CN210155339U - 一种在线活度测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线活度测量仪，包括测量腔、样品供管、闪烁液供管、标准样品供管、洗液供管、压缩空气供管、样品排管、废液排管、标准样品排管和排气管，所述测量腔上设有两个进口和一个出口，两个进口上均设有单向阀，单向阀流向朝向测量腔一侧，两个进口分别连接第一三通阀和第二三通阀的出口，一个出口连接第六三通阀的进口，第一三通阀的进口通过一号泵连接样品供管；本实用新型的样品类型和体积可以依据不同情况自由选择，最大程度降低了放射性废物的产量，所有计数结果和能谱数据实时显示，方便快捷的自动化的测试过程，并可远程传送或远程控制设备；是环保、核医学、核工业和核电站等单位对于排出物在线直接测量的理想选择。

Description

一种在线活度测量仪

技术领域

本实用新型涉及放射性检测技术领域，具体是一种主要测量β辐射的活度测量，可适用于不同形态样品的测量的在线活度测量仪。

背景技术

放射性活度是表示放射性核素特征的物理量。1975年第十五届国际计量大会通过决议，提出放射性活度物理量，它的定义为处于特定能态的一定量的放射性核素，在dt时间内发生核跃迁数的期望值除以dt。放射性活度用符号A表示，单位为贝克〔勒尔〕，符号为Bq，1贝克等于1秒-1。放射性活度这个量历史上曾多次修改完善，如1950年国际放射性标准、单位与常数委员会定义“居里是放射性单位，它是任何放射性核素每秒发生3.7000×1010衰变的量”，还曾有过放射性、放射性强度等名称，这些国际上都明令予以废除。实际工作中经常用到放射性比活度，它表示单位质量某种物质的放射性活度或放射性浓度，它表示单位体积某种物质的放射性活度。

放射性活度：处于某一特定能态的放射性核在单位时间内的衰变数，记作A，A＝dN/dt＝λN,表示放射性核的放射性强度。根据指数衰变规律可得放射性活度等于衰变常数乘以衰变核的数目。放射性活度亦遵从指数衰变规律。放射性活度的国际单位制单位是贝可勒尔(Bq)，常用单位是居里(Ci)。由于有些放射性核一次衰变不止放出一个粒子或γ光子，因此，用放射探测器实验计数所得的不是该核的放射性活度，还需利用放射性衰变的知识加以计算。

放射性检测技术领域中放射性活度是衡量放射性核素发生自发变化(核跃迁)的物理量。液闪计数法是直接测量放射性活度的方法。

液体闪烁计数法的原理，主要之点是液体闪烁源是放射性核素溶液与液体闪烁体均匀混合而成。因此它的优点是：避免了源自吸收；计数系统的死时间较小；对低能β粒子和α粒子有较高的控测效率。它可以测量各种发射体放射性核素，也可测量电子捕获核素。

目前行业内的核医学技术是利用非天然同位素(包括放射性同位素和稳定性同位素)及核射线进行生物医学研究和疾病诊疗的一项技术。核医学技术经历了半个多世纪的发展，现在应用非常广泛，并且随着癌症的得病机率提高，核医学科的发展越来越快。随着核电站大规模的建设，对核电站及配套核工业的流出物中β的在线监测需要越来越多。

因此需要开发专门用于核医学和核电站及核工业流出物β的在线的监测设备，本设备就是基于此前提下开发的在线活度测量仪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种专门用于核医学和核电站及核工业流出物β的在线活度测量仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种在线活度测量仪，包括测量腔、样品供管、闪烁液供管、标准样品供管、洗液供管、压缩空气供管、样品排管、废液排管、标准样品排管和排气管，所述测量腔上设有两个进口和一个出口，两个进口上均设有单向阀，单向阀流向朝向测量腔一侧，两个进口分别连接第一三通阀和第二三通阀的出口，一个出口连接第六三通阀的进口，第一三通阀的进口通过一号泵连接样品供管，另一个出口连接样品排管；第二三通阀的一个进口通过二号泵连接闪烁液供管，第二三通阀的另一个进口连接第三三通阀的A口，第三三通阀的B口通过三号泵连接洗液供管，第三三通阀的C口连接第四三通阀的A口，第四三通阀的B口通过四号泵连接标准样品供管，第四三通阀的C口连接第五三通阀的A口，第五三通阀的B口通过五号泵连接压缩空气供管，第五三通阀的C口连接排气管；第六三通阀的一个出口连接标准样品排管，另一个出口连接第七三通阀的进口，第七三通阀的一个出口连接闪烁液排管，另一个出口连接废液排管。

作为本实用新型优选的的方案：所述样品供管直接连接管路等，直接从管路等抽取样品，和闪烁液混合后直接测量，直接读出被测量样品的比活度等。

作为本实用新型优选的的方案：所述测量腔的外侧设有液体闪烁计数系统，该液体闪烁计数系统包括光电倍增管和脉冲分析仪。光电倍增管对混合闪烁液的样品的发光进行放大并转化为脉冲信号，脉冲分析仪接收脉冲信号，并进行处理。

在线活度测量仪的测量方法，包括以下步骤：

一、通过一号泵将定量的样品送入测量腔中；

二、通过二号泵将定量的闪烁液送入测量腔中，与样品充分混合；

三、通过液体闪烁计数系统进行放射性计量；

四、通过五号泵将压缩空气充入测量腔中挤排出测量后的废液到废液排管；

五、通过四号泵将标准样品充入测量腔中，然后再次开启五号泵将压缩空气充入测量腔中挤排出标准样品到标准样品排管，便于下次测量。

作为本实用新型优选的的方案：步骤五中挤排出标准样品后再通过三号泵将洗液充入测量腔中，然后再开启五号泵将压缩空气充入测量腔中挤排出洗液到废液排管。对系统进行彻底的清洗。

作为本实用新型优选的的方案：所述光电倍增管设有两个，脉冲分析仪为双通道脉冲分析仪。

作为本实用新型优选的的方案：所述光电倍增管设有三个，脉冲分析仪为多通道脉冲分析仪；采用TDCR的方法进行测量。

作为本实用新型优选的的方案：所述样品供管连接浓缩处理系统，浓缩处理系统包括过滤器、气泵、溶解吸收装置和浓缩装置，气体供管通过过滤器连接气泵的进口，气泵的出口通过管道连接溶解吸收装置的一个进口，溶解吸收装置的另一个进口连接核素吸收溶剂供管，溶解吸收装置的出口连接浓缩装置的进口，浓缩装置的出口连接样品供管。

通过核素吸收溶剂吸收气体样品中的核素，然后将吸收核素后的核素吸收溶剂进入浓缩装置进行浓缩，得到浓缩后的样品，以避免气体样品中核素浓度不足导致测量不准确的问题。

增加浓缩处理系统在线活度测量仪的测量方法，包括以下步骤：

一、气泵将气体样品吸入溶解吸收装置，与核素吸收溶剂混合，通过核素吸收溶剂吸收气体样品中的核素，然后将吸收核素后的核素吸收溶剂进入浓缩装置进行浓缩，得到浓缩后的样品；

二、通过一号泵将浓缩后的样品送入测量腔中；

三、通过二号泵将定量的闪烁液送入测量腔中，与样品充分混合；

四、通过液体闪烁计数系统进行放射性计量；

五、通过五号泵将压缩空气充入测量腔中挤排出测量后的废液到废液排管；

六、通过四号泵将标准样品充入测量腔中，然后再次开启五号泵将压缩空气充入测量腔中挤排出标准样品到标准样品排管，便于下次测量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型主要测量水样品中的β核素，基于液体闪烁计数的原理，主要可用于3H、14C、32P、33P、35S、45Ca、55Fe、36Cl、86Rb、65Zn、90Sr、203Hg等含有放射性核素的水样品测定。此活度测量仪可以测量不同的样品容量规格的样品，是环保、核医学、核工业和核电站等单位对于排出物在线直接测量的理想选择；

本实用新型是在液体闪烁计数器的基础上，增加了TDCR的分析技术，增加了总α和总β分辨功能。

样品类型和体积可以依据不同情况自由选择，最大程度降低了放射性废物的产量。所有计数结果和能谱数据实时显示，方便快捷的自动化的测试过程，并可远程传送或远程控制设备。

具有灵敏度高，便携性，多功能性，在线性，测量探测限低，操作简便，适用性强等优点。

附图说明

图1为实施例一中本实用新型的原理图。

图2为实施例一中本实用新型的工艺流程图。

图3为实施例四中本实用新型的工艺流程图。

图4为实施例一中本实用新型某一次测量获得的α谱。

图5为实施例一中本实用新型某一次测量获得的β谱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作优选的详细地说明。

请参阅图1、2、4、5，一种在线活度测量仪，包括测量腔A、样品供管、闪烁液供管、标准样品供管、洗液供管、压缩空气供管、样品排管、废液排管、标准样品排管和排气管，所述测量腔A上设有两个进口和一个出口，两个进口上均设有单向阀，单向阀流向朝向测量腔A一侧，两个进口分别连接第一三通阀V1和第二三通阀V2的出口，一个出口连接第六三通阀V6的进口，第一三通阀V1的进口通过一号泵P1连接样品供管，另一个出口连接样品排管；第二三通阀V2的一个进口通过二号泵P2连接闪烁液供管，第二三通阀V2的另一个进口连接第三三通阀V3的A口，第三三通阀V3的B口通过三号泵P3连接洗液供管，第三三通阀V3的C口连接第四三通阀V4的A口，第四三通阀V4的B口通过四号泵P4连接标准样品供管，第四三通阀V4的C口连接第五三通阀V5的A口，第五三通阀V5的B口通过五号泵P5连接压缩空气供管，第五三通阀V5的C口连接排气管；

第六三通阀V6的一个出口连接标准样品排管，另一个出口连接第七三通阀V7的进口，第七三通阀V7的一个出口连接闪烁液排管，另一个出口连接废液排管。

优选的，样品供管直接连接管路等，直接从管路等抽取样品，和闪烁液混合后直接测量，直接读出被测量样品的比活度等。

优选的，废液排管连接废液存储瓶。

优选的，管道上设有阀门、液体传感器和流量传感器。

优选的，测量腔A的外侧设有液体闪烁计数系统，该液体闪烁计数系统包括光电倍增管和脉冲分析仪。光电倍增管对混合闪烁液的样品的发光进行放大并转化为脉冲信号，脉冲分析仪接收脉冲信号，并进行处理。

本实用新型的测量方法包括以下步骤：

一、通过一号泵P1将定量的样品送入测量腔A中；

二、通过二号泵P2将定量的闪烁液送入测量腔A中，与样品充分混合；

三、通过液体闪烁计数系统进行放射性计量；

四、通过五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出测量后的废液到废液排管；

五、通过四号泵P4将标准样品充入测量腔A中，然后再次开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出标准样品到标准样品排管，便于下次测量。

优选的，步骤五中挤排出标准样品后再通过三号泵P3将洗液充入测量腔A中，然后再开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出洗液到废液排管。对系统进行彻底的清洗。

优选的，步骤一中样品从5ml～20ml不等；测量的样品不仅仅是不同类型的液体，也可以测量气体。

本实用新型和其它厂家的取样设备连用，可扩展不同类型的监测系统。

下表为本实施例对部分核素的探测限值：

实施例二

光电倍增管设有两个，脉冲分析仪为双通道脉冲分析仪；

本实用新型的测量方法包括以下步骤：

一、通过一号泵P1将定量的样品送入测量腔A中；

二、通过二号泵P2将定量的闪烁液送入测量腔A中，与样品充分混合；

三、通过液体闪烁计数系统进行放射性计量；

四、通过五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出测量后的废液到废液排管；

五、通过四号泵P4将标准样品充入测量腔A中，然后再次开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出标准样品到标准样品排管，便于下次测量。

优选的，步骤五中挤排出标准样品后再通过三号泵P3将洗液充入测量腔A中，然后再开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出洗液到废液排管。对系统进行彻底的清洗。

实施例三

光电倍增管设有三个，脉冲分析仪为多通道脉冲分析仪；采用TDCR的方法进行测量；

本实用新型的测量方法包括以下步骤：

一、通过一号泵P1将定量的样品送入测量腔A中；

二、通过二号泵P2将定量的闪烁液送入测量腔A中，与样品充分混合；

三、通过液体闪烁计数系统进行放射性计量；

四、通过五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出测量后的废液到废液排管；

五、通过四号泵P4将标准样品充入测量腔A中，然后再次开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出标准样品到标准样品排管，便于下次测量。

优选的，步骤五中挤排出标准样品后再通过三号泵P3将洗液充入测量腔A中，然后再开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出洗液到废液排管。对系统进行彻底的清洗。

实施例四

请参阅图3，在实施例一的基础上，测量样品为气体样品，样品供管连接浓缩处理系统，浓缩处理系统包括过滤器、气泵P6、溶解吸收装置B和浓缩装置C，气体供管通过过滤器连接气泵P6的进口，气泵P6的出口通过管道连接溶解吸收装置B的一个进口，溶解吸收装置B的另一个进口连接核素吸收溶剂供管，溶解吸收装置B的出口连接浓缩装置C的进口，浓缩装置C的出口连接样品供管，样品供管连接测量腔A；测量腔A上设有两个进口和一个出口，两个进口上均设有单向阀，单向阀流向朝向测量腔A一侧，两个进口分别连接第一三通阀V1和第二三通阀V2的出口，一个出口连接第六三通阀V6的进口，第一三通阀V1的进口通过一号泵P1连接样品供管，另一个出口连接样品排管；第二三通阀V2的一个进口通过二号泵P2连接闪烁液供管，第二三通阀V2的另一个进口连接第三三通阀V3的A口，第三三通阀V3的B口通过三号泵P3连接洗液供管，第三三通阀V3的C口连接第四三通阀V4的A口，第四三通阀V4的B口通过四号泵P4连接标准样品供管，第四三通阀V4的C口连接第五三通阀V5的A口，第五三通阀V5的B口通过五号泵P5连接压缩空气供管，第五三通阀V5的C口连接排气管；

第六三通阀V6的一个出口连接标准样品排管，另一个出口连接第七三通阀V7的进口，第七三通阀V7的一个出口连接闪烁液排管，另一个出口连接废液排管。

通过核素吸收溶剂吸收气体样品中的核素，然后将吸收核素后的核素吸收溶剂进入浓缩装置C进行浓缩，得到浓缩后的样品，以避免气体样品中核素浓度不足导致测量不准确的问题。

本实用新型的测量方法包括以下步骤：

一、气泵P6将气体样品吸入溶解吸收装置B，与核素吸收溶剂混合，通过核素吸收溶剂吸收气体样品中的核素，然后将吸收核素后的核素吸收溶剂进入浓缩装置C进行浓缩，得到浓缩后的样品；

二、通过一号泵P1将浓缩后的样品送入测量腔A中；

三、通过二号泵P2将定量的闪烁液送入测量腔A中，与样品充分混合；

四、通过液体闪烁计数系统进行放射性计量；

五、通过五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出测量后的废液到废液排管；

六、通过四号泵P4将标准样品充入测量腔A中，然后再次开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出标准样品到标准样品排管，便于下次测量。

优选的，步骤六中挤排出标准样品后再通过三号泵P3将洗液充入测量腔A中，然后再开启五号泵P5将压缩空气充入测量腔A中挤排出洗液到废液排管。对系统进行彻底的清洗。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种在线活度测量仪，其特征在于，包括测量腔、样品供管、闪烁液供管、标准样品供管、洗液供管、压缩空气供管、样品排管、废液排管、标准样品排管和排气管，所述测量腔上设有两个进口和一个出口，两个进口上均设有单向阀，单向阀流向朝向测量腔一侧，两个进口分别连接第一三通阀和第二三通阀的出口，一个出口连接第六三通阀的进口，第一三通阀的进口通过一号泵连接样品供管，另一个出口连接样品排管；第二三通阀的一个进口通过二号泵连接闪烁液供管，第二三通阀的另一个进口连接第三三通阀的A口，第三三通阀的B口通过三号泵连接洗液供管，第三三通阀的C口连接第四三通阀的A口，第四三通阀的B口通过四号泵连接标准样品供管，第四三通阀的C口连接第五三通阀的A口，第五三通阀的B口通过五号泵连接压缩空气供管，第五三通阀的C口连接排气管；第六三通阀的一个出口连接标准样品排管，另一个出口连接第七三通阀的进口，第七三通阀的一个出口连接闪烁液排管，另一个出口连接废液排管。

2.根据权利要求1所述的在线活度测量仪，其特征在于，所述样品供管直接连接管路。

3.根据权利要求1所述的在线活度测量仪，其特征在于，所述测量腔的外侧设有液体闪烁计数系统，该液体闪烁计数系统包括光电倍增管和脉冲分析仪。

4.根据权利要求3所述的在线活度测量仪，其特征在于，所述光电倍增管设有两个，脉冲分析仪为双通道脉冲分析仪。

5.根据权利要求3所述的在线活度测量仪，其特征在于，所述光电倍增管设有三个，脉冲分析仪为多通道脉冲分析仪；采用TDCR的方法进行测量。

6.根据权利要求1所述的在线活度测量仪，其特征在于，所述样品供管连接浓缩处理系统，浓缩处理系统包括过滤器、气泵、溶解吸收装置和浓缩装置，气体供管通过过滤器连接气泵的进口，气泵的出口通过管道连接溶解吸收装置的一个进口，溶解吸收装置的另一个进口连接核素吸收溶剂供管，溶解吸收装置的出口连接浓缩装置的进口，浓缩装置的出口连接样品供管。

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