專利名稱：中子伽瑪聯(lián)合測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于放射性廢物檢測技術領域，具體涉及一種中子伽瑪聯(lián)合測量裝置。
背景技術：
核設施在生產、運行及退役過程中產生了大量的放射性固體廢物，廢物產生單位通常將這些廢物整備后裝入208升標準廢物桶。在處置這些核廢物之前，必須對其進行準確鑒別和測量，以區(qū)分廢物中所含核物料類型及準確測量所含核物料的量，以便對核廢物進行處理處置。在核廢物桶的測量中，針對核廢物來源固定且已知的測量對象，可測量其中子發(fā)射率或者測量特征Y射線發(fā)射率確定核物料的含量。但是對于組成較復雜的物料或者在內部核物料類型未知的物料，僅僅通過測量Y射線發(fā)射率或者中子之一，難以對內部核物料進行準確定量，因此需要一種能夠對中子和Y射線發(fā)射率同時測量的裝置，以對廢物桶內核物料進行全面的分析測量。另外，在廢物桶測量過程中，由于容器尺寸較大，其內部介質對放射性核素的Y射線衰減比較大，為了準確得到介質對特定核素的特定能量的衰減修正，必須知道一定的介質信息，通常采用增加透射源測量的方式進行修正。具體做法為:在透射源打開狀態(tài)時，分別記錄下有/無廢物桶狀態(tài)下的透射源能譜，通過兩種狀態(tài)下的能譜特征Y能峰計數(shù)率的比對，得出容器內介質對特征Y能峰的衰減參數(shù)，進而可對關閉透射源狀態(tài)下廢物桶自發(fā)射的Y射線進行衰減修正。
發(fā)明內容
(一)發(fā)明目的
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術所存在的問題，提出了一種能夠同時對廢物桶中物料進行中子和Y射線測量以對物料進行定量分析的裝置。(二)技術方案
中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，該裝置包括Y探測器部分及透射源部分，關鍵在于，該裝置還包括中子測量裝置，對廢物桶中物料測量時，中子測量裝置固定不動，廢物桶在旋轉平臺上旋轉，透射源部分及Y探測器部分在廢物桶高度方向上同步移動，從而實現(xiàn)廢物桶內中子和Y射線的同時測量。
優(yōu)選地，所述的中子測量裝置為半圓柱形中子測量環(huán)，其材質為聚乙烯，靠近半圓柱內側嵌有一根或多根3He中子管，3He中子管有效中心點高度與廢物桶中心高度一致。優(yōu)選地，所述的伽瑪探測器部分靠近廢物桶的一端裝有喇叭形的鉛準直器和圓柱形探測器鉛屏蔽體，伽瑪探測器部分安裝在導軌架上，在提升電機的作用下實現(xiàn)在廢物桶高度方向上移動。優(yōu)選地，所述的透射源部分包括透射源及鉛屏蔽體，透射源位于鉛屏蔽體中，透射源及屏蔽體安裝在導軌架上實現(xiàn)在廢物桶高度方向上移動，測量過程中，透射源發(fā)出的放射性射線通過屏蔽體上的透射孔照射廢物桶中物料。優(yōu)選地，所述的伽瑪探測器和透射源部分在導軌架上移動的長度與廢物桶的高度—致。優(yōu)選地，所述的旋轉平臺主要包括大、小旋轉齒輪、承重臺和電動輥軸，其中旋轉控制電機與小齒輪固定連接，小齒輪與固定在可旋轉承重臺上的大齒輪咬合，進而通過電機的旋轉帶動承重臺旋轉，實現(xiàn)廢物桶的旋轉。優(yōu)選地，所述的承重臺上固定有電動輥軸，每根輥軸內部自帶微型電機，進而帶動其上的廢物桶進入旋轉平臺測量位置。優(yōu)選地，該裝置還包括前引平臺，該平臺包括不銹鋼輥軸及控制電機，廢物桶先置于前引平臺上的輥軸上，旋轉平臺的電動輥軸和前引平臺輥軸正向運動，使廢物桶前進進入旋轉平臺測量位置，旋轉平臺的電動輥軸和前引平臺輥軸反向轉動，將廢物桶后退移出旋轉平臺。(三)有益效果
采用本發(fā)明提供的一種中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，該裝置在現(xiàn)有的廢物桶測量裝置基礎上還包括中子測量裝置，且中子測量裝置的形狀與桶的形狀相一致，能夠實現(xiàn)對標準廢物桶中的物料進行中子和Y射線同時測量；其次，利用該裝置的前引平臺和旋轉平臺正、反向運動可使廢物桶平穩(wěn)地進入或移出旋轉平臺，而非采用傳統(tǒng)的吊機吊裝形式，可使操作更便利。另外，該裝置的中子測量裝置和Y探測器測量部分為可拆卸的，可分開單獨使用。
圖1是中子伽瑪聯(lián)合測量裝置示意 1.中子測量裝置；2.透射源部分；3.Y探測器部分；4.旋轉平臺；5.前引平臺。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步闡述。實施例1
中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，如圖1，該裝置包括Y探測器部分3及透射源部分2，關鍵在于，該裝置還包括中子測量裝置1，對廢物桶中物料測量時，中子測量裝置I固定不動，廢物桶在旋轉平臺4上旋轉，透射源部分2及Y探測器部分3在廢物桶高度方向上同步移動，從而實現(xiàn)廢物桶內中子和Y射線的同時測量。
所述的中子測量裝置I為半圓柱形中子測量環(huán)，其材質為聚乙烯，靠近半圓柱內側嵌有20根3He中子管，3He中子管有效中心點高度與廢物桶中心高度一致。所述的Y探測器部分3靠近廢物桶的一端裝有喇叭形準直器的鉛準直器和圓柱形探測器鉛屏蔽體，Y探測器部分3安裝在導軌架上，在提升電機的作用下實現(xiàn)在廢物桶高度方向上移動。所述的透射源部分2包括透射源及鉛屏蔽體，透射源位于鉛屏蔽體中，透射源及屏蔽體安裝在導軌架上實現(xiàn)在廢物桶高度方向上移動，測量過程中，透射源發(fā)出的放射性射線通過屏蔽體上的透射孔照射廢物桶中物料。所述的Υ探測器部分3和透射源部分2在導軌架上移動的長度與廢物桶的高度—致。所述的旋轉平臺4主要包括大、小旋轉齒輪、承重臺和3根電動輥軸，其中旋轉控制電機與小齒輪固定連接，小齒輪與固定在可旋轉承重臺上的大齒輪咬合，進而通過電機的旋轉帶動承重臺旋轉，實現(xiàn)廢物桶的旋轉。所述的承重臺由2根不銹鋼承重輥軸組成，每根輥軸內部自帶微型電機，控制輥軸的運動，進而帶動其上的廢物桶進入旋轉平臺測量位置。該裝置還包括前引平臺5，該平臺包括5根不銹鋼輥軸及控制步進電機，廢物桶先置于前引平臺5上的輥軸上，旋轉平臺4的電動輥 軸和前引平臺5輥軸轉動正向運動，使廢物桶前進進入旋轉平臺4的測量位置，旋轉平臺4電動輥軸和前引平臺5輥軸反向轉動，將廢物桶后退移出裝置。利用該裝置進行核物料中子伽瑪聯(lián)合測量具體操作方法的步驟為:
(I)利用外部導軌將待測廢物桶放入前引平臺5中，在電機的作用下，前引平臺5的輥軸和旋轉平臺4的輥軸正向運動，使廢物桶前進進入旋轉平臺4的測量位置。( 2 )旋轉平臺4開始旋轉。(3)調整透射源屏蔽體和Y探測器部分3的平臺先回到“零點”位置(即在廢物桶的底部位置)，打開透射源并同時使透射源屏蔽體和Y探測器部分3開始同步向上運動，開始透射源測量。(4)透射源屏蔽體和Y探測器部分3平臺運動至廢物桶頂部后，透射測量結束，關閉透射源。(5)透射源屏蔽體和Y探測器部分3平臺開始同步向下運動，開始自發(fā)射測量，同時中子測量裝置開始工作。(6)透射源屏蔽體和Y探測器部分3平臺運動至待測桶底部后，停止中子測量裝置和自發(fā)射測量。(7)前引平臺輥軸和旋轉平臺輥軸反向運動，將待測桶運送出測量位置，測量結束。利用該裝置對模擬的核廢物桶中的放射性物料進行測量，所得結果與真值誤差在10%以內。
權利要求
1.中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，該裝置包括Y探測器部分(3)及透射源部分(2)，其特征在于，該裝置還包括中子測量裝置(1)，對廢物桶中物料測量時，中子測量裝置(1)固定不動，廢物桶在旋轉平臺(4)上旋轉，透射源部分(2)及Y探測器部分(3)在廢物桶高度方向上同步移動，同時測量廢物桶內中子和Y射線。
2.根據(jù)權利要求1所述的中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，其特征在于，所述的中子測量裝置(I)為半圓柱形中子測量環(huán)，其材質為聚乙烯，靠近半圓柱內側嵌有一根或多根3He中子管，3He中子管有效中心點高度與廢物桶中心高度一致。
3.根據(jù)權利要求1所述的中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，其特征在于，所述的Y探測器部分(3)靠近廢物桶的一端裝有喇叭形的鉛準直器和圓柱形探測器鉛屏蔽體，Y探測器部分(3)安裝在導軌架上，在提升電機的作用下在廢物桶高度方向上移動。
4.根據(jù)權利要求1所述的中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，其特征在于，所述的透射源部分(2)包括透射源及鉛屏蔽體，透射源位于鉛屏蔽體中，透射源及屏蔽體安裝在導軌架上實現(xiàn)在廢物桶高度方向上移動，測量過程中，透射源發(fā)出的放射性射線通過屏蔽體上的透射孔照射廢物桶中物料。
5.根據(jù)權利要求1所述的中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，其特征在于，所述的Y探測器部分(3)和透射源部分(2)在導軌架上移動的長度與廢物桶的高度一致。
6.根據(jù)權利要求1所述的中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，其特征在于，所述的測量旋轉平臺(4)主要包括大、小旋轉齒輪、承重臺和電動輥軸，其中旋轉控制電機與小齒輪固定連接，小齒輪與固定在可旋轉承重臺上的大齒輪咬合，進而通過電機的旋轉帶動承重臺旋轉，實現(xiàn)廢物桶的旋轉。
7.根據(jù)權利要求6所述的中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，其特征在于，所述的承重臺上固定有電動輥軸，每根輥軸內部自帶微型電機，進而帶動其上的廢物桶進入旋轉平臺中心位置。
8.根據(jù)權利要求1所述的中子伽瑪聯(lián)合測量裝置，其特征在于，該裝置還包括前引平臺(5)，該平臺包括不銹鋼輥軸及控制電機，廢物桶先置于前引平臺(5)上的輥軸上，旋轉平臺(4)的電動輥軸和前引平臺(5)輥軸正向運動，使廢物桶前進進入旋轉平臺(4)的測量位置，旋轉平臺(4)的電動輥軸和前引平臺輥軸反向轉動，將廢物桶后退移出旋轉平臺(4)。
全文摘要
本發(fā)明屬于放射性廢物檢測技術領域，公開了一種中子伽瑪聯(lián)合測量裝置。該裝置包括γ探測器部分及透射源部分，還包括中子測量裝置，對廢物桶中物料測量時，中子測量裝置固定不動，廢物桶在旋轉平臺上旋轉，透射源部分及γ探測器部分在廢物桶高度方向上同步移動從而實現(xiàn)廢物桶內中子和γ射線的同時測量。該裝置操作簡單，能夠對廢物桶中物料進行定量分析。
文檔編號G01N23/09GK103245681SQ201310168908
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權日2013年5月10日
發(fā)明者柏磊, 邵婕文, 程毅梅, 劉宏斌, 劉大鳴, 何麗霞, 王仲奇, 祝利群 申請人:中國原子能科學研究院
專業(yè)數(shù)控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
