一种惰性气体探测装置的制作方法

1.本实用新型属于辐射监测技术领域，具体涉及一种惰性气体探测装置。


背景技术：

2.为了保护核电厂工作人员和公共场所免遭放射性辐照，核电厂设置了辐射监测系统(以下简称krt系统)，用于连续监测核电厂区域和空中的悬浮物，以及核电厂工艺过程和排出物的放射性。
3.其中，核电站烟囱排放气体中包括多种射线类型，如来自惰性气体中的β射线和γ射线，通常情况下，受限于电子学部分脉冲计数器与前端处理电路的影响，单一探测器对惰性气体的探测量程较窄，一般为3.7
×
103～3.7
×
109bq/m3，该探测量程不能满足核电站对于烟囱排放气体的放射性监测要求。
4.现有技术中，还缺乏结构简单，设计合理的能够满足对核电站烟囱排放气体进行探测的宽量程的惰性气体探测装置。


技术实现要素：

5.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，提供一种惰性气体探测装置，其结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在核电站烟囱排放气体中惰性气体的探测中，探测效率高，探测量程宽，使用效果好，便于推广使用。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种惰性气体探测装置，包括取样气室，所述取样气室上部设置有第一塑料闪烁体，所述第一塑料闪烁体的上部设置有第一光电倍增管和第二光电倍增管，所述第一光电倍增管和第二光电倍增管均连接有第一控制电路板，所述第一塑料闪烁体上设置有开孔，所述开孔内贯穿有伸入取样气室中的第二塑料闪烁体，所述第二塑料闪烁体的上部设置有第三光电倍增管，所述第三光电倍增管连接有第二控制电路板。
7.上述的一种惰性气体探测装置，所述取样气室连接有进气管和出气管。
8.上述的一种惰性气体探测装置，所述第一光电倍增管和第二光电倍增管，以及第一控制电路板和第二控制电路板均设置在屏蔽壳体内。
9.上述的一种惰性气体探测装置，所述第一塑料闪烁体的形状为平板形，所述第二塑料闪烁体的形状为圆柱形。
10.上述的一种惰性气体探测装置，所述取样气室底部设置有减震垫。
11.上述的一种惰性气体探测装置，所述第一塑料闪烁体和第二塑料闪烁体表面均设置有铝膜。
12.上述的一种惰性气体探测装置，所述第一塑料闪烁体靠近取样气室的侧面设置有机玻璃光导。
13.上述的一种惰性气体探测装置，所述第一控制电路板上集成有第一高压模块和第一探测信号处理模块，所述第一高压模块为第一光电倍增管和第二光电倍增管均提供高
压，所述第一探测信号处理模块与第一光电倍增管和第二光电倍增管的信号输出端均连接。
14.上述的一种惰性气体探测装置，所述第二控制电路板集成有前端处理器、第二高压模块和第二探测信号处理模块，所述第二高压模块为第三光电倍增管提供高压，所述第二探测信号处理模块与第三光电倍增管的信号输出端连接，所述第一探测信号处理模块和第二探测信号处理模块均与前端处理器的信号输入端连接。
15.上述的一种惰性气体探测装置，所述取样气室为定容气室，所述定容气室的容积约为3l。
16.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
17.1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便。
18.2、本实用新型设计定容气室，能够实现对核电站烟囱排放气体的取样。
19.3、本实用新型设计平板形的第一塑料闪烁体，配合第一光电倍增管和第二光电倍增管，以脉冲计数方式实现惰性气体的探测量程为一般的六个数量级的跨度。
20.4、本实用新型设计圆柱形的第二塑料闪烁体配合第三光电倍增管，以电流积分方式实现惰性气体的探测，将探测量程的上限提高三个数量级，将一般的六个数量级的跨度扩展为九个数量级的跨度。
21.5、本实用新型能够有效应用在核电站烟囱排放气体中惰性气体的探测中，探测效率高，探测量程宽，使用效果好，便于推广使用。
22.综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在核电站烟囱排放气体中惰性气体的探测中，探测效率高，探测量程宽，使用效果好，便于推广使用。
23.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
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为本实用新型的剖视图；
26.图3为本实用新型第一控制电路板的原理框图；
27.图4为本实用新型第一控制电路板的原理框图。
28.附图标记说明:
29.1—取样气室；
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2—第一塑料闪烁体；
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3—第一光电倍增管；
30.4—第二光电倍增管；
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5—第一控制电路板；
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5-1—第一高压模块；
31.5-2—第一探测信号处理模块； 6—第二塑料闪烁体； 7—第三光电倍增管；
32.8—第二控制电路板；
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8-1—前端处理器；
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8-2—第二高压模块；
33.8-3—第二探测信号处理模块； 9—进气管；
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10—出气管；
34.11—屏蔽壳体；
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12—减震垫。
具体实施方式
35.如图1和图2所示，本实用新型的惰性气体探测装置，包括取样气室1，所述取样气室1上部设置有第一塑料闪烁体2，所述第一塑料闪烁体2的上部设置有第一光电倍增管3和第二光电倍增管4，所述第一光电倍增管3和第二光电倍增管4均连接有第一控制电路板5，
所述第一塑料闪烁体2上设置有开孔，所述开孔内贯穿有伸入取样气室1中的第二塑料闪烁体6，所述第二塑料闪烁体6的上部设置有第三光电倍增管7，所述第三光电倍增管7连接有第二控制电路板8。
36.具体实施时，通过大面积的第一塑料闪烁体2配合第一光电倍增管3和第二光电倍增管4，以脉冲计数方式实现测量惰性气体的量程3.7
×
103～3.7
×
109bq/m3，通过小面积的第二塑料闪烁体6配合第三光电倍增管7，以电流积分方式实现测量惰性气体的量程3.7
×
107～3.7
×
10
12
bq/m3，最终实现对核电站烟囱排放气体中惰性气体探测量程的拓宽，由六个数量级的跨度扩展为九个数量级的跨度。
37.本实施例中，如图1所示，所述取样气室1连接有进气管9和出气管10。
38.具体实施时，核电站烟囱排放气体通过进气管9进入取样气室1中，通过出气管10排出。
39.本实施例中，如图2所示，所述第一光电倍增管3和第二光电倍增管4，以及第一控制电路板5和第二控制电路板8均设置在屏蔽壳体11内。
40.本实施例中，所述第一塑料闪烁体2的形状为平板形，所述第二塑料闪烁体5的形状为圆柱形。
41.具体实施时，第一塑料闪烁体2的作用面积大于第二塑料闪烁体5的作用面积。
42.本实施例中，如图2所示，所述取样气室1底部设置有减震垫12。
43.本实施例中，所述第一塑料闪烁体2和第二塑料闪烁体6表面均设置有铝膜。
44.具体实施时，在第一塑料闪烁体2和第二塑料闪烁体6的探测面表层均紧贴一层10μm的铝膜，用于避光和防止污染晶体，且有利于光电倍增管收集闪烁光。
45.本实施例中，所述第一塑料闪烁体2靠近取样气室1的侧面设置有机玻璃光导。
46.具体实施时，通过有机玻璃光导提高第一塑料闪烁体2的强度和光吸收效率。
47.本实施例中，如图3所示，所述第一控制电路板5上集成有第一高压模块5-1和第一探测信号处理模块5-2，所述第一高压模块5-1为第一光电倍增管3和第二光电倍增管4均提供高压，所述第一探测信号处理模块5-2与第一光电倍增管3和第二光电倍增管4的信号输出端均连接。
48.具体实施时，通过第一探测信号处理模块5-2对第一光电倍增管3和第二光电倍增管4采集的信号进行前置放大、甄别和成形。
49.本实施例中，如图4所示，所述第二控制电路板8集成有前端处理器8-1、第二高压模块8-2和第二探测信号处理模块8-3，所述第二高压模块8-2为第三光电倍增管7提供高压，所述第二探测信号处理模块8-3与第三光电倍增管7的信号输出端连接，所述第一探测信号处理模块5-2和第二探测信号处理模块8-3均与前端处理器8-1的信号输入端连接。
50.具体实施时，通过第二探测信号处理模块8-3对第三光电倍增管7采集的信号进行放大和vf转换，前端处理器8-1接收第一探测信号处理模块5-2和第二探测信号处理模块8-3处理后的信号。
51.本实施例中，所述取样气室1为定容气室，所述定容气室的容积约为3l。
52.本实用新型使用时，核电站烟囱排放气体通过进气管9进入定容气室1中，第一光电倍增管3和第二光电倍增管4，以及第三光电倍增管7同时对定容气室1中惰性气体的
85
kr、
133
xe在衰变过程中放射出的β射线进行探测，第一光电倍增管3和第二光电倍增管4以脉冲
计数方式实现探测量程3.7
×
103～3.7
×
109bq/m3，第三光电倍增管7以电流积分方式实现探测量程3.7
×
107～3.7
×
10
12
bq/m3，二者综合，最终实现对核电站烟囱排放气体中惰性气体探测量程的拓宽，由六个数量级的跨度扩展为九个数量级的跨度；最后，定容气室1中气体通过出气管10排出。
53.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。