CN2217799Y

CN2217799Y - 一种钾铀钍能谱测量装置

Info

Publication number: CN2217799Y
Application number: CN 93222954
Authority: CN
Inventors: 汤三星; 潘克玉; 徐仁新
Original assignee: Beijing Research Institute of Uranium Geology
Current assignee: Beijing Research Institute of Uranium Geology
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2003-09-01

Abstract

一种钾铀钍能谱测量装置，由探头和操作台两大部分组成。探头中的晶体采用BGO晶体，PB-700个人微机组成显示和数据处理系统。整机由镍铬充电电池供电。专用二进制接口电路与微机相连，实现了数据自动采集、自动存储、自动运算和自动成图。整机重量减轻约1.2公斤，提高功效约3倍。该装置用于找钾、铀、钍矿，也可用于间接找金矿。

Description

一种钾铀钍能谱测量装置

本实用新型涉及一种天然放射性元素的能谱测量装置，特别是涉及一种用于找矿的钾、铀、钍能谱测量装置。

钾、铀、钍能谱测量仪器基于对其特征γ谱线1.47Mev、1.76Mev、2.62Mev的测量，用来确定其含量，用于寻找地面异常，达到找矿的目的。该仪器分室内、野外二种类型。对野外仪器要求要轻便、可靠、省电。不论室内、室外应用都要求仪器稳定可靠、使用方便、自动化程度高。

该类仪器又称三道谱仪，如果欲测总道又称四道谱仪。80年代其代表产品是加拿大Scintrex公司生产的GAD-6型GAMMA-RAY Spectro-meter。90年代国内代表产品是核工业上海电子仪器厂生产的FD-3022四道谱仪。它们均为野外用能谱仪，分别用R₂₈干电池供电，探测器为NaI(T1)晶体，前者为方晶体，规格3英寸，后者为φ75×75mm，前者只能输出计数率，后者由于采用单片机技术可以由数字屏显示含量或计数率。它们的结构组成都是相同的，分别由探测器与操作台二部分组成。探头包括晶体、光电倍增管、高压与跟随器组成，输出光电信号送至操作台。操作台由放大器、甄别器、计数器组成测量电路单元，为定时测量尚有定时器控制单元，为保证测量稳定尚有自稳电路单元。

FD-3022四道谱仪应用了计算机技术，能够显示含量，但其功能较少，尚不能存储数据，仪器也比较重。

本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻、数据处理能力强的高性能便携式能谱测量装置，该装置具有屏幕显示功能，寄存、记忆功能，绘图功能和自检、校验判错功能。

本实用新型的钾、铀、钍能谱测量装置，由探头和操作台组成。探头包括闪烁晶体、光电倍增管、高压电源和跟随器。操作台包括放大器、甄别器、计数器、定时控制单元、保证测量稳定的自动稳峰电路单元、自检测量单元和个人微机。探头中的闪烁晶体为锗酸钡(BGO)晶体。采用Ni-Cr充电电池作为操作台的供电电源。使用显示屏幕宽、打印输出图幅大、外部录存与打印结构紧凑的高性能个人微机，由专用二进制接口电路连接，可实现数据自动采集，自动存储，大屏幕显示含量，计数及剖面曲线。

本实用新型由PB-700个人微机支持，具有记忆功能，可自动记录数据200个，数据磁带存储，室内资料处理。该能谱测量装置为高性能小巧便携式谱仪，具有下述多种功能：(1)现场屏幕显示功能。可实现测量点上的钾、铀、钍含量显示，计数相对比例高度的剖面曲线，图示直观，易于发现异常位置。具有丰富的屏幕提示、菜单选择与音响，便于操作。(2)寄存、记忆功能。利用个人微机套件FA-10磁带机，可将数据存入通用磁带永久保存。(3)绘图功能。仪器备有FA-10绘图打印机，纸宽为11.4cm。备有绘图软件，可绘制计数、含量及K/U，K/Th，K/Th＋U各比值剖面图。(4)自检、校验判错功能。该能谱测量装置整机重量减轻约1.2公斤，提高功效约3倍，深受野外工作者的欢迎。

本实用新型有下列附图：

图1. 探头示意图

图2. 操作台示意图

图3. 专用二进制接口电路

图4. 标定程序流程图

图5. 测量及数据处理程序流程图

现结合附图和实施例对本实用新型作详细的描述。

图1为探头的示意图。探头由锗酸钡(BGO)晶体1、GDB-44光电倍增管2、高压电源3和装在探头把手4中的电池组成，通过电缆与操作台连接。一般的能谱仪探头都是用φ75×75mm的NaI(T1)晶体，体积大，又重。BGO晶体在高能部分灵敏度高于NaI(T1)晶体，由BGO组成的探测器比同体积的NaI(T1)晶体要高3-5倍。选用φ50×50mmBGO晶体，使探头的体积和重量均为减小。探头中尚配备CS自稳源。

图2为操作台示意图。操作台由一个175×140×110mm的箱体组成。面板的上方为PB-700个人微机5。整机电路印刷板7装在箱体的上部，放大器、甄别器、计数器、定时控制单元、自动稳峰电路、自检测量单元、运算显示电路及专用二进制接口电路等皆装在该电路印刷板7上。Ni-Cr充电电池6装在箱体的下部。为省电和减轻重量，在电路器件的选择上全部采用CMOS，整机静态耗电低，约15mA左右。

图3为专用二进制接口电路原理图。专用二进制接口电路由三个电子开关，四个倒向器和三个与非门组成。电子开关K₀、倒向器、与非门、倒向器串接成传送“0”信息电路；电子开关K₁、倒向器、与非门串接成传送“1”信息电路；电子开关Kin、倒向器、与非门串接成传送“回车”信息电路。传送“0”信息电路中的与非门与传送“1”信息电路的与非门连接，传送“1”信息电路的与非门通过一只二极管与传送“回车”信息电路的与非门连接，三个电子开关与个人微机总线相连。其工作原理如下：当Q＝0时，控制信号a＝1时，b＝0，则K₀(C544)开关打开，则0显示。当Q＝1时，控制信号a＝1时，b＝0，则K₁(C544)开关打开，则1显示。当a＝0时，K₀，K₁不动作。当b＝1时，K_in动作，打入数据。

在野外工作，自动记录数据十分重要。我们选用PB-700个人微机，因为它价格便宜且具有下述特点：显示屏幕宽，可平行显示四行，有利于程序菜单提示，图形显示等；打印输出图幅宽；外部录存与打印结构紧凑，形成一体便于携带。

本实用新型的能谱测量装置的主要技术指标：

(1)探头：BGO晶体，φ50×50mm

光电倍增管GDB-44，φ70×280mm

(2)自稳源：Cs¹³⁷

(3)测量范围：铀、钍，从本底～2％，

钾，从本底～100％。

(4)工作温度：0℃～40℃，

(5)读数重复性误差：＜±10％，

(6)仪器八小时稳定性：＜±10％

本实用新型的能谱测量装置，具有如下程序：标定程序、测量程序、数据处理及作图程序。上述程序已录制在磁带上，使用LOAD指令就可将程序写入计算机。标定程序流程图见图4，测量及数据处理程序流程图见图5。

Claims

1，一种钾铀钍能谱测量装置，由探头和操作台两大部分组成，探头包括闪烁晶体(1)、光电倍增管(2)、高压电源(3)和跟随器，操作台包括放大器、甄别器、计数器、定时器控制单元，保证测量稳定的自动稳峰电路单元、自检测量单元和个人微机(7)，其特征在于探头中的闪烁晶体为锗酸钡(8GO)晶体(1)，采用Ni-Cr充电电池(6)作为操作台供电电源，个人微机为显示屏幕宽、打印输出图幅大的、高性能个人微机(7)，个人微机(7)经专用二进制接口电路与计数器连接，专用二进制接口电路由三个电子开关、四个倒向器和三个与非门组成，电子开关(K₀)、倒向器、与非门、倒向器串接成传送“0”信息电路，电子开关(K₁)、倒向器、与非门串接成传送“1”信息电路，电子开关(K1n)、倒向器、与非门串接成传送“回车”信息电路，传送“0”信息电路的与非门与传送“1”信息电路的与非门连接，传送“1”信息的与非门经一只极二管与传送“回车”信息的与非门连接，三个电子开关与个人微机总线连接。

2，按照权利要求1所述的能谱测量装，其特征在于高性能个人微机7为PB-700个人微机。

3，按照权利要求1或2所述的能谱测量装置，其特征在于操作台尺寸为175×140×110mm。