CN215494162U - 一种水体放射性检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水体放射性检测装置，其包括塑料闪烁体，塑料闪烁体的上表面设置有第一光纤组，第一光纤组的上表面设置有第一掺银硫化锌涂层，第一光纤组与第一光电倍增管相连；塑料闪烁体的下表面设置有第二光纤组，第二光纤组的上表面设置有第二掺银硫化锌涂层，第二光纤组与第二光电倍增管相连。本装置可以在现场对水体进行放射性检测，且双面设置可以对干扰信号进行有效去除，解决了现有方式取样周期长、样品代表性差、操作较繁琐、依赖精密仪器、化学试剂需求较多等不足之处。

Description

一种水体放射性检测装置

技术领域

本实用新型涉及水体放射性检测领域，具体涉及一种水体放射性检测装置。

背景技术

水是人类生存的必要条件，随着人口增长和科技进步，特别是大规模的基础建设与环境变化，放射性同位素新技术的广泛应用和核电站的建设与运行，有可能改变水体中天然放射性核素的浓度及其分布。人们对使用的生活用水中的放射性物质含量及其对自身健康的影响越来越关注，水中总α、总β放射性含量，基本上能够反映出水体中放射性总体水平，可作为水质放射性污染监测的一个重要指标，已在《生活饮用水卫生标准》中明确列为重要的监测指标。因此，采用在线水体总α总β放射性检测技术能实时连续监测水体放射性水平，可以对核设施事故/事件作出及时有效预警，将极大提升核事故应急效率，保障公众辐射安全和社会稳定。

现今水中总α/β比活度一直是世界各国重点监测的项目，目前对于水体放射性的测量多采用现场取样与实验室分析相结合的方式，即先到现场取样再回到实验室中对样品进行浓缩蒸发处理，最后使用气体探测器或者液体闪烁计数器测量样品的总α/β比活度，但是该方法存在着取样周期长、样品代表性差、操作较繁琐、依赖精密仪器、化学试剂需求较多等不足之处。并通过对国外相关文献的阅读可以发现，在测量水体总α/β放射性活度这一课题研究上，发达国家的科学工作者和环境监测部门比较偏向于使用LSC(液体闪烁体计数器)对水样的相关参数进行测量。相比较传统的测量方法，LSC(液体闪烁体计数器)具有更高的精确度，并且制样过程相对简单无需重复制样，但由于闪烁液的价格较贵，导致这种方法的使用成本较高，无法得到大规模的广泛应用。除此之外，使用该方法对水体总α/β放射性活度进行测量，仍然需要对目标水域的水体进行采样、运输、储存、制样等过程，这样一来仍然无法实现在现场工作条件下快速准确的获得水体这一参数的需求。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种水体放射性检测装置解决了现有水体中αβ粒子难以现场检测的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种水体放射性检测装置，其包括塑料闪烁体，塑料闪烁体的上表面设置有第一光纤组，第一光纤组的上表面设置有第一掺银硫化锌涂层，第一光纤组与第一光电倍增管相连；塑料闪烁体的上表面、第一光纤组、第一掺银硫化锌涂层和第一光电倍增管构成第一αβ粒子检测部件；

塑料闪烁体的下表面设置有第二光纤组，第二光纤组的上表面设置有第二掺银硫化锌涂层，第二光纤组与第二光电倍增管相连；塑料闪烁体的下表面、第二光纤组、第二掺银硫化锌涂层和第二光电倍增管构成第二αβ粒子检测部件；

第一光电倍增管和第二光电倍增管均与上位机相连。

进一步地，塑料闪烁体的材质为EJ-444。

进一步地，塑料闪烁体的厚度为0.5mm或1mm。

进一步地，塑料闪烁体的尺寸为200mm×200mm。

进一步地，还包括上端开口的箱体，塑料闪烁体、第一光纤组、第一掺银硫化锌涂层、第二光纤组和第二掺银硫化锌涂层均位于箱体内部，第一光电倍增管和第二光电倍增管设置在箱体的侧壁上，上位机设置在箱体外。

本实用新型的有益效果为：本装置可以在现场对水体进行放射性检测，且双面设置可以对干扰信号进行有效去除，解决了现有方式取样周期长、样品代表性差、操作较繁琐、依赖精密仪器、化学试剂需求较多等不足之处。

附图说明

图1为本装置的结构示意图。

其中：1、第一掺银硫化锌涂层；2、第一光纤组；3、塑料闪烁体；4、第二光纤组；5、第二掺银硫化锌涂层；6、第二光电倍增管；7、上位机；8、第一光电倍增管。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该水体放射性检测装置包括塑料闪烁体3，塑料闪烁体3的上表面设置有第一光纤组2，第一光纤组2的上表面设置有第一掺银硫化锌涂层1，第一光纤组2与第一光电倍增管8相连；塑料闪烁体3的上表面、第一光纤组2、第一掺银硫化锌涂层1和第一光电倍增管8构成第一αβ粒子检测部件；

塑料闪烁体3的下表面设置有第二光纤组4，第二光纤组4的上表面设置有第二掺银硫化锌涂层5，第二光纤组4与第二光电倍增管6相连；塑料闪烁体3的下表面、第二光纤组4、第二掺银硫化锌涂层5和第二光电倍增管6构成第二αβ粒子检测部件；

第一光电倍增管8和第二光电倍增管6均与上位机7相连。上位机7同时接收第一光电倍增管8和第二光电倍增管6的信号，当第一光电倍增管8和第二光电倍增管6的信号偏差在一定范围时，可以判定为有效信号，当第一光电倍增管8和第二光电倍增管6的信号偏差超过一定范围时，可以判定为干扰信号，一定的范围可由操作者自行设置。由于EJ-444的ZnS(Ag)荧光体的厚度能够将入射的α粒子全部吸收，低能β粒子可以通过荧光体进入塑料闪烁体3基底被记录。α与β粒子在EJ-444闪烁体上的发光衰减时间存在巨大差距，β粒子在塑料闪烁体3基底材料上的发光衰减时间为2.4ns，α粒子在表层ZnS(Ag)上的发光衰减时间为200ns，因此本装置可以根据发光衰减时间分布获取α与β粒子的相关数据，进而对α与β粒子进行甄别检测，根据检测结果即可得到水体放射性。

在具体实施过程中，还包括上端开口的箱体，塑料闪烁体3、第一光纤组2、第一掺银硫化锌涂层1、第二光纤组4和第二掺银硫化锌涂层5均位于箱体内部，第一光电倍增管8和第二光电倍增管6设置在箱体的侧壁上，上位机7设置在箱体外。

在本实用新型的一个实施例中，塑料闪烁体3的材质为EJ-444，厚度为0.5mm或1mm，尺寸为200mm×200mm。这个厚度可以尽量避免环境γ射线产生计数事件，即减小环境干扰。将箱体内装上待检测的水体，使第一掺银硫化锌涂层1和第二掺银硫化锌涂层5均与水样接触，每一片塑料闪烁体3的实际有效探测面积为800cm²。假设水中的α放射性活度为50Bq/L，则每一个塑料闪烁体3上的计数率为：

200mm×200mm×40μm×2×50Bq/L＝0.16cps

如果测量时间设定为30min，每一个塑料闪烁体3最终计数值约为：

0.16cps×1800s＝288个

在实际使用时，可将多套装置组成探测器阵列以提高计数率，或者加大塑料闪烁体3的面积提高计数率，降低仪器响应时间。如果使用12个探测器组件进行测量，30分钟将得到计数3456个。

综上所述，本装置可以在现场对水体进行放射性检测，且双面设置可以对干扰信号进行有效去除，解决了现有方式取样周期长、样品代表性差、操作较繁琐、依赖精密仪器、化学试剂需求较多等不足之处。

Claims (5)

1.一种水体放射性检测装置，其特征在于，包括塑料闪烁体(3)，所述塑料闪烁体(3)的上表面设置有第一光纤组(2)，第一光纤组(2)的上表面设置有第一掺银硫化锌涂层(1)，第一光纤组(2)与第一光电倍增管(8)相连；塑料闪烁体(3)的上表面、第一光纤组(2)、第一掺银硫化锌涂层(1)和第一光电倍增管(8)构成第一αβ粒子检测部件；

所述塑料闪烁体(3)的下表面设置有第二光纤组(4)，第二光纤组(4)的上表面设置有第二掺银硫化锌涂层(5)，第二光纤组(4)与第二光电倍增管(6)相连；塑料闪烁体(3)的下表面、第二光纤组(4)、第二掺银硫化锌涂层(5)和第二光电倍增管(6)构成第二αβ粒子检测部件；

所述第一光电倍增管(8)和第二光电倍增管(6)均与上位机(7)相连。

2.根据权利要求1所述的水体放射性检测装置，其特征在于，所述塑料闪烁体(3)的材质为EJ-444。

3.根据权利要求2所述的水体放射性检测装置，其特征在于，所述塑料闪烁体(3)的厚度为0.5mm或1mm。

4.根据权利要求3所述的水体放射性检测装置，其特征在于，所述塑料闪烁体(3)的尺寸为200mm×200mm。

5.根据权利要求1所述的水体放射性检测装置，其特征在于，还包括上端开口的箱体，所述塑料闪烁体(3)、第一光纤组(2)、第一掺银硫化锌涂层(1)、第二光纤组(4)和第二掺银硫化锌涂层(5)均位于箱体内部，第一光电倍增管(8)和第二光电倍增管(6)设置在箱体的侧壁上，上位机(7)设置在箱体外。

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