专利名称：中子伽玛联合测量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于放射性废物检测技术领域，具体涉及一种中子伽玛联合测量装置。
背景技术：
核设施在生产、运行及退役过程中产生了大量的放射性固体废物，废物产生单位通常将这些废物整备后装入208升标准废物桶。在处置这些核废物之前，必须对其进行准确鉴别和测量，以区分废物中所含核物料类型及准确测量所含核物料的量，以便对核废物进行处理处置。在核废物桶的测量中，针对核废物来源固定且已知的测量对象，可测量其中子发射率或者测量特征Y射线发射率确定核物料的含量。但是对于组成较复杂的物料或者在内部核物料类型未知的物料，仅仅通过测量Y射线发射率或者中子之一，难以对内部核物料进行准确定量，因此需要一种能够对中子和Y射线发射率同时测量的装置，以对废物桶内核物料进行全面的分析测量。另外，在废物桶测量过程中，由于容器尺寸较大，其内部介质对放射性核素的Y射线衰减比较大，为了准确得到介质对特定核素的特定能量的衰减修正，必须知道一定的介质信息，通常采用增加透射源测量的方式进行修正。具体做法为:在透射源打开状态时，分别记录下有/无废物桶状态下的透射源能谱，通过两种状态下的能谱特征Y能峰计数率的比对，得出容器内介质对特征Y能峰的衰减参数，进而可对关闭透射源状态下废物桶自发射的Y射线进行衰减修正。

发明内容

(一)发明目的
本发明根据现有技术所存在的问题，提出了一种能够同时对废物桶中物料进行中子和Y射线测量以对物料进行定量分析的装置。(二)技术方案
中子伽玛联合测量装置，该装置包括Y探测器部分及透射源部分，关键在于，该装置还包括中子测量装置，对废物桶中物料测量时，中子测量装置固定不动，废物桶在旋转平台上旋转，透射源部分及Y探测器部分在废物桶高度方向上同步移动，从而实现废物桶内中子和Y射线的同时测量。
优选地，所述的中子测量装置为半圆柱形中子测量环，其材质为聚乙烯，靠近半圆柱内侧嵌有一根或多根3He中子管，3He中子管有效中心点高度与废物桶中心高度一致。优选地，所述的伽玛探测器部分靠近废物桶的一端装有喇叭形的铅准直器和圆柱形探测器铅屏蔽体，伽玛探测器部分安装在导轨架上，在提升电机的作用下实现在废物桶高度方向上移动。优选地，所述的透射源部分包括透射源及铅屏蔽体，透射源位于铅屏蔽体中，透射源及屏蔽体安装在导轨架上实现在废物桶高度方向上移动，测量过程中，透射源发出的放射性射线通过屏蔽体上的透射孔照射废物桶中物料。优选地，所述的伽玛探测器和透射源部分在导轨架上移动的长度与废物桶的高度—致。优选地，所述的旋转平台主要包括大、小旋转齿轮、承重台和电动辊轴，其中旋转控制电机与小齿轮固定连接，小齿轮与固定在可旋转承重台上的大齿轮咬合，进而通过电机的旋转带动承重台旋转，实现废物桶的旋转。优选地，所述的承重台上固定有电动辊轴，每根辊轴内部自带微型电机，进而带动其上的废物桶进入旋转平台测量位置。优选地，该装置还包括前引平台，该平台包括不锈钢辊轴及控制电机，废物桶先置于前引平台上的辊轴上，旋转平台的电动辊轴和前引平台辊轴正向运动，使废物桶前进进入旋转平台测量位置，旋转平台的电动辊轴和前引平台辊轴反向转动，将废物桶后退移出旋转平台。(三)有益效果
采用本发明提供的一种中子伽玛联合测量装置，该装置在现有的废物桶测量装置基础上还包括中子测量装置，且中子测量装置的形状与桶的形状相一致，能够实现对标准废物桶中的物料进行中子和Y射线同时测量；其次，利用该装置的前引平台和旋转平台正、反向运动可使废物桶平稳地进入或移出旋转平台，而非采用传统的吊机吊装形式，可使操作更便利。另外，该装置的中子测量装置和Y探测器测量部分为可拆卸的，可分开单独使用。


图1是中子伽玛联合测量装置示意 1.中子测量装置；2.透射源部分；3.Y探测器部分；4.旋转平台；5.前引平台。
具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明做进一步阐述。实施例1
中子伽玛联合测量装置，如图1，该装置包括Y探测器部分3及透射源部分2，关键在于，该装置还包括中子测量装置1，对废物桶中物料测量时，中子测量装置I固定不动，废物桶在旋转平台4上旋转，透射源部分2及Y探测器部分3在废物桶高度方向上同步移动，从而实现废物桶内中子和Y射线的同时测量。
所述的中子测量装置I为半圆柱形中子测量环，其材质为聚乙烯，靠近半圆柱内侧嵌有20根3He中子管，3He中子管有效中心点高度与废物桶中心高度一致。所述的Y探测器部分3靠近废物桶的一端装有喇叭形准直器的铅准直器和圆柱形探测器铅屏蔽体，Y探测器部分3安装在导轨架上，在提升电机的作用下实现在废物桶高度方向上移动。所述的透射源部分2包括透射源及铅屏蔽体，透射源位于铅屏蔽体中，透射源及屏蔽体安装在导轨架上实现在废物桶高度方向上移动，测量过程中，透射源发出的放射性射线通过屏蔽体上的透射孔照射废物桶中物料。所述的Υ探测器部分3和透射源部分2在导轨架上移动的长度与废物桶的高度—致。所述的旋转平台4主要包括大、小旋转齿轮、承重台和3根电动辊轴，其中旋转控制电机与小齿轮固定连接，小齿轮与固定在可旋转承重台上的大齿轮咬合，进而通过电机的旋转带动承重台旋转，实现废物桶的旋转。所述的承重台由2根不锈钢承重辊轴组成，每根辊轴内部自带微型电机，控制辊轴的运动，进而带动其上的废物桶进入旋转平台测量位置。该装置还包括前引平台5，该平台包括5根不锈钢辊轴及控制步进电机，废物桶先置于前引平台5上的辊轴上，旋转平台4的电动辊 轴和前引平台5辊轴转动正向运动，使废物桶前进进入旋转平台4的测量位置，旋转平台4电动辊轴和前引平台5辊轴反向转动，将废物桶后退移出装置。利用该装置进行核物料中子伽玛联合测量具体操作方法的步骤为:
(I)利用外部导轨将待测废物桶放入前引平台5中，在电机的作用下，前引平台5的辊轴和旋转平台4的辊轴正向运动，使废物桶前进进入旋转平台4的测量位置。( 2 )旋转平台4开始旋转。(3)调整透射源屏蔽体和Y探测器部分3的平台先回到“零点”位置(即在废物桶的底部位置)，打开透射源并同时使透射源屏蔽体和Y探测器部分3开始同步向上运动，开始透射源测量。(4)透射源屏蔽体和Y探测器部分3平台运动至废物桶顶部后，透射测量结束，关闭透射源。(5)透射源屏蔽体和Y探测器部分3平台开始同步向下运动，开始自发射测量，同时中子测量装置开始工作。(6)透射源屏蔽体和Y探测器部分3平台运动至待测桶底部后，停止中子测量装置和自发射测量。(7)前引平台辊轴和旋转平台辊轴反向运动，将待测桶运送出测量位置，测量结束。利用该装置对模拟的核废物桶中的放射性物料进行测量，所得结果与真值误差在10%以内。
权利要求
1.中子伽玛联合测量装置，该装置包括Y探测器部分(3)及透射源部分(2)，其特征在于，该装置还包括中子测量装置(1)，对废物桶中物料测量时，中子测量装置(1)固定不动，废物桶在旋转平台(4)上旋转，透射源部分(2)及Y探测器部分(3)在废物桶高度方向上同步移动，同时测量废物桶内中子和Y射线。
2.根据权利要求1所述的中子伽玛联合测量装置，其特征在于，所述的中子测量装置(I)为半圆柱形中子测量环，其材质为聚乙烯，靠近半圆柱内侧嵌有一根或多根3He中子管，3He中子管有效中心点高度与废物桶中心高度一致。
3.根据权利要求1所述的中子伽玛联合测量装置，其特征在于，所述的Y探测器部分(3)靠近废物桶的一端装有喇叭形的铅准直器和圆柱形探测器铅屏蔽体，Y探测器部分(3)安装在导轨架上，在提升电机的作用下在废物桶高度方向上移动。
4.根据权利要求1所述的中子伽玛联合测量装置，其特征在于，所述的透射源部分(2)包括透射源及铅屏蔽体，透射源位于铅屏蔽体中，透射源及屏蔽体安装在导轨架上实现在废物桶高度方向上移动，测量过程中，透射源发出的放射性射线通过屏蔽体上的透射孔照射废物桶中物料。
5.根据权利要求1所述的中子伽玛联合测量装置，其特征在于，所述的Y探测器部分(3)和透射源部分(2)在导轨架上移动的长度与废物桶的高度一致。
6.根据权利要求1所述的中子伽玛联合测量装置，其特征在于，所述的测量旋转平台(4)主要包括大、小旋转齿轮、承重台和电动辊轴，其中旋转控制电机与小齿轮固定连接，小齿轮与固定在可旋转承重台上的大齿轮咬合，进而通过电机的旋转带动承重台旋转，实现废物桶的旋转。
7.根据权利要求6所述的中子伽玛联合测量装置，其特征在于，所述的承重台上固定有电动辊轴，每根辊轴内部自带微型电机，进而带动其上的废物桶进入旋转平台中心位置。
8.根据权利要求1所述的中子伽玛联合测量装置，其特征在于，该装置还包括前引平台(5)，该平台包括不锈钢辊轴及控制电机，废物桶先置于前引平台(5)上的辊轴上，旋转平台(4)的电动辊轴和前引平台(5)辊轴正向运动，使废物桶前进进入旋转平台(4)的测量位置，旋转平台(4)的电动辊轴和前引平台辊轴反向转动，将废物桶后退移出旋转平台(4)。
全文摘要
本发明属于放射性废物检测技术领域，公开了一种中子伽玛联合测量装置。该装置包括γ探测器部分及透射源部分，还包括中子测量装置，对废物桶中物料测量时，中子测量装置固定不动，废物桶在旋转平台上旋转，透射源部分及γ探测器部分在废物桶高度方向上同步移动从而实现废物桶内中子和γ射线的同时测量。该装置操作简单，能够对废物桶中物料进行定量分析。
文档编号G01N23/09GK103245681SQ201310168908
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月10日 优先权日2013年5月10日
发明者柏磊, 邵婕文, 程毅梅, 刘宏斌, 刘大鸣, 何丽霞, 王仲奇, 祝利群 申请人:中国原子能科学研究院