CN218630203U - 一种测β放射性的小体积角闪烁计数器 - Google Patents

一种测β放射性的小体积角闪烁计数器 Download PDF

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杨垚
黎玉萍
马超
于坤茹
韦贤理
谭文静
胡凤妹
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Abstract

本实用新型公开了一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，包括测量井，光电倍增管和屏蔽件；所述测量井具有测量腔，该测量腔设置有样品放置腔；所述光电倍增管安装于测量井，其前端延伸至测量腔，在该光电倍增管的前端依次设置有蒽晶体和铝膜，所述铝膜通过密封圈安装于测量腔，另一侧与蒽晶体相连，该蒽晶体通过硅油在光电倍增管的光阴极一侧；所述屏蔽件套装于所述测量井和光电倍增管。本实用新型结构巧妙，增大了样品与探测器之间的立体角，降低了样品与探测存在的间隙、同时改变了探测器的闪烁体类型（在商用有机闪烁体中，蒽晶体的光输出最高），提高了探测效率，也提高了测量结果的准确性。

Description

一种测β放射性的小体积角闪烁计数器
技术领域
本实用新型涉及辐射测量设备领域，具体讲是一种测β放射性的小体积角闪烁计数器。
背景技术
在医用同位素生产、治疗型核药研发等生产实践活动中，短寿命β放射性核素（如90Y、89Sr和32P等）应用十分广泛。在实际生产实践中，通常需要一次性测量大量的样品，且样品类型较为复杂（如生物组织、纸条、溶液等），由于这些β放射性核素的半衰期较短，分析时间过长将会严重影响测量结果的准确性，因此迫切需要相应的快速、便捷的测量设备。市场上对于β射线的测量，以液体闪烁计数器应用最为广泛，但其仪器成本和测量成本均较高，且测量前需对测量样品进行复杂的化学处理，耗时较久，无法达到快速、便捷且低成本测量各类型样品的目的。小立体角计数器（图9为现有测β放射性的小立体角装置，该图中，1、铅室，2、铝或塑料板，3、计数管；4、云母窗，5、源支架，6、准直器，7、源托板，8、源；9、源承托膜），具有结构简单、成本低、且适用于多类型样品测量的优点。与液体闪烁计数器相比，不需要对样品进行复杂且耗时的化学处理，同时不需要使用液闪液，大幅度缩短测量时间和降低测量成本。
目前测β放射性的小体积角闪烁探测器，其主探测器的闪烁体多为塑料闪烁体，体积较大，且塑料闪烁体存在自吸收现象；同时，其闪烁体和探测器端口的立体角偏小，导致仪器的探测效率偏低；同时测量样品与闪烁体的间隙也较大，β射线在入射到探测器的过程中，存在较多漫反射加剧，使得测量结果不稳定，不确定度较大。
实用新型内容
因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种基于蒽晶体（有机晶体）并用于测β放射性的小体积角闪烁计数器，具有结构简单、成本低、测量结果准确度高、可适用于多种类型的样品的测量等优点；可用于辐射防护、环境样品、饮用水、核药生产研发、核电站、反应堆、同位素生产等领域中β射线活度的测量。
具体的，一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，包括测量井，光电倍增管和屏蔽件；
所述测量井具有测量腔，该测量腔设置有样品放置腔；
所述光电倍增管安装于测量井，其前端延伸至测量腔，在该光电倍增管的前端依次设置有蒽晶体和铝膜，所述铝膜通过密封圈安装于测量腔，另一侧与蒽晶体相连，该蒽晶体通过硅油在光电倍增管的光阴极一侧；
所述屏蔽件套装于所述测量井和光电倍增管。
进一步的，还包括样品管支撑、样品管和样品管下支撑，
所述样品管通过样品管支撑从放置腔放置于测量腔，
所述样品管下支撑安装于所述样品放置腔内，位于样品管下方。
进一步的，所述屏蔽件包括不锈钢屏蔽件和铅屏蔽件，所述不锈钢屏蔽件套装于所述测量井和光电倍增管外，所述铅屏蔽件套装于所述不锈钢屏蔽件外；
所述管支撑、样品管和样品管下支撑贯穿于所述不锈钢屏蔽件和铅屏蔽件进入测量井。将外部设计为铅屏蔽，铅屏蔽内部设计为不锈钢屏蔽，两层屏蔽减少测量本底，同时降低对操作人员的辐射照射。
进一步的，所述测量腔靠近光电倍增管的一侧为喇叭形开口，并在该喇叭形开口的外缘开设有用于安装蒽晶体、铝膜和光电倍增管前端的凹槽；
所述铝膜通过密封圈安装于喇叭形开口，做避光处理，防止外部光线进入蒽晶体，影响测量；通过喇叭形开口的设计能够提高探测效率。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型设计合理，结构简单、成本低、测量结果准确度高、可适用于多种类型的样品的测量等优点；系统的数据收集与处理、高压的调节、测量过程的控制均可由计算机完成；可用于辐射防护、环境样品、饮用水、核药生产研发、核电站、反应堆、同位素生产等领域中β射线活度的测量。
并且所述测量腔靠近光电倍增管的一侧为喇叭形开口，增大了样品与探测器之间的立体角，降低了样品与探测存在的间隙、同时改变了探测器的闪烁体类型（在商用有机闪烁体中，蒽晶体的光输出最高），提高了探测效率，也提高了测量结果的准确性。
附图说明
图1是本实用新型的立体示意图；
图2是本实用新型的装配示意图；
图3是图2中M的局部放大示意图；
图4是本实用新型拆分状态示意图；
图5是本实用新型部分结构的拆分状态示意图；
图6是本实用新型所述测量井安装有样品管支撑、样品管和样品管下支撑的立体示意图；
图7是本实用新型所述测量井的立体示意图；
图8是本实用新型所述测量井的半剖示意图；
图9是测β放射性的小立体角装置。
具体实施方式
下面将结合附图1-图8对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型通过改进在此提供一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，包括测量井1，光电倍增管9和屏蔽件；
所述测量井1具有测量腔102，该测量腔102设置有样品放置腔101；
所述光电倍增管9安装于测量井1，其前端延伸至测量腔102，在该光电倍增管9的前端依次设置有蒽晶体7和铝膜6，所述铝膜6通过密封圈安装于测量腔102，另一侧与蒽晶体7相连，该蒽晶体7通过光耦合剂8（硅油）在光电倍增管9的光阴极一侧；
所述屏蔽件套装于所述测量井1和光电倍增管9。
在该实施例中，还包括样品管支撑4、样品管5和样品管下支撑10，
所述样品管5通过样品管支撑4从放置腔101放置于测量腔102，
所述样品管下支撑10安装于所述样品放置腔101内，位于样品管5下方。
在该实施例中，所述屏蔽件包括不锈钢屏蔽件2和铅屏蔽件3，所述不锈钢屏蔽件2套装于所述测量井1和光电倍增管9外，所述铅屏蔽件3套装于所述不锈钢屏蔽件2外；
所述管支撑4、样品管5和样品管下支撑10贯穿于所述不锈钢屏蔽件2和铅屏蔽件3进入测量井1。
在该实施例中，所述测量腔102靠近光电倍增管9的一侧为喇叭形开口，并在该喇叭形开口的外缘开设有用于安装蒽晶体7、铝膜6和光电倍增管9前端的凹槽103；
所述铝膜6通过密封圈安装于喇叭形开口。
所述样品管支撑4和样品管下支撑10采用不锈钢材质，因为不锈钢属于质子数（Fe）较高的材料，可对测量样品发出辐射有屏蔽作用，降低对测量人员的辐照危害；另一方面，也可以降低外界辐射源对测量结果的影响。
所述测量井的材料为有机玻璃，因为有机玻璃属于低Z（质子数）材料，可以减弱反散射对测量结果的影响。
所述蒽晶体为本实用新型的闪烁晶体，并且为有机蒽晶体，其中蒽晶体属于纯有机闪烁体，在有机闪烁体中发光效率最高。
本实用新型在使用时，样品中的β放射性粒子11穿过样品管5，再穿过铝膜6，进入到蒽晶体7中，使得蒽晶体7原子或分子电离或激发，受激发原子或分子退激时发射荧光光子，闪烁光子被光电倍增管9的光阴极所收集并产生光电子，光电子在光电倍增管中实现倍增，形成的电子流，从而产生电信号，输出的电信号由电子学仪器记录和分析。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，其特征在于：包括测量井（1），光电倍增管（9）和屏蔽件；
所述测量井（1）具有测量腔（102），该测量腔（102）设置有样品放置腔（101）；
所述光电倍增管（9）安装于测量井（1），其前端延伸至测量腔（102），在该光电倍增管（9）的前端依次设置有蒽晶体（7）和铝膜（6），所述铝膜（6）通过密封圈安装于测量腔（102），另一侧与蒽晶体（7）相连，该蒽晶体（7）通过光耦合剂（8）在光电倍增管（9）的光阴极一侧；
所述屏蔽件套装于所述测量井（1）和光电倍增管（9）。
2.根据权利要求1所述一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，其特征在于：还包括样品管支撑（4）、样品管（5）和样品管下支撑（10），所述样品管（5）通过样品管支撑（4）从放置腔（101）放置于测量腔（102），所述样品管下支撑（10）安装于所述样品放置腔（101）内，位于样品管（5）下方。
3.根据权利要求1或2所述一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，其特征在于：所述屏蔽件包括不锈钢屏蔽件（2）和铅屏蔽件（3），所述不锈钢屏蔽件（2）套装于所述测量井（1）和光电倍增管（9）外，所述铅屏蔽件（3）套装于所述不锈钢屏蔽件（2）外；
所述管支撑（4）、样品管（5）和样品管下支撑（10）贯穿于所述不锈钢屏蔽件（2）和铅屏蔽件（3）进入测量井（1）。
4.根据权利要求1所述一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，其特征在于：所述测量腔（102）靠近光电倍增管（9）的一侧为喇叭形开口，并在该喇叭形开口的外缘开设有用于安装蒽晶体（7）、铝膜（6）和光电倍增管（9）前端的凹槽（103）；
所述铝膜（6）通过密封圈安装于喇叭形开口。
5.根据权利要求1所述一种测β放射性的小体积角闪烁计数器，其特征在于：所述光耦合剂（8）为硅油。
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