所述采样模块连接，用于接收来自所述采样模块的采样数据，并将对所述采样数据进行计数之后获得的所述辐射数据发送给所述终端设备。

3.如权利要求2所述的辐射测量设备，其特征在于，所述处理电路还包括：

信号调理电路，所述信号调理电路的输入端连接采样模块，所述信号调理电路的输出端与所述计数模块的输入端连接；

其中，所述信号调理电路用于生成阈值信号，通过所述阈值信号用于调整输入所述计数模块的所述采样数据。

4.如权利要求3所述的辐射测量设备，其特征在于，所述信号调理电路包括：

至少两个比较器，每个比较器的输入端分别与所述采样模块的输出端连接，输出端与所述计数模块的输入端连接；

其中，所述至少两个比较器对应的阈值信号的幅度不同，以使得计数模块获得在整个幅度范围内的采样数据。

5.如权利要求1所述的辐射测量设备，其特征在于，所述辐射测量设备还包括：

包覆在所述至少一个探测器外侧的屏蔽件，用于屏蔽所述物品所在场景中的本底辐射，其中，所述至少一个探测器位于所述腔体与所述屏蔽件之间，所述屏蔽件包括至少两层屏蔽层，所述至少两层屏蔽层可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的辐射测量设备，其特征在于，所述至少两层屏蔽层的厚度相同或者不同。

7.如权利要求1所述的辐射测量设备，其特征在于，所述至少两层屏蔽层的厚度位于[1cm，5cm]。

8.如权利要求5或6所述的辐射测量设备，其特征在于，所述至少两层屏蔽层中至少一层屏蔽层的厚度小于或等于5mm。

9.如权利要求8所述的辐射测量设备，其特征在于，所述至少一个探测器包括至少四个探测器；其中，

所述至少一个探测器均匀分布在所述腔体固定的四个面板，其中，所述腔体包括固定设置的四个面板和活动设置的两个面板。

10.如权利要求1所述的辐射测量设备，其特征在于，所述腔体放置所述至少一个探测器的板体的厚度小于或等于0.5mm。