CN2552011Y

CN2552011Y - 一种γ射线气体探测器及用其制成的物料计量装置

Info

Publication number: CN2552011Y
Application number: CN 02238398
Authority: CN
Inventors: 邸生才
Original assignee: BEIJING ZHONGQIAN ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHONGQIAN ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2003-05-21
Anticipated expiration: 2012-07-04

Abstract

本实用新型公开了一种γ射线气体探测器及用其制成的物料计量装置，其中该气体探测器，包括安装在承压壳体内的电离室、前置放大室，由电离室输出的检测电信号经设置在前置放大室内的前置放大器放大后输出，电离室分为物料计量主电离室和零点漂移校正副电离室，放大室分为主、副前置放大室并分别设置有相同结构的主、副两个前置放大器，承压壳体内充有相同压力和成分的惰性气体。利用该气体探测器制造的物料计量装置可自动消除零点漂移，从而大大提高了秤子秤为作为物料计量装置的长期稳定性和计量准确度。

Description

一种γ射线气体探测器及用其制成的物料计量装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用核技术的仪器，尤其涉及一种γ射线气体探测器及用该探测器制造的物料计量装置。

背景技术：

现有核子秤采用的γ射线探测器有：碘化钠晶体，如石家庄辐射开发中心、德国Berthol公司；塑料闪烁体，如兰州大学，专利号92103019.3；电离室，如美国凯瑞(Kay-Ray)公司，美国专利号3541.322；清大公司专利号95106808.3；G-M计数管，如美国专利3.361.911；中国专利89109044.4，89214452.1；正比计数管：如清华大学核能所，专利号91102590.1。上述所有探测器都存在一个共同的缺点——零点漂移问题，特别是G-M计数管，正比计数管电离室等气体探测器，受环境温度的影响较大，目前有些生产厂家对温度影响采取了一系列的措施，如整体恒温温度补偿等，这些对减少温度影响有一定的改善，但未能彻底解决温漂的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有自校零的γ射线气体探测器，以彻底解决其零点漂移的问题。

本实用新型还有一个目的，是利用上述γ射线气体探测器制造一种测量精度高的物料计量装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种γ射线气体探测器，包括安装在承压壳体内的电离室、前置放大室及信号处理装置，由电离室输出的检测电信号经设置在前置放大室内的前置放大器放大后输出信号处理装置；其特点在于：所述电离室分为物料计量主电离室和零点漂移校正副电离室，所述放大器分为主前置放大器和副前置放大器，所述电离室内充有相同压力和成分的惰性气体，由所述零点漂移校正副电离室输出的校正电信号经所述副前置放大器放大后输出给所述信号处理装置。

上述的γ射线气体探测器，其特点在于：所述前置放大室内设置有相同结构的主、副两个前置放大器。

上述的γ射线气体探测器，其特点在于：所述放大室、副前置放大室并分别设置有相同结构的主、副两个前置放大器；所述主电离室和副电离室相邻设置，其外侧分别相应连接所述主、副前置放大室。

上述的γ射线气体探测器，其特点在于：所述主电离室和副电离室内设置有相同的电极结构，所述电离室的电极采用电极绝缘支架支撑。

上述的γ射线气体探测器，其特点在于：所述承压壳体为一不锈钢筒体，所述电离室由所述筒体、焊有绝缘子的左右法兰盘经焊接密封构成。

上述的γ射线气体探测器，其特点在于：在所述法兰盘上还设置有可与电离室相通的排气管。

为了更好地实现上述目的，本实用新型还提供了一种用γ射线气体探测器制成的物料计量装置，包括：物料重量计量装置和校正零点装置，所述物料重量计量装置包括：计量γ射线放射源、主电离室、前置放大室及其内的前置放大器、测速装置和控制系统；其特点在于：所述校正零点装置包括：校正γ射线放射源、零点漂移校正副电离室、副前置放大器；所述电离室、前置放大室设置在承压壳体内，所述电离室内充有相同压力和成分的惰性气体，所述主电离室和副电离室设置有相同的结构；所述计量γ射线放射源与所述主电离室相对应，所述校正γ射线放射源与所述零点漂移校正副电离室相对应；由所述电离室输出的电信号经所述前置放大器放大后输出到所述控制系统。

上述的物料计量装置，其特点在于：所述计量γ射线放射源和所述校正射线放射源为同一个放射源，所述放射源为Am²⁴¹点源或线源，或者为Cs¹³⁷点源或线源。

上述的物料计量装置，其特点在于：所述惰性气体为高压氩气或氙气，或者是两者的混合气体。

上述物料计量装置，其特点在于：所述计量γ射线放射源和所述校正射线放射源分别为两个相同放射源，所述主电离室和副电离室的中心线分别与所述计量γ射线放射源和所述校正γ射线放射源的中心线相对应。

上述方案的优点：可自动消除零点漂移，从而提高采用核技术的物料计量装置的长期稳定性和计量准确度。

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例

附图说明

图1是本实用新型所示的一种带自动校零功能的γ射线探测器

图2是一种采用带自动校零功能的γ射线探测器的核子秤

图3是本实用新型所示的另一种带自动校零功能的γ射线探测器

具体实施方式

在图1所示的一种新型探测器(电离室)中，该探测器包括：主电离室的电极支撑架1、主电离室收集极的陶瓷绝缘子2、主电离室的前置放大室3、主前置放大器4、电缆插座5、端头盖板6、主电离室的高压极陶瓷绝缘子7、左法兰盘8、承压壳9、主电离室的收集极10、主电离室的高压极11、副电离室的收集极12、副电离室的高压极陶瓷绝缘子13、右法兰盘14、幅前置放大器15、电缆插座16、副电离室端头盖板17、副电离室的前置放大室18、排气管19、副电离室收集极的陶瓷绝缘子20、副电离室的高压电极21、副电离室的电极支撑架22。

如图1所示，主、副电离室的电极均采用电极绝缘支架支撑，并将它们置于同一承压壳9内，该承压壳9采用壁厚为0.2-2mm的不锈钢管，可根据不同的放射源而定，如Am²⁴¹源需薄壁0.2-0.5mm。承压壳9两端用焊有绝缘子的左、右法兰盘8、14与该承压壳9焊接密封，承压壳9内的主、副电离室充有同一压力、同一成分的气体，如氩气、氙气或氩氙气的混合气体等。承压壳9内的两端各焊有前置放大室3、18，其内置有主前置放大器4、副前置放大器15。该放大器4、15的输出信号由端头盖板6、17上的电缆插座5、16引出。

在图1中，该γ射线探测器的主、副电离室处于相同成分气体的同一压力，且具相同的电极结构，电极间加有的电压，电流被相同的前置放大器4、15放大，致使主、副电离室具有相同的漂移特性相同。主电离室用于物料的计量，副电离室用于零点漂移校正。

在图3中，本实用新型的另一种实施例，主要区别在于，主前置放大器4和副前置放大器15均放在同一前置放大器室3内，主前置放大器4和副前置放大器15的高压极相互连接，并由同一个陶瓷绝缘子5引出，副电离室高压极21与高压极陶瓷绝缘子13连接。

在图2中，用该γ射线气体探测器(电离室、正比计数管、G-M管)制造的核子秤(以电离室为例)，该核子秤包括：主前置放大器31、主电离室32、主电离室的放射源33、物料34、上皮带35、秤架36、副电离室的放射源37、套筒38、副前置放大器39、副电离室40、下皮带41、测速装置42以及信号控制系统43。其中，包括放射源33、支架36、套筒38、主电离室32、前置放大器31、测速装置42为秤体部分；而放射源37、副电离室40、副前置放大器39组成校正零点部分。

秤架36架支在皮带机上皮带35之上，套筒38安装在上皮带35与下皮带41之间靠近上皮带35处，并固定在秤架36上，放射源33安装在支架36上方，该γ射线探测器安装在套筒38内，使主电离室32的中心线与秤架36上的γ射线线状源33的中心线相对应，在装有副电离室40端的套筒38上安装有校正用放射源37，并使副电离室40的中心线与校正用放射源37的中心线相对应，测速装置12安装在下皮带41的秤架36上，且使其从动轮与下皮带41相接触；秤的控制系统43置于皮带机附近或控制室内。主电离室32发出的信号经主放大器31放大后送至控制系统43，副电离室40发出的信号经前置放大器39放大后送至控制系统43，测速装置42发出的速度信号直接送至控制系统43。

当皮带上无物料时，控制系统43同时采集来自主电离室32和副电离室40的信号，并取其在一定时间间隔内这些信号的平均值作为各自的零点；当上皮带35上有物料34时，控制系统13同时采集来自主电离室32和测速装置42的信号，进行物料34的重量测量。由于温度影响，主电离室32和副电离室40均产生零点漂移，但由于其具有相同的漂移特性，因此，可由在同一时间的副电离室40的零点漂移来校正主电离室32的零点漂移，因而可消除主电离室32的温漂，提高了核子秤的准确度。

下面以小感应量核子秤为实际实施例进一步说明其技术方案和应用：在图1中，γ射线探测器：采用薄壁充氙电离室，其承压壳9为φ100mm×0.3mm×L(与主、副电离室等长度有关)的不锈钢管，内装有主电离室(长度根据皮带宽度而定)和副电离室(长度为100mm)。主、副电离室的高压极11、21均为薄壁铝管，取收集极10、12均为φ3-5mm的不锈钢管或不锈钢棒。上述主、副电离室的高压极和收集级是由聚四氟乙烯制成的电极支撑架1和22支撑；分别装有特制陶瓷绝缘子2、7和13、20的不锈钢法兰盘8、14焊接在承压壳9的两端。在左右法兰盘8、14上各焊有一个φ100mm、壁厚3mm、长为100mm的前置放大器的小室，该两室的顶头与端头盖板6、17相连接。在承压壳9内充有氙气或氩氙两者混合的气体。用该新型γ射线探测器所制造的核子秤如图2所示。放射源：计量放射源33选用Am²⁴¹线状放射源，其长度为300mm、600mm或900mm，活度为150mci-300mci；校正放射源37选用Am²⁴¹线源，其长度为50mm，活度为5-10mci；或选Am²⁴¹点源：测速装置：采用日本欧姆龙编码器制成；秤体：采用封闭式秤架；前置放大器：采用数字传输型前置放大器；控制系统：采用西门子PLC，其控制软件为变参数数字模型。

Claims

1、一种γ射线气体探测器，包括安装在承压壳体内的电离室、前置放大室及信号处理装置，由电离室输出的检测电信号经设置在前置放大室内的前置放大器放大后输出信号处理装置；其特征在于：所述电离室分为物料计量主电离室和零点漂移校正副电离室，所述放大器分为主前置放大器和副前置放大器，所述电离室内充有相同压力和成分的惰性气体，由所述零点漂移校正副电离室输出的校正电信号经所述副前置放大器放大后输出给所述信号处理装置。

2、根据权利要求1所述的γ射线气体探测器，其特征在于：所述前置放大室内设置有相同结构的主、副两个前置放大器。

3、根据权利要求1所述的γ射线气体探测器，其特征在于：所述放大室、副前置放大室并分别设置有相同结构的主、副两个前置放大器；所述主电离室和副电离室相邻设置，其外侧分别相应连接所述主、副前置放大室。

4、根据权利要求1或2所述的γ射线气体探测器，其特征在于：所述主电离室和副电离室内设置有相同的电极结构，所述电离室的电极采用电极绝缘支架支撑。

5、根据权利要求3所述的γ射线气体探测器，其特征在于：所述承压壳体为一不锈钢筒体，所述电离室由所述筒体、焊有绝缘子的左右法兰盘经焊接密封构成。

6、根据权利要求3所述的γ射线气体探测器，其特征在于：在所述法兰盘上还设置有可与电离室相通的排气管。

7、一种用γ射线气体探测器制成的物料计量装置，包括：物料重量计量装置和校正零点装置，所述物料重量计量装置包括：计量γ射线放射源、主电离室、前置放大室及其内的前置放大器、测速装置和控制系统；其特征在于：所述校正零点装置包括：校正γ射线放射源、零点漂移校正副电离室、副前置放大器；所述电离室、前置放大室设置在承压壳体内，所述电离室内充有相同压力和成分的惰性气体，所述主电离室和副电离室设置有相同的结构；所述计量γ射线放射源与所述主电离室相对应，所述校正γ射线放射源与所述零点漂移校正副电离室相对应；由所述电离室输出的电信号经所述前置放大器放大后输出到所述控制系统。

8、根据权利要求7所述的物料计量装置，其特征在于：所述计量γ射线放射源和所述校正射线放射源为同一个放射源，所述放射源为Am²⁴¹点源或线源，或者为Cs¹³⁷点源或线源。

9、根据权利要求7所述的物料计量装置，其特征在于：所述惰性气体为高压氩气或氙气，或者是两者的混合气体。

10、根据权利要求7所述物料计量装置，其特征在于：所述计量γ射线放射源和所述校正射线放射源分别为两个相同放射源，所述主电离室和副电离室的中心线分别与所述计量γ射线放射源和所述校正γ射线放射源的中心线相对应。