CN214750856U - 放射源非能动自指示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种放射源非能动自指示装置，包括壳体、屏蔽件、检测件、连接件以及指示件，所述壳体内设有容纳腔，所述容纳腔用于收容放射源，所述屏蔽件装设于所述壳体的内壁上，用于对收容在所述容纳腔内的所述放射源进行密闭贮存，所述检测件装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述放射源相对设置，所述连接件的一端穿过所述屏蔽件并与所述检测件连接，所述连接件的另一端与所述指示件连接。即通过将所述检测件设置在所述容纳腔内，以对收容在所述容纳腔内的所述放射源进行检测，并将检测结果通过所述连接件传输至所述指示件处，从而能够及时发现放射源是否移出或丢失，以有效地防止辐射事故的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量装置领域，特别涉及一种放射源非能动自指示装置。
背景技术
目前，放射源已广泛地应用在工业、农业、医疗以及科研等国民生产领域，并按每年约15％的速度增加，在GDP中的比重也越来越大。但是在造福于人类的同时，容易产生的辐射事故从而导致生命、财产及社会效益的重大损失。据IAEA致电离辐射数据库(IRID)数据显示，50％辐射事故来自辐射的工业应用，特别是移动放射源更易发生辐射事故。
除设备故障或设计缺陷外，放射源的丢失、失控大多是人因失误，由于射线具有无色、无味等特性，不通过专业设备难以被人察觉，辐射事故往往在不知不觉中发生，时间越长后果越严重。按照我国放射源管理相关法规和标准要求，应委托有资质检测机构，定期对含放射性同位素设备及射线装置、放射工作场所、放射防护设施性能等进行经常性检测，但这种监管手段还不能做到对于放射源的实时动态监控，难以第一时间发现放射源移出或丢失。
因此，针对放射源的安全及保安开发一种能够及时发现放射源移出或丢失的指示装置，提高设备的固有安全性，对有效防止辐射事故的发生是非常有效的。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是旨在解决上述问题中的至少之一，提供一种放射源非能动自指示装置。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种放射源非能动自指示装置，所述放射源非能动自指示装置包括：
壳体，所述壳体内设有容纳腔，所述容纳腔用于收容放射源；
屏蔽件，所述屏蔽件装设于所述壳体的内壁上，用于对收容在所述容纳腔内的所述放射源进行密闭贮存；
检测件，所述检测件装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述放射源相对设置；
连接件以及指示件，所述连接件的一端穿过所述屏蔽件并与所述检测件连接，所述连接件的另一端与所述指示件连接。
在一可选实施例中，所述检测件为非晶硒平板探测器，所述非晶硒平板探测器包括：
第一连接层，所述第一连接层装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述连接件穿过所述屏蔽件的一端连接；
非晶硒层，所述非晶硒层设于所述第一连接层的一侧，并与所述放射源相对设置。
在一可选实施例中，所述第一连接层为薄膜半导体阵列。
在一可选实施例中，所述检测件为非晶硅平板探测器，所述非晶硅平板探测器包括：
第二连接层，所述第二连接层装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述连接件穿过所述屏蔽件的一端连接；
非晶硅层，所述非晶硅层设于所述第二连接层的一侧；
第一发光层，所述第一发光层设于所述非晶硅层的一侧，并与所述放射源相对设置。
在一可选实施例中，所述第一发光层为闪烁体，所述闪烁体的材料为碘化铯、碘化钠、锗酸铋、钨酸钙、钨酸镉中的至少一种。
在一可选实施例中，所述第一发光层为荧光体，所述荧光体的材料为硫氧化钆、硫化锌镉、溴氧化镧、硫化锌中的至少一种。
在一可选实施例中，所述第二连接层为薄膜半导体阵列、电荷耦合器件、互补型金属氧化物半导体中的一种。
在一可选实施例中，所述检测件为非晶硅平板探测器，所述非晶硅平板探测器包括：
第三连接层，所述第三连接层装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述连接件穿过所述屏蔽件的一端连接；
聚光件，所述聚光件设于所述第三连接层的一侧；
第二发光层，所述第二发光层设于所述聚光件的一侧，并与所述放射源相对设置。
在一可选实施例中，所述聚光件为透镜或光导纤维，所述第三连接层为电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体。
在一可选实施例中，所述连接件为光导，所述指示件为LED灯；或者
所述连接件为导线，所述指示件为报警装置。
本实用新型提供了一种放射源非能动自指示装置，包括壳体、屏蔽件、检测件、连接件以及指示件，所述壳体内设有容纳腔，所述容纳腔用于收容放射源，所述屏蔽件装设于所述壳体的内壁上，用于对收容在所述容纳腔内的所述放射源进行密闭贮存，所述检测件装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述放射源相对设置，所述连接件的一端穿过所述屏蔽件并与所述检测件连接，所述连接件的另一端与所述指示件连接。即本实用新型提供的技术方案中，通过将所述检测件设置在所述容纳腔内，以对收容在所述容纳腔内的所述放射源进行检测，并将检测结果通过所述连接件传输至所述指示件处，从而能够及时发现放射源是否移出或丢失，以有效地防止辐射事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例放射源非能动自指示装置的结构示意图；
图2为本实用新型一实施例检测件的结构示意图；
图3为本实用新型另一实施例检测件的结构示意图；
图4为本实用新型又一实施例检测件的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提供了一种放射源非能动自指示装置。
在一实施例中，如图1所示，所述放射源非能动自指示装置包括壳体1、屏蔽件2、检测件3、连接件4以及指示件5，所述壳体1内设有容纳腔11，所述容纳腔11用于收容放射源A，所述屏蔽件2装设于所述壳体1的内壁上，且用于收容在所述容纳腔内的所述放射源A进行密闭贮存，所述检测件3装设在所述屏蔽件2的一侧，并与所述放射源A相对设置，所述连接件4的一端穿过所述屏蔽件2并与所述检测件3连接，所述连接件4的另一端与所述指示件5连接。即本实用新型提供的技术方案中，通过将所述检测件3设置在所述容纳腔11内，以对收容于所述容纳腔11内的所述放射源A进行检测，并将检测结果通过所述连接件4传输至所述指示件5处，从而能够及时发现放射源是否移出或丢失，以有效地防止辐射事故的发生。
由于所述放射源A以及所述检测件3均设置在所述容纳腔11内，所述放射源A产生的射线可与所述检测件3互相作用后，在所述检测件3内部产生光信号或电信号，而该光信号或电信号可通过所述连接件4传输至所述指示件5，此时，所述指示件5即可指示该所述容纳腔11内是否具有所述发射源A。
例如，在所述连接件4为光导，所述指示件5为LED灯，此时，当所述容纳腔11内的放射源A正常，LED灯持续点亮，当所述容纳腔11内的放射源A移出或丢失时，则LED灯熄灭。
或者，所述连接件4为导线，所述指示件5为报警装置，此时，当所述容纳腔11内的放射源A正常，报警装置不报警，当所述容纳腔11内的放射源A移出或丢失时，则报警装置启动报警。其中，所述报警装置可为扬声器等发声装置。
进一步地，所述检测件3利用荧光成像技术实现能量转换，按转换方式可以分为直接转换方式和间接转换方式。其中，直接转换方式采用的器件在经过射线曝光后，射线光子直接转换为电信号；间接转换方式的器件则先要将射线光子转变为可见光，然后再由可见光转换为电信号。
具体地，所述检测件3采用直接转换方式时，所述检测件3为非晶硒平板探测器，结合图2所示，所述非晶硒平板探测器包括第一连接层31以及非晶硒层32，所述第一连接层31装设在所述屏蔽件2的一侧，并与所述连接件4穿过所述屏蔽件2的一端连接，所述非晶硒层32设于所述第一连接层31的一侧，并与所述放射源A相对设置。
即所述非晶硒层32是一种光电导材料，所述非晶硒层32经射线照射后直接形成电子和空穴对，该电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在所述第一连接层31形成储存电荷，即形成电信号，并通过与所述第一连接层31连接的所述连接件4传输至所述指示件5。
可选地，所述第一连接层31为薄膜半导体阵列(Thin Film Transistor array，TFT)。
具体地，所述检测件3采用间接转换方式时，所述检测件3为非晶硅平板探测器，结合图3所示，所述非晶硅平板探测器包括第二连接层33、非晶硅层34以及第一发光层35，所述第二连接层33装设在所述屏蔽件2的一侧，并与所述连接件4穿过所述屏蔽件2的一端连接，所述非晶硅层34设于所述第二连接层33的一侧，所述第一发光层35设于所述非晶硅层34的一侧，并与所述放射源A相对设置。
即所述第一发光层35经射线曝光后，将射线光子转换为可见光，从而形成光信号，并通过与所述第一连接层31连接的所述连接件4传输至所述指示件5。
可选地，所述第一发光层35为闪烁体，所述闪烁体的材料为碘化铯、碘化钠、锗酸铋、钨酸钙、钨酸镉中的至少一种。当有射线入射到所述闪烁体时，射线光子能量转化为可见光光子发射，可见光激发光电二极管产生电流。
如下表为不同所述闪烁体的材料的主要性能：
| 名称 | 分子式 | 密度g/cm<sup>3</sup> | 转换效率％ | 衰减常数μs | 余辉(3ms)％ |
| 碘化钠 | NaI(Tl) | 3.67 | 100 | 0.23 | 0.5-5 |
| 碘化铯 | CsI(Tl) | 4.51 | 45 | 1.0 | 0.5-5 |
| 锗酸铋 | BGO | 7.13 | 8 | 0.3 | 0.005 |
| 钨酸钙 | CaWO4 | 6.12 | 50 | 0.-20 | 1-5 |
| 钨酸镉 | CdWO4 | 7.9 | 65 | 0.5-20 | 0.0005 |
其中，碘化钠将X射线转换为光的效率约为15％，其他材料的转换率则以碘化钠的转换效率为100％给出相对转换效率；衰减常数为信号衰减到最大强度的37％时所用时间。
在示例性的技术中，应用于X射线探测的通常为钨酸钙，具有吸收效率高、物理化学性质稳定的优点，而且在制备中对原料纯度的要求不是很高。硫化物也是一种较早就得到应用的材料，通用性就较强，既可用于透视屏，又可用于增感屏，还可用于像加强器。
而本实施例采用的碘化铯的发光效率和硫化物相同，都比较高，但它们对射线的吸收效率却比硫化物高，所以在伽玛射线或X射线激发下，总的效率较高，但碘化铯在大气及潮气中发光性能会下降，即本装置中的平板检测器位于容纳腔11内，从而对碘化铯进行保护，这样，既避免了材料性能下降的问题，又实现了更好的吸收效率。
进一步地，所述第一发光层35还可以为荧光体，所述荧光体的材料为硫氧化钆、硫化锌镉、溴氧化镧、硫化锌中的至少一种。
如下表为不同所述荧光体的材料的主要性能：
| 名称 | 分子式 | 密度g/cm<sup>3</sup> | 峰值发射波长μm | 衰减常数ns |
| 硫化锌镉 | ZnCdS(A g,N i) | 4.5 | 550 | 85 |
| 硫氧化钆 | Gd2O2S(T b) | 7.3 | 544 | 480000 |
| 溴氧化镧 | LaboBr | - | 460 | - |
| 硫化锌 | ZnS(A g,N i) | 4.1 | 450 | 60 |
基于上表，本实施例中，所述荧光体的材料可选为硫氧化钆。
可选地，所述第二连接层33为薄膜半导体阵列、电荷耦合器件、互补型金属氧化物半导体中的一种。
即本实施例中，利用射线与荧光或闪烁物质相互作用产生的光信号或电信号，经过耦合放大形成声或光信号进行指示。放射性致发光是由高能的伽玛射线或X射线轰击发光物质而引起的发光现象，其原理为：放射性致发光材料在射线的照射下可以发生康普顿效应，也可以生产光电效应，它们都可产生高速的光电子。光电子又经过非弹性碰撞，继续产生一代又一代电子，当这些电子的能量接近发光跃迁所需的能量时，即可激发发光中心，或者离化发光中心，随后发出光来，即一个伽玛射线或X射线的光子可以引发多个发光光子。
进一步地，所述检测件3为非晶硅平板探测器时，所述非晶硅平板探测器还可以为另一种形式，结合图4所示，所述非晶硅平板探测器包括第三连接层36，所述第三连接层36装设在所述屏蔽件2的一侧，并与所述连接件4穿过所述屏蔽件2的一端连接；聚光件37，所述聚光件37设于所述第三连接层36的一侧；第二发光层38，所述第二发光层38设于所述聚光件37的一侧，并与所述放射源A相对设置。其中，所述聚光件37为透镜或光导纤维，所述第三连接层36为电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体，所述第二发光层38的结构与所述第一发光层35的结构相同，在此并不一一赘述。
即本实施例的指示装置通过非能动设计，不需要外接电源，将放射源A固化在容纳腔11内，利用射线的能量与特殊物质作用产生光信号或电信号对放射源A是否处在容纳腔11进行指示，使放射源A“可视”或“可听”，使得应用方便、集成工艺相对简单，而且实现了对放射源A的实时连续监测；且可以在多种源容器中集成，应用前景广阔，是一项基础应用研究。
本实用新型提供的技术方案中，所述放射源非能动自指示装置包括壳体1、屏蔽件2、检测件3、连接件4以及指示件5，所述壳体1内设有容纳腔11，所述容纳腔11用于收容放射源A，所述屏蔽件2装设于所述壳体1的内壁上，用于对收容在所述容纳腔内的所述放射源进行密闭贮存，所述检测件3装设在所述屏蔽件2的一侧，并与所述放射源A相对设置，所述连接件4的一端穿过所述屏蔽件2并与所述检测件3连接，所述连接件4的另一端与所述指示件5连接。即通过将所述检测件3设置在所述容纳腔11内，以对收容于所述容纳腔11内的所述放射源A进行检测，并将检测结果通过所述连接件3传输至所述指示件5处，从而能够及时发现放射源是否移出或丢失，以有效地防止辐射事故的发生。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述放射源非能动自指示装置包括：
壳体，所述壳体内设有容纳腔，所述容纳腔用于收容放射源；
屏蔽件，所述屏蔽件装设于所述壳体的内壁上，用于对收容在所述容纳腔内的所述放射源进行密闭贮存；
检测件，所述检测件装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述放射源相对设置；
连接件以及指示件，所述连接件的一端穿过所述屏蔽件并与所述检测件连接，所述连接件的另一端与所述指示件连接。
2.根据权利要求1所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述检测件为非晶硒平板探测器，所述非晶硒平板探测器包括：
第一连接层，所述第一连接层装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述连接件穿过所述屏蔽件的一端连接；
非晶硒层，所述非晶硒层设于所述第一连接层的一侧，并与所述放射源相对设置。
3.根据权利要求2所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述第一连接层为薄膜半导体阵列。
4.根据权利要求1所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述检测件为非晶硅平板探测器，所述非晶硅平板探测器包括：
第二连接层，所述第二连接层装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述连接件穿过所述屏蔽件的一端连接；
非晶硅层，所述非晶硅层设于所述第二连接层的一侧；
第一发光层，所述第一发光层设于所述非晶硅层的一侧，并与所述放射源相对设置。
5.根据权利要求4所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述第一发光层为闪烁体，所述闪烁体的材料为碘化铯、碘化钠、锗酸铋、钨酸钙、钨酸镉中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述第一发光层为荧光体，所述荧光体的材料为硫氧化钆、硫化锌镉、溴氧化镧、硫化锌中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述第二连接层为薄膜半导体阵列、电荷耦合器件、互补型金属氧化物半导体中的一种。
8.根据权利要求1所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述检测件为非晶硅平板探测器，所述非晶硅平板探测器包括：
第三连接层，所述第三连接层装设在所述屏蔽件的一侧，并与所述连接件穿过所述屏蔽件的一端连接；
聚光件，所述聚光件设于所述第三连接层的一侧；
第二发光层，所述第二发光层设于所述聚光件的一侧，并与所述放射源相对设置。
9.根据权利要求8所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述聚光件为透镜或光导纤维，所述第三连接层为电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体。
10.根据权利要求2或4或8所述的放射源非能动自指示装置，其特征在于，所述连接件为光导，所述指示件为LED灯；或者
所述连接件为导线，所述指示件为报警装置。
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