CN211528706U - 一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头 - Google Patents
一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，包括外壳、屏蔽体、低量程γ剂量率采集单元和高量程γ剂量率采集单元，屏蔽体内设置有信号处理板，光导伸入至屏蔽体内的光导段为折线式光导段，屏蔽体上开设有与折线式光导段配合的折线式通道，折线式通道中弯折处角度均为90°，光导位于屏蔽体外的光导段通过支撑体支撑。本实用新型采用的闪烁体具有极高的耐γ射线辐照能力，使探头的工作寿命大大提高，同时设置两个大小不一样的闪烁体实现低量程和高量程γ剂量率探测，且通过为光导设计折线式通道，避免射线直接传播至感光元件，损坏感光元件，且将信号处理板和感光元件设置在屏蔽体，抗损伤和抗干扰性强，延长耐辐照探头的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于剂量率探头技术领域，具体涉及一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头。
背景技术
现有的宽量程γ辐射探测器一般为电离室或者盖革计数管。电离室使用空气作为探测介质，通过空气与射线发生电离作用，输出电流，实现对射线的探测。空气介质耐辐照能力强，但信号弱，工艺复杂、生产制造难度高，无法对射线能量进行分辨。盖格计数管使用稀有气体、甲烷、二氧化碳或卤素气体作为射线作用介质，通过内部气体与射线发生电离作用，输出电流脉冲，实现对射线的探测。宽量程盖格计数管需要特殊设计，且寿命较为有限，只能与射线发生有限次数(约为10的10次方)的作用，其内部气体即被消耗，而且盖格计数管类型的探测器无法对射线的能量进行分辨。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其设计新颖合理，采用的闪烁体具有极高的耐γ射线辐照能力，使探头的工作寿命大大提高，同时设置两个大小不一样的闪烁体实现低量程和高量程γ剂量率探测，且通过为光导设计折线式通道，避免射线直接传播至感光元件，损坏感光元件，且将信号处理板和感光元件设置在屏蔽体，抗损伤和抗干扰性强，延长耐辐照探头的使用寿命，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：包括外壳以及均设置在所述外壳内的屏蔽体、低量程γ剂量率采集单元和高量程γ剂量率采集单元，所述低量程γ剂量率采集单元包括依次连接的低量程闪烁体、第一光导和第一感光元件，所述高量程γ剂量率采集单元包括依次连接的高量程闪烁体、第二光导和第二感光元件，所述第一感光元件和第二感光元件设置在屏蔽体内，屏蔽体内设置有用于对第一感光元件和第二感光元件输出信号进行信号处理的信号处理板，第一光导伸入至屏蔽体内与第一感光元件连接，第二光导伸入至屏蔽体内与第二感光元件连接，第一光导伸入至屏蔽体内的光导段为第一折线式光导段，第二光导伸入至屏蔽体内的光导段为第二折线式光导段，屏蔽体上开设有与所述第一折线式光导段配合的第一折线式通道和与所述第二折线式光导段配合的第二折线式通道，所述折线式通道中弯折处角度均为90°，第一光导位于屏蔽体外的光导段和第二光导位于屏蔽体外的光导段均通过支撑体支撑。
上述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述支撑体为塑料。
上述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述屏蔽体为铅屏蔽体。
上述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述航空插头穿过外壳和屏蔽体与所述信号处理板连接。
上述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述第一感光元件和第二感光元件均为硅光电倍增管或光电二极管。
上述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述低量程闪烁体和高量程闪烁体均为无机闪烁体或有机闪烁体，所述低量程闪烁体的尺寸大于高量程闪烁体的尺寸。
上述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述无机闪烁体包括碘化钠闪烁体或碘化铯闪烁体；所述有机闪烁体包括塑料闪烁体。
上述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述外壳上设置有用于防护低量程闪烁体的第一防护罩和用于防护高量程闪烁体的第二防护罩，所述第一防护罩的尺寸大于第二防护罩的尺寸。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置闪烁体接收辐射性射线并对辐射性射线进行转换，转换为光信号，通过光导传播光信号，通过为光导设计折线式通道，避免辐射性射线直接传播至硅光电倍增管，损坏硅光电倍增管，使用效果好，且同时设置两个大小不一样的闪烁体实现低量程和高量程γ剂量率探测，便于推广使用。
2、本实用新型通过将感光元件和信号处理板设置在屏蔽体内，避免硅光电倍增管的损伤，同时保证信号处理板信号处理的工作可靠性，抗损伤和抗干扰性强，延长耐辐照探头的使用寿命。
3、本实用新型设计新颖合理，光导中位于屏蔽体外的直线式光导段通过支撑体支撑，减轻耐辐照探头的自重，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，采用的闪烁体具有极高的耐γ射线辐照能力，使探头的工作寿命大大提高，同时设置两个大小不一样的闪烁体实现低量程和高量程γ剂量率探测，且通过为光导设计折线式通道，避免射线直接传播至感光元件，损坏感光元件，且将信号处理板和感光元件设置在屏蔽体，抗损伤和抗干扰性强，延长耐辐照探头的使用寿命，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明:
1-1—低量程闪烁体； 1-2—高量程闪烁体； 2-1—第一光导；
2-2—第二光导； 3—支撑体； 4-1—第一感光元件；
4-2—第二感光元件； 5—信号处理板； 6—屏蔽体；
7—航空插头； 8—外壳； 9-1—第一防护罩；
9-2—第二防护罩。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括外壳8以及均设置在所述外壳8内的屏蔽体6、低量程γ剂量率采集单元和高量程γ剂量率采集单元，所述低量程γ剂量率采集单元包括依次连接的低量程闪烁体1-1、第一光导2-1和第一感光元件4-1，所述高量程γ剂量率采集单元包括依次连接的高量程闪烁体1-2、第二光导2-2和第二感光元件4-2，所述第一感光元件4-1和第二感光元件4-2设置在屏蔽体6内，屏蔽体6内设置有用于对第一感光元件4-1和第二感光元件4-2输出信号进行信号处理的信号处理板5，第一光导2-1伸入至屏蔽体6内与第一感光元件4-1连接，第二光导2-2 伸入至屏蔽体6内与第二感光元件4-2连接，第一光导2-1伸入至屏蔽体 6内的光导段为第一折线式光导段，第二光导2-2伸入至屏蔽体6内的光导段为第二折线式光导段，屏蔽体6上开设有与所述第一折线式光导段配合的第一折线式通道和与所述第二折线式光导段配合的第二折线式通道，所述折线式通道中弯折处角度均为90°，第一光导2-1位于屏蔽体6外的光导段和第二光导2-2位于屏蔽体6外的光导段均通过支撑体3支撑。
需要说明的是，通过设置闪烁体接收辐射性射线并对辐射性射线进行转换，转换为光信号，通过光导传播光信号，通过为光导设计折线式通道，避免辐射性射线直接传播至硅光电倍增管，损坏硅光电倍增管，使用效果好，且同时设置两个大小不一样的闪烁体实现低量程和高量程γ剂量率探测；通过将感光元件和信号处理板设置在屏蔽体内，避免硅光电倍增管的损伤，同时保证信号处理板信号处理的工作可靠性，抗损伤和抗干扰性强，延长耐辐照探头的使用寿命；光导中位于屏蔽体外的直线式光导段通过支撑体支撑，减轻耐辐照探头的自重。
本实施例中，所述支撑体3为塑料，以减轻屏耐辐照探头自重，使得耐辐照探头更轻。
本实施例中，所述屏蔽体6为铅屏蔽体。
本实施例中，所述航空插头7穿过外壳8和屏蔽体6与所述信号处理板5连接。
本实施例中，所述第一感光元件4-1和第二感光元件4-2均为硅光电倍增管或光电二极管，信号幅度大，不需特殊的处理工艺，生产制造容易，部件寿命长，体积小。
本实施例中，所述低量程闪烁体1-1和高量程闪烁体1-2均为无机闪烁体或有机闪烁体，所述低量程闪烁体1-1的尺寸大于高量程闪烁体1-2 的尺寸。
本实施例中，所述无机闪烁体包括碘化钠闪烁体或碘化铯闪烁体；所述有机闪烁体包括塑料闪烁体。
实际使用时，优选的低量程闪烁体1-1和高量程闪烁体1-2均采用塑料闪烁体，低量程闪烁体1-1采用直径3英寸且高度3英寸大小的圆柱状塑料闪烁体可在下限0.01uSV/h，上限为1mSv/h(毫西沃特每小时)的γ辐射场中良好工作，高量程闪烁体1-2采用低量程闪烁体1-1缩小十万倍大小的薄片状塑料闪烁体，可在100Sv/h(西沃特每小时)以上的剂量下才有可能发生饱和；高量程闪烁体1-2也可采用一丝光纤实现10mSv/h 到100Sv/h的γ辐射剂量测量，因此，低量程闪烁体1-1和高量程闪烁体 1-2可实现量程范围为0.1uSV/h到100Sv/h的γ辐射场中良好工作。
本实施例中，所述外壳8上设置有用于防护低量程闪烁体1-1的第一防护罩9-1和用于防护高量程闪烁体1-2的第二防护罩9-2，所述第一防护罩9-1的尺寸大于第二防护罩9-2的尺寸。
本实用新型使用时，通过闪烁体探测辐射性射线并进行转换，转换光信号，通过光导传播光信号，通过为光导设计折线式通道，避免辐射性射线直接传播至感光元件，光导位于屏蔽体6外的部分通过支撑体3支撑，感光元件用于接收发光介质产生的光子，最终把光信号转换为电脉冲信号，信号处理板对电脉冲信号进行放大和甄别，航空插头7接通电缆即可将采集的信号远距离传输，其中，闪烁体采用低量程闪烁体1-1和高量程闪烁体 1-2，第一光导2-1将低量程闪烁体1-1的光信号传播至第一感光元件4-1，第二光导2-2将高量程闪烁体1-2的光信号传播至第二感光元件4-2，该探头主要用来测量同时具有很高γ剂量率及普通γ剂量率区域的γ辐射场，在实现γ射线探测的同时，具有较强耐辐照能力和较宽量程，其耐辐照的特点避免在强γ辐射的环境条件下，普通探测器探头寿命过早结束的缺点点，其宽量程的特点大大扩大了探头对辐射场辐射强度变化的适应能力，同时，探头制造工艺简单，容易生产。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：包括外壳(8)以及均设置在所述外壳(8)内的屏蔽体(6)、低量程γ剂量率采集单元和高量程γ剂量率采集单元，所述低量程γ剂量率采集单元包括依次连接的低量程闪烁体(1-1)、第一光导(2-1)和第一感光元件(4-1)，所述高量程γ剂量率采集单元包括依次连接的高量程闪烁体(1-2)、第二光导(2-2)和第二感光元件(4-2)，所述第一感光元件(4-1)和第二感光元件(4-2)设置在屏蔽体(6)内，屏蔽体(6)内设置有用于对第一感光元件(4-1)和第二感光元件(4-2)输出信号进行信号处理的信号处理板(5)，第一光导(2-1)伸入至屏蔽体(6)内与第一感光元件(4-1)连接，第二光导(2-2)伸入至屏蔽体(6)内与第二感光元件(4-2)连接，第一光导(2-1)伸入至屏蔽体(6)内的光导段为第一折线式光导段，第二光导(2-2)伸入至屏蔽体(6)内的光导段为第二折线式光导段，屏蔽体(6)上开设有与所述第一折线式光导段配合的第一折线式通道和与所述第二折线式光导段配合的第二折线式通道，所述折线式通道中弯折处角度均为90°，第一光导(2-1)位于屏蔽体(6)外的光导段和第二光导(2-2)位于屏蔽体(6)外的光导段均通过支撑体(3)支撑。
2.按照权利要求1所述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述支撑体(3)为塑料。
3.按照权利要求1所述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述屏蔽体(6)为铅屏蔽体。
4.按照权利要求1所述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：航空插头(7)穿过外壳(8)和屏蔽体(6)与所述信号处理板(5)连接。
5.按照权利要求1所述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述第一感光元件(4-1)和第二感光元件(4-2)均为硅光电倍增管或光电二极管。
6.按照权利要求1所述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述低量程闪烁体(1-1)和高量程闪烁体(1-2)均为无机闪烁体或有机闪烁体，所述低量程闪烁体(1-1)的尺寸大于高量程闪烁体(1-2)的尺寸。
7.按照权利要求6所述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述无机闪烁体包括碘化钠闪烁体或碘化铯闪烁体；所述有机闪烁体包括塑料闪烁体。
8.按照权利要求1所述的一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头，其特征在于：所述外壳(8)上设置有用于防护低量程闪烁体(1-1)的第一防护罩(9-1)和用于防护高量程闪烁体(1-2)的第二防护罩(9-2)，所述第一防护罩(9-1)的尺寸大于第二防护罩(9-2)的尺寸。
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| CN201922489696.XU CN211528706U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种基于闪烁体的宽量程γ剂量率探头 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114527238A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-24 | 陕西卫峰核电子有限公司 | 一种惰性气体探测系统及方法 |
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2019
- 2019-12-31 CN CN201922489696.XU patent/CN211528706U/zh active Active
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