专利名称：一种新型便携式伽玛能谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监测领域的核素分析识别仪，具体涉及一种新型的便携式伽玛能谱仪。
背景技术：
在针对核与辐射等多种因素的恐怖袭击、放射性核素识别、防止放射性物品非法转运以及环境执法等工作中，需要核素识别仪能快速识别放射性的种类，准确快速的确认放射源的辐射水平及识别放射源的类型。目前，国内外伽玛辐射探测技术水平都相对成熟，发展了一系列的环境伽玛监测仪，伽玛能谱仪，便携式辐射仪，大晶体搜源系统等，它们在个人防护，环境执法，安全控制， 医用安全等领域都有广泛的应用。当前的便携式伽玛能谱仪主要是采用碘化钠晶体的便携式核素识别仪，或是采用电致冷的高纯锗谱仪，前者是六七十年代常用的晶体，由于温度影响比较大，因此能谱仪不稳定，时间有温漂现象，常需要内置核素进行辅助稳定。而电致冷高纯锗谱仪尺寸较大，便携不方便，况且高纯锗探测器比较昂贵，很难在各个行业进行广泛的推广。近年来，我国经济迅速发展，进出口货物增加，为了全面加强口岸卫生检疫核心能力建设和防恐的增加，环境执法能力的加强，另外在2020年前我国核电事业将快速发展， 核工业和核电站迫切需要加强应急和放射性监测能力。因此，对便携式能谱仪将有巨大的需要。目前，随着新一代晶体的研发，以碘化铯(CsI)晶体探测器为主的探测器逐步为客户所接受，另外由于碘化铯探测器封装简单，不易潮解，容易加工成不同形状，对高能伽玛探测效率相对较高，因此采用以碘化铯晶体为主的便携式能谱仪即将成为市场的升级新产品。综上所述，设计一种以碘化铯为主的核素能谱仪以提供更好的检测服务，为本领域亟需解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种新型的便携式能谱识别仪，弥补目前其它现有能谱仪的缺陷，本仪器结构简单，设计小巧，重量轻，性能更加优越。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种新型便携式伽玛能谱仪，所述伽玛能谱仪包括伽玛探测器，光电转换单元，射极跟随器，高压电源，处理单元，显示单元和供电单元，所述伽玛探测器与所述光电转换单元相连接，所述光电转换单元分别与射极跟随器和高压电源连接，所述射极跟随器连接到处理单元，所述处理单元分别与供电单元和显示单元相接。在本实用新型的一实施例中，所述伽玛探测器包括屏蔽外壳、碘化铯晶体、反光层、绝缘层和避光层，所述碘化铯晶体安置在屏蔽外壳内，所述碘化铯晶体外围由里到外依次包裹反光层、绝缘层和避光层。在本实用新型的一实施例中，所述光电转换单元为金属光电倍增管。在本实用新型的一实施例中，所述光电转换单元为光电二极管。本实用新型提供的便携式伽玛能谱仪具有如下的特点(1)用碘化铯晶体替代碘化钠作为伽玛和X射线等的探测元件，匹配金属光电倍增管作为光电转换元件，使得伽玛探测头体积小巧，非常适于做便携式的仪器；(2)本实用新型提供的便携式能谱仪采用数字化能谱，使用FPGA技术，整个便携式仪表体积�。硭俣瓤欤治薅鸦�(3)本实用新型提供的便携式能谱仪也可以采用光电二极管作为光电转换元件， 如果采用光电二极管作为光电转换元件，整机无需提供高压，大大简化了仪器的结构；(4)本实用新型采用CsI晶体作为伽玛探测元件，对伽玛辐射响应灵敏，可测量环境周围辐射水平，也可累计辐射剂量，并可实施对核素进行分析和识别，本识别仪对温度的影响不敏感，为国内事故应急响应、边境控制、海关检测及核电站安全防护等领域提供新的安全保障，有良好的社会和经济效益；(5)本实用新型能够为安保、个人防护和环境辐射监测技术领域提供一种全新的选择。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型中伽玛探测器。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图1所示，本实用新型提供的新型的伽玛能谱识别仪，其包括伽玛探测器1，光电转换单元2，射极跟随器3，高压电源4，处理单元5，显示单元6和供电单元7。其中伽玛探测器1单独设计，伽玛探测器外围采用金属外壳，前端开口，外面套一塑胶保护套。伽玛探测器1与光电转换单元2通过耦合剂连接，光电转换单元2分别与射极跟随器3和高压电源4连接。同时，射极跟随器3连接到处理单元5，显示单元6和供电单元7都与处理单元5连接。如图2所示，伽玛探测器1包括屏蔽外壳(图中未显示)、碘化铯晶体14、反光层 13、绝缘层12和避光层11。其中，碘化铯晶体14安置在屏蔽外壳内，其外围由里到外依次包裹反光层13、绝缘层12和避光层11。上述方案的伽玛探测器采用碘化铯闪烁晶体，整个探测器放置在铜外壳内，也可以选用其它晶体做为伽玛探测器元件。同时，本实用新型中光电转换单元2为金属光电倍增管。再者，光电转换单元2也可以为光电二极管。如果采用光电二极管作为光电转换元件，整机无需提供高压，大大简化了仪器的结构；基于上述方案得到的伽玛探测器为碘化铯晶体探测器，其在具体实施时采用PTFE 胶带进行密封，在PTFE外层采用光密封材料进行闭光，整体不需要金属外壳。通过相应的实验测量，在137Cs源下，测得的伽玛灵敏度为大于1000CPS/(y Sv. h—1)，以上灵敏度的指标在同类仪器中都处在靠前的水平，核素分析不超过200秒，可以通过天然核素进行稳谱。可以说本实用新型的伽玛能谱识别仪同时具有灵敏度高和便携的优点ο以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种新型便携式伽玛能谱仪，其特征在于，所述伽玛能谱仪包括伽玛探测器，光电转换单元，射极跟随器，高压电源，处理单元，显示单元和供电单元，所述伽玛探测器与所述光电转换单元相连接，所述光电转换单元分别与射极跟随器和高压电源连接，所述射极跟随器连接到处理单元，所述处理单元分别与供电单元和显示单元相接。
2.根据权利要求1所述的一种新型便携式伽玛能谱仪，其特征在于，所述伽玛探测器包括屏蔽外壳、碘化铯晶体、反光层、绝缘层和避光层，所述碘化铯晶体安置在屏蔽外壳内， 所述碘化铯晶体外围由里到外依次包裹反光层、绝缘层和避光层。
3.根据权利要求1所述的一种新型便携式伽玛能谱仪，其特征在于，所述光电转换单元为金属光电倍增管。
4.根据权利要求1所述的一种新型便携式伽玛能谱仪，其特征在于，所述光电转换单元为光电二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种新型便携式伽玛能谱仪，其包括伽玛探测器，光电转换单元，射极跟随器，高压电源，处理单元，显示单元和供电单元，所述伽玛探测器与所述光电转换单元相连接，所述光电转换单元分别与射极跟随器和高压电源连接，所述射极跟随器连接到处理单元，所述处理单元分别与供电单元和显示单元相接。本实用新型结构简单，设计小巧，重量轻，性能更加优越。
文档编号G01T1/36GK202013424SQ201120092558
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者丁佐进, 张晓波, 张曦, 郝静 申请人:丁佐进, 张晓波, 张曦, 郝静
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