CN209840987U - 碲锌镉背散射式测厚仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种碲锌镉背散射式测厚仪，包括放射源、铅块、CZT探测器、铅筒和数字多道分析仪；所述的铅块顶部设有凹槽，所述的放射源放置于所述的铅块凹槽内；所述的铅筒为圆筒形状，所述的CZT探测器置于铅筒内；被测物与所述的放射源垂直，所述的铅筒的轴心线与放射源成45°的夹角；所述的CZT探测器与数字多道分析仪连接，所述的数字多道分析仪将射线信号转换成电信号进行数值显示。本实用新型采用的是背散射式原理，测厚仪的放射源可以和其它部分安装成一体式结构，当测量大型材料时可进行单侧测量。采用的是CZT探测器，结构简单，结构紧凑，其测量结果可不受外界温度、湿度等的影响，更加稳定。
Description
技术领域
本实用新型属于测厚仪技术领域，具体涉及一种碲锌镉背散射式测厚仪。
背景技术
目前，广泛使用的有透射式伽玛射线测厚仪，主要由安装伽玛射线放射源的屏蔽装置，吸收伽玛射线的探测器，进行信号处理的测量线路及指示仪表三部分组成，各部分均安装在一个C型架上，被测物体放置于C型架中间，伽玛放射源和探测器置于被测物体两侧，伽玛射线在穿过被测物质时一部分会被被测物质吸收和反射，一部分会直接透射，探测器接收透射的伽玛射线后传送给信号处理装置，根据透射的射线强度与被测物厚度的关系得到被测物体的厚度。
该类型的测厚仪采用的是C型架结构，所测物体要求放置于C型架中间，从而致使被测物体的类型受到了限制。并且该类型的测厚仪大多采用固定安装，体积大，使用便捷度低。
还有一种反射式伽玛射线测厚仪，基于康普顿效应，是一种从单侧无损测量金属管壁、金属平板和容器等厚度的仪器。如图2所示，其结构也分为伽玛射线放射源、伽玛射线接收装置和光电倍增管三个部分，其中放射源和射线接收装置放置于被测物体的同一侧。在反射式伽玛射线测厚仪中，放射源发射出的γ射线射到被测物体上发生散射，反射部分则被伽玛射线接收装置吸收，通过光电倍增管完成射线→光→电讯号的转换，不同的计数对应不同的材料厚度，从而完成测量。
这种测厚仪金属表面凹凸不平带有氧化皮或内表面有垢等，不同情况下测量结果会出现不同的偏差。该类型的测厚仪采用的伽玛射线接收装置能量分辨率低。
实用新型内容
针对上述透射式伽玛射线测厚仪的缺点，本实用新型提供一种碲锌镉背散射式测厚仪，采用背散射式方法，能够解决被测物体受限的缺点，对于不宜放置于C型架中的物体也可以测量其厚度。
另外，对于反射式伽玛射线测厚仪，其目前使用的NaI闪烁探测器只能提供中等程度的能量分辨率，对铯-137@662keV的γ射线分辨率最好只能达到6％左右，且闪烁体对周围环境条件如温度变化、振动及湿度较敏感。本实用新型旨在将CZT探测器应用在反射式伽玛射线测厚仪中，该实用新型所使用的CZT探测器对于镅-241@59.5keV的γ射线能量的分辨率可达到7％，对铯-137@662keV的γ射线分辨率最好能达到1.6％左右。
具体的技术方案为：
碲锌镉背散射式测厚仪，包括放射源、铅块、CZT探测器、铅筒和数字多道分析仪；所述的铅块顶部设有凹槽，所述的放射源放置于所述的铅块凹槽内；所述的铅筒为圆筒形状，所述的CZT探测器置于铅筒内；
被测物与所述的放射源垂直，所述的铅筒的轴心线与放射源成45°的夹角；
所述的CZT探测器与数字多道分析仪连接，所述的数字多道分析仪将射线信号转换成电信号进行数值显示。
伽玛射线测厚仪主要用于橡胶制作、钢板轧制和薄膜厚度控制等方面，现有的伽玛射线测厚仪的射线放射源采用的是铯-137，钴-60和镅-241，相对其它两种射线源，本实用新型采用镅-241的能量低，产生的辐射易于防护，更加安全。
探测器部分采用的CZT探测器属于一种半导体探测器，碲锌镉半导体是目前综合性能最好的核辐射探测器之一，用其制成的γ射线探测器具有探测效率高、能量分辨率高、体积小、能在室温下工作等优点。在现有的伽玛射线测厚仪中，反射式伽玛射线测厚仪所使用的碘化钠探测器容易潮解，将CZT探测器代替其它探测器运用于伽玛射线测厚仪中可对现有的测厚仪进行优化。
本实用新型提供的碲锌镉背散射式测厚仪，具有的技术效果有：
1、由于该测厚仪采用的是背散射式原理，测厚仪的放射源可以和其它部分安装成一体式结构，当测量大型材料时可进行单侧测量。
2、由于该测厚仪采用的是CZT探测器，CZT探测器可在室温下进行正常工作，因此在实际应用时，该测厚仪的结构相对简单，其测量结果可不受外界温度、湿度等的影响，更加稳定。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的测试流程图。
具体实施方式
如图1所示，碲锌镉背散射式测厚仪，包括放射源1、CZT探测器3和数字多道分析仪。放射源1为镅-241放射源，放置于铅浇筑而成的铅块2凹槽内，铅块2其作用是将放射源1的部分射线屏蔽，阻挡直接射进CZT探测器3，降低噪声。CZT探测器3放在铅筒4中，铅筒4为铅浇筑而成的中部贯通的圆柱体，放射源1与CZT探测器3放置的位置成45°角的关系。多道分析仪与CZT探测器3的尾部相连接，数字多道分析仪的作用是将射线信号转换成电信号，并显示射线的强度和能谱。
整个装置的测量流程图如图2所示。放射源1放出的射线打在被测物5上，由被测物5反射回来的射线被CZT探测器3接收，与CZT探测器3相连的多道分析仪分析由CZT探测器3接收的信号，将CZT探测器3探测到的光信号转换成电信号，由对应的分析软件显示读出相关计数。
Claims (3)
1.碲锌镉背散射式测厚仪，其特征在于，包括放射源(1)、铅块(2)、CZT探测器(3)、铅筒(4)和数字多道分析仪；所述的铅块(2)顶部设有凹槽，所述的放射源(1)放置于所述的铅块(2)凹槽内；所述的铅筒(4)为圆筒形状，所述的CZT探测器(3)插入到铅筒(4)内；
被测物(5)与所述的放射源(1)垂直，所述的铅筒(4)的轴心线与放射源(1)成夹角；
所述的CZT探测器(3)与数字多道分析仪连接，所述的数字多道分析仪将射线信号转换成电信号进行数值显示。
2.根据权利要求1所述的碲锌镉背散射式测厚仪，其特征在于，所述的放射源(1)为镅241放射源。
3.根据权利要求1或2所述的碲锌镉背散射式测厚仪，其特征在于，所述的铅筒(4)的轴心线与放射源(1)成45°的夹角。
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