CN211786138U - 一种尺寸可变的γ射线探测准直器及准直探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够实现探测器准直器通孔尺寸调节，从而便于适用于对不同射线强度进行检测的尺寸可变的γ射线探测准直器及准直探测系统。所述尺寸可变的γ射线探测准直器，包括支架、固定滑块、顶部水平滑块、竖向滑块、底部水平滑块。所述γ射线准直探测系统，包括尺寸可变的γ射线探测准直器；还包括基座；所述基座的一侧设置有竖向滑板；所述基座上设置有升降平台；所述升降平台上滑动安装有安装板；所述安装板通过横向直线驱动装置安装在升降平台上；所述尺寸可变的γ射线探测准直器设置在安装板上。采用该尺寸可变的γ射线探测准直器及准直探测系统便于适应不同核废物桶分层数的检测；能够提高探测系统对不同活度核废物的兼容性。

Description

一种尺寸可变的γ射线探测准直器及准直探测系统

技术领域

本实用新型涉及核废物无损检测中放射性射线准直探测领域，尤其是一种尺寸可变的γ射线探测准直器及准直探测系统。

背景技术

众所周知的：低中放核废物通常采用标准桶进行贮存，桶装核废物在运输、入库、出库等过程中要经过放射性的定性和定量测量，以便分类存放。通常采用分段γ扫描和层析γ扫描的无损检测分析方法。这两种检测方法都需要对核废物桶进行分层测量，因此在γ扫描过程中，为了减少每层之间放射性进入探测器的串扰效应，同时减少透射源γ射线进入探测器的发散程度，γ射线探测器需要进行准直。并且，层数选择/设置的不同，对准直器尺寸的大小要求也不一样，需要对准直器进行优化，同时也可以通过改变准直器的大小控制进入探测器的射线强度，以便控制探测器的死时间在合理范围。现有的准直探测系统，其探测器准直器孔尺寸一定，因此只能适用于对应的射线强度和层数；无法实现通用和优化，适用范围小。本实用新型提出一种全自动控制尺寸可变的γ射线探测准直器及其探测系统，可根据层数的设置及核废物的活度大小，控制准直器的开口尺寸，以提高探测系统对不同活度核废物的兼容性，减小核废物分层扫描探测中串扰的影响，扩大系统的使用范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现探测器准直器通孔尺寸调节，从而便于适用于对不同射线强度进行检测的尺寸可变的γ射线探测准直器及准直探测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种尺寸可变的γ射线探测准直器，包括支架、固定滑块、顶部水平滑块、竖向滑块、底部水平滑块；

所述顶部水平滑块水平安装，所述固定滑块竖向安装，所述固定滑块的一端安装在顶部水平滑块一端的下方，所述底部水平滑块水平安装，所述底部水平滑块位于顶部水平滑块下方，所述底部水平滑块的一端位于固定滑块下端的一侧；

所述竖向滑块竖向安装，所述竖向滑块的一端位于底部水平滑块一端的上方；所述顶部水平滑块的一端位于竖向滑块上端的一侧；

所述固定滑块固定安装在支架上；所述顶部水平滑块通过水平直线驱动装置安装在支架上；所述底部水平滑块通过竖向直线驱动装置安装在支架上；所述竖向滑块通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置安装在支架上；所述竖向滑块通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置驱动，实现水平移动和竖向直线随动。

进一步的，所述固定滑块、顶部水平滑块、竖向滑块、底部水平滑块均采用铅制造。

进一步的，所述水平直线驱动装置、竖向直线驱动装置均采用丝杆滑台。

进一步的，所述竖向滑动水平直线驱动双向移动装置包括水平直线驱动丝杆滑台以及竖向直线驱动丝杆滑台。

本实用新型还提供了一种γ射线准直探测系统，包括尺寸可变的γ射线探测准直器；

还包括基座；所述基座的一侧设置有竖向滑板；所述基座上设置有升降平台；所述升降平台上滑动安装有安装板；所述安装板通过横向直线驱动装置安装在升降平台上；

所述尺寸可变的γ射线探测准直器设置在安装板上；所述支架固定安装在安装板上；

所述尺寸可变的γ射线探测准直器的一侧设置有探测器；所述探测器安装在可竖向和水平移动的调整装置上。

进一步的，所述调整装置包括调整支架；所述调整支架上设置有竖向滑动安装的滑座；所述滑座通过竖向直线驱动调整装置安装在调整支架上；

所述滑座上设置有调整板；所述调整板通过纵向直线驱动调整装置安装在滑座上。

进一步的，所述竖向直线驱动调整装置、纵向直线驱动调整装置均采用丝杆滑块装置。

进一步的，所述横向直线驱动装置采用丝杆滑块装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的尺寸可变的γ射线探测准直器，由于其包括固定滑块、顶部水平滑块、竖向滑块、底部水平滑块，启动固定滑块固定，其他滑块均能实现移动，从而能够改变四个滑块围成区域的大小，从而实现对探测器准直器通孔尺寸的调节，从而便于实现对不同放射性射线强度的探测，以及适应不同核废物桶分层数的检测；能够提高探测系统对不同活度核废物的兼容性，减小核废物分层扫描探测中串扰的影响，扩大系统的使用范围。

本实用新型所述的γ射线准直探测系统，可以通过设置参数来实现探测器准直器通孔尺寸变化的同时，自动调整探头位置始终保持其中心与准直探测器端面开口中心同心，进而模拟各种实验开口条件，实现在不同尺寸探测端面的情况下，穿过中间圆柱物体来探测放射源，进而研究放射性的特性。

准直探测器总成的L型支撑台在自动控制平台的操作下实现准直探测器模块上下精准运行和精准定位，保证探头中心和放射源中心在同一中心线上，运动精度控制在±0.05mm；整个运动过程流畅、平稳。

附图说明

图1为本实用新型实施例中γ射线准直探测系统的立体图；

图2为本实用新型实施例中γ射线准直探测系统去掉支架的立体图；

图3为本实用新型实施例中γ射线准直探测系统的侧视图；

图4为本实用新型实施例中γ射线准直探测系统去掉支架的主视图；

图5为本实用新型实施例中滑块布局示意图；

图6为本实用新型实施例中尺寸可变的γ射线探测准直器的立体图；

图7为本实用新型实施例中调整支架的立体图；

图8为本实用新型实施例中调整支架的主视图；

图中标示：1-底座，2-升降平台，3-γ射线探测准直器，4-安装板，5-竖向滑板，6-支架， 7-滑轨，8-探测器，9-调整装置，10-缓冲装置，11-限位块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图8所示，本实用新型所述的一种尺寸可变的γ射线探测准直器，包括支架6、固定滑块31、顶部水平滑块32、竖向滑块33、底部水平滑块34；

所述顶部水平滑块32水平安装，所述固定滑块31竖向安装，所述固定滑块31的一端安装在顶部水平滑块32一端的下方，所述底部水平滑块34水平安装，所述底部水平滑块34位于顶部水平滑块32下方，所述底部水平滑块34的一端位于固定滑块31下端的一侧；

所述竖向滑块33竖向安装，所述竖向滑块33的一端位于底部水平滑块34一端的上方；所述顶部水平滑块32的一端位于竖向滑块33上端的一侧；

所述固定滑块31固定安装在支架6上；所述顶部水平滑块32通过水平直线驱动装置35 安装在支架6上；所述底部水平滑块34通过竖向直线驱动装置37安装在支架6上；所述竖向滑块33通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置36安装在支架6上；所述竖向滑块33通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置36驱动，实现水平移动和竖向直线随动。

在工作过程中，探测器8放置在固定滑块31、顶部水平滑块32、竖向滑块33以及底部水平滑块34围成区域一侧的中心位置；通过水平直线驱动装置35可以使得顶部水平滑块32 水平滑动，通过竖向直线驱动装置37可以实现底部水平滑块34上下移动，同时通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置36可以实现竖向滑块33实现水平移动和竖向直线随动；从而调整固定滑块31、顶部水平滑块32、竖向滑块33以及底部水平滑块34围成区域的尺寸；从而实现对不同射线的检测。

具体的，所述固定滑块31、顶部水平滑块32、竖向滑块33、底部水平滑块34均采用铅制造。所述水平直线驱动装置35、竖向直线驱动装置37均采用丝杆滑台。所述竖向滑动水平直线驱动双向移动装置36包括水平直线驱动丝杆滑台以及竖向直线驱动丝杆滑台。

其中，准直探测器是准直探测系统的核心模块之一，该装置可以通过设置参数来实现探测器准直端面通孔尺寸变化，即通过水平直线驱动装置35可以使得顶部水平滑块32水平滑动，通过竖向直线驱动装置37可以实现底部水平滑块34上下移动，同时通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置36可以实现竖向滑块33实现水平移动和竖向直线随动；从而调整固定滑块31、顶部水平滑块32、竖向滑块33以及底部水平滑块34围成区域的尺寸。进而实现在不同尺寸探测端面的情况下，穿过中间圆柱物体来探测核放射源，进而研究放射源的特性。

该探测器由两种端面开口模式，由固定滑块31、顶部水平滑块32、竖向滑块33、底部水平滑块34组成，固定滑块31固定不动，通过其余的三个滑块实现任意开口的变换，每个滑块都是通过高精密丝杠滑台实现运动控制的，根据滑块的材质不同，高精密滑台的承力能力不同，但是滑台组成以伺服电机、高精密滚珠丝杠、滚珠螺母、钛铝合金滑台、不锈钢连接件以及配电电缆等为主。其中顶部水平滑块32、底部水平滑块34是由单精滚珠丝杠滑台实现单轴方向往复运动，竖向滑块33可以实现两个坐标轴方向的往复运动，滑块近似接触部位间隙要求0.05mm，进而保证探测器塔头不“散射、漂移”，给探头创造科学合理的准直开口，进行放射源的探测。该机构具备任意四边形变换的功能，其探测能力广泛，应用较好。

本实用新型还提供了一种γ射线准直探测系统，包括尺寸可变的γ射线探测准直器3；

还包括基座1；所述基座1的一侧设置有竖向滑板5；所述基座1上设置有升降平台2；所述升降平台2上滑动安装有安装板13；所述安装板13通过横向直线驱动装置安装在升降平台2上；

所述尺寸可变的γ射线探测准直器3设置在安装板13上；所述支架6固定安装在安装板 13上；

所述尺寸可变的γ射线探测准直器3的一侧设置有探测器8；所述探测器8安装在可竖向和水平移动的调整装置9上。

具体的，所述调整装置9包括调整支架91；所述调整支架91上设置有竖向滑动安装的滑座92；所述滑座92通过竖向直线驱动调整装置安装在调整支架91上；

所述滑座92上设置有调整板93；所述调整板93通过纵向直线驱动调整装置94安装在滑座92上。所述竖向直线驱动调整装置、纵向直线驱动调整装置94均采用丝杆滑块装置。所述横向直线驱动装置采用丝杆滑块装置。

在应用的过程中，所述尺寸可变的γ射线探测准直器3可以通过设置参数来实现探测器准直端面通孔尺寸变化；

同时，可以通过调整装置9自动调整探测器8探头位置始终保持其中心与准直探测器端面开口中心同心；进而模拟相应实验开口条件，实现在不同尺寸探测端面的情况下，穿过中间圆柱物体来探测核放射源，进而研究放射源的特性。具体的，γ射线准直探测系统包括基座1；所述基座1的一侧设置有竖向滑板5；所述基座1上设置有升降平台2；所述升降平台 2上滑动安装有安装板13；所述安装板13通过横向直线驱动装置安装在升降平台2上；通过升降平台2的升降以及安装板13的水平移动，从而实现准直探测器模块上下精准运行和精准定位，保证探头中心和放射源中心在同一中心线上，运动精度控制在0.05mm,整个运动过程流畅、平稳不允许急停急动现象。

综上所述，本实用新型所述的尺寸可变的γ射线探测准直器，由于其包括固定滑块、顶部水平滑块、竖向滑块、底部水平滑块，启动固定滑块固定，其他滑块均能实现移动，从而能够改变四个滑块围成区域的大小，从而实现对探测器准直端面通孔尺寸的调节，从而便于实现不同放射性射线的探测；能够提高准直器的使用范围。

本实用新型所述的γ射线准直探测系统，可以通过设置参数来实现探测器准直端面通孔尺寸变化的同时，自动调整探头位置始终保持其中心与准直探测器端面开口中心同心,进而模拟各种实验开口条件,实现在不同尺寸探测端面的情况下，穿过中间圆柱物体来探测核放射源，进而研究放射源的特性。

准直探测器总成的L型支撑台在自动控制平台的操作下实现准直探测器模块上下精准运行和精准定位，保证探头中心和放射源中心在同一中心线上，运动精度控制在±0.05mm；整个运动过程流畅、平稳。

Claims (8)

1.一种尺寸可变的γ射线探测准直器，其特征在于：包括支架(6)、固定滑块(31)、顶部水平滑块(32)、竖向滑块(33)、底部水平滑块(34)；

所述顶部水平滑块(32)水平安装，所述固定滑块(31)竖向安装，所述固定滑块(31)的一端安装在顶部水平滑块(32)一端的下方，所述底部水平滑块(34)水平安装，所述底部水平滑块(34)位于顶部水平滑块(32)下方，所述底部水平滑块(34)的一端位于固定滑块(31)下端的一侧；

所述竖向滑块(33)竖向安装，所述竖向滑块(33)的一端位于底部水平滑块(34)一端的上方；所述顶部水平滑块(32)的一端位于竖向滑块(33)上端的一侧；

所述固定滑块(31)固定安装在支架(6)上；所述顶部水平滑块(32)通过水平直线驱动装置(35)安装在支架(6)上；所述底部水平滑块(34)通过竖向直线驱动装置(37)安装在支架(6)上；所述竖向滑块(33)通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置(36)安装在支架(6)上；所述竖向滑块(33)通过竖向滑动水平直线驱动双向移动装置(36)驱动，实现水平移动和竖向直线随动。

2.根据权利要求1所述的一种尺寸可变的γ射线探测准直器，其特征在于：所述固定滑块(31)、顶部水平滑块(32)、竖向滑块(33)、底部水平滑块(34)均采用钨合金制造。

3.根据权利要求2所述的一种尺寸可变的γ射线探测准直器，其特征在于：所述水平直线驱动装置(35)、竖向直线驱动装置(37)均采用丝杆滑台。

4.根据权利要求3所述的一种尺寸可变的γ射线探测准直器，其特征在于：所述竖向滑动水平直线驱动双向移动装置(36)包括水平直线驱动丝杆滑台以及竖向直线驱动丝杆滑台。

5.一种γ射线准直探测系统，其特征在于：包括如权利要求1至4中任意一项权利要求所述的尺寸可变的γ射线探测准直器(3)；

还包括基座(1)；所述基座(1)的一侧设置有竖向滑板(5)；所述基座(1)上设置有升降平台(2)；所述升降平台(2)上滑动安装有安装板(13)；所述安装板(13)通过横向直线驱动装置安装在升降平台(2)上；

所述尺寸可变的γ射线探测准直器(3)设置在安装板(13)上；所述支架(6)固定安装在安装板(13)上；

所述尺寸可变的γ射线探测准直器(3)的一侧设置有探测器(8)；所述探测器(8)安装在可竖向和水平移动的调整装置(9)上。

6.如权利要求5所述的一种γ射线准直探测系统，其特征在于：所述调整装置(9)包括调整支架(91)；所述调整支架(91)上设置有竖向滑动安装的滑座(92)；所述滑座(92)通过竖向直线驱动调整装置安装在调整支架(91)上；

所述滑座(92)上设置有调整板(93)；所述调整板(93)通过纵向直线驱动调整装置(94)安装在滑座(92)上。

7.如权利要求5所述的一种γ射线准直探测系统，其特征在于：所述竖向直线驱动调整装置、纵向直线驱动调整装置(94)均采用丝杆滑块装置。

8.如权利要求5所述的一种γ射线准直探测系统，其特征在于：所述横向直线驱动装置采用丝杆滑块装置。

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