本發(fā)明涉及一種輻射防護領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于環(huán)境水平射線輻射劑量率測量的探測器。

背景技術(shù)：

環(huán)境輻射劑量率監(jiān)測室環(huán)境監(jiān)測的一個重要方面，通過實時監(jiān)測大氣環(huán)境射線輻射量量，獲取環(huán)境中放射性物質(zhì)的輻射強度，監(jiān)測環(huán)境的輻射安全性，為保證人身安全提供可靠依據(jù)。

尤其是在特殊行業(yè)中，如醫(yī)院CT室、使用核子秤、電子皮帶秤、核子料位計、核子在線煤灰分儀等具有核放射元素的環(huán)境，必須保障附近人員的安全性，必須實時監(jiān)測工作環(huán)境的中射線劑量，若射線劑量過大，將對附近人員的人身造成極大的傷害。

傳統(tǒng)的環(huán)境輻射劑量率檢測儀主要采用GM管形式的射線探測器和NaI晶體形式的射線探測器對環(huán)境中射線進行實時監(jiān)測，但上述兩種探測器存在以下缺點：GM管形式的射線探測器的探測效率低，一般只是在高劑量率的情況下使用；NaI晶體形式的射線探測器采用光電倍增管結(jié)構(gòu)，其探測效率雖然高，但其怕摔，只適用于實驗室等震動性較小的場合，對于震動性較大的工業(yè)現(xiàn)場卻無法適用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境輻射劑量探測器，它具有靈敏度(探測效率)高，能量響應(yīng)好，測量下限可低至50keV，線性好，線性量程提高了50倍以上的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種環(huán)境輻射劑量探測器，包括DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、高壓電源模塊、射線傳感器以及前置放大單元，所述DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與外部電源相連，其輸出端分別與高壓電源模 塊的輸入端和前置放大單元的輸入端相連，高壓電源模塊的輸出端與射線傳感器的輸入端相連，射線傳感器的輸出端與前置放大單元的輸入端相連，前置放大單元的輸出端與屏蔽電纜相連；所述射線傳感器為高氣壓球形電離室，高氣壓球形電離室包括外球冠，在外球冠上設(shè)有探射器接口和充氣排氣管，在外球冠內(nèi)設(shè)置至少三個內(nèi)球冠，其中一個內(nèi)球冠通過導(dǎo)電管與探測器接口內(nèi)的導(dǎo)電極相連，其它內(nèi)球冠均通過導(dǎo)電管和與探測器接口相連的內(nèi)球冠相連，所述導(dǎo)電極外側(cè)環(huán)繞設(shè)置有雙陶瓷三同軸密封頭。

所述內(nèi)球冠為空心球。

所述內(nèi)球冠均衡分布在外球冠內(nèi)部，每個內(nèi)球冠的球心到外球冠內(nèi)壁的距離均相等。

所述內(nèi)球冠的個數(shù)為五個，五個內(nèi)球冠的球心到外球冠內(nèi)壁的距離均相等，五個內(nèi)球冠分別為第一內(nèi)球冠、第二內(nèi)球冠、第三內(nèi)球冠、第四內(nèi)球冠和第五內(nèi)球冠，第一內(nèi)球冠通過導(dǎo)電管與探測器接口內(nèi)的導(dǎo)電極相連，第二內(nèi)球冠、第三內(nèi)球冠、第四內(nèi)球冠和第五內(nèi)球冠均通過導(dǎo)電管與第一內(nèi)球冠相連接。

所述外球冠和內(nèi)球冠的材料均為1Cr18Ni9Ti不銹鋼。

1Cr18Ni9Ti不銹鋼的厚度為0.8mm～2.2mm。

1Cr18Ni9Ti不銹鋼的厚度為1mm～2mm。

所述高氣壓球形電離室內(nèi)部所充氣體為高純度氬氣。

所述充氣排氣管的內(nèi)徑至少為2mm，導(dǎo)電管的內(nèi)徑至少為3.8mm。

所述外球冠、充氣排氣管和探測接頭均采用密封焊接，內(nèi)球冠之間為點焊接。

在現(xiàn)有技術(shù)中，絕大多數(shù)的高氣壓球形電離室，使用不銹鋼制作，但其測量下限高，射線能力在80keV以上才能準(zhǔn)備測量，當(dāng)需要測量80keV以下的射線輻射時，需要使用特殊材質(zhì)制作，如高透射率的鋁、鋁合金才能完成，而本發(fā)明通過對高氣壓球形電離室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的升級改變，使用普通不銹鋼及其它鋼性材質(zhì)，可使測量下限值低至50keV，即，采用上述方案的本發(fā)明具有靈敏度(探測效率)高，能量響應(yīng)好、線性好的優(yōu)點，而且本發(fā) 明的體積小、便攜，適用于工業(yè)現(xiàn)場。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種環(huán)境輻射劑量探測器實施例的組成結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1中高氣壓球形電離室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的A-A向剖視圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明提供的一種環(huán)境輻射劑量探測器實施例包括DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、高壓電源模塊、射線傳感器以及前置放大單元，所述DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與外部電源相連，其輸出端分別與高壓電源模塊的輸入端和前置放大單元的輸入端相連，高壓電源模塊的輸出端與射線傳感器的輸入端相連，射線傳感器的輸出端與前置放大單元的輸入端相連，前置放大單元的輸出端與屏蔽電纜相連；所述射線傳感器為高氣壓球形電離室，高氣壓球形電離室包括外球冠1，在外球冠1上設(shè)有探射器接口和充氣排氣管2，在外球冠1內(nèi)設(shè)置的內(nèi)球冠，內(nèi)球冠為空心球，所述內(nèi)球冠的個數(shù)為5個，五個內(nèi)球冠分別為第一內(nèi)球冠6、第二內(nèi)球冠7、第三內(nèi)球冠8、第四內(nèi)球冠9和第五內(nèi)球冠10，第一內(nèi)球冠6通過導(dǎo)電管3與探測器接口內(nèi)的導(dǎo)電極4相連，第二內(nèi)球冠7、第三內(nèi)球冠8、第四內(nèi)球冠9和第五內(nèi)球冠10均通過導(dǎo)電管3與第一內(nèi)球冠6相連接，所述導(dǎo)電極4外側(cè)環(huán)繞設(shè)置有雙陶瓷三同軸密封頭5。關(guān)于內(nèi)球冠的個數(shù)，設(shè)計人員可根據(jù)實際需要，將內(nèi)球冠的個數(shù)設(shè)置為3個、4個、6個，或者將內(nèi)球冠的個數(shù)設(shè)置為不小于3的任意正整數(shù)個，至于內(nèi)球冠在外球冠內(nèi)的分布，均衡分布較好，每個內(nèi)球冠的球心到外球冠內(nèi)壁的 距離均相等，其中一個內(nèi)球冠通過導(dǎo)電管3與探測器接口內(nèi)的導(dǎo)電極4相連，其它內(nèi)球冠均通過導(dǎo)電管3和與探測器接口相連的內(nèi)球冠相連；所述高氣壓球形電離室內(nèi)部所充氣體為高純度氬氣，外球冠1、充氣排氣管2和探測接頭均采用密封焊接，內(nèi)球冠之間為點焊接。在其它條件選定的情況下，因本實施例中內(nèi)球冠的設(shè)置，增加了板極大小，且減小了兩極間的距離，從而提升了了能量響應(yīng)性能。

作為本發(fā)明的改進：所述外球冠1和內(nèi)球冠的材料均為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，與通常使用的鋁材質(zhì)相比，不銹鋼便于制作且成本低；設(shè)計人員可不銹鋼的厚度設(shè)置為2mm，除此之外，設(shè)計人員也根據(jù)實際需要將不銹鋼的厚度設(shè)置為0.7mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、1.9mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm，當(dāng)然，設(shè)計人員也可根據(jù)實際需要將不銹鋼的厚度設(shè)置在0.7mm～2.3mm之間。

所述充氣排氣管2的內(nèi)徑為3mm，除此之外，設(shè)計人員也根據(jù)實際需要將充氣排氣管2的內(nèi)徑設(shè)置為2mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3mm、3.5mm、4mm，當(dāng)然，設(shè)計人員也可根據(jù)實際需要將充氣排氣管2的內(nèi)徑設(shè)置為不小于2mm；導(dǎo)電管3的內(nèi)徑為5mm，除此之外，設(shè)計人員也根據(jù)實際需要將導(dǎo)電管3的內(nèi)徑設(shè)置為3.5mm、3.8mm、4.5mm、4.8mm、5.2mm、5.5mm，當(dāng)然，設(shè)計人員也可根據(jù)實際需要將導(dǎo)電管3的內(nèi)徑設(shè)置為不小于3.5mm。

本發(fā)明的工作原理如下：如圖1所示，本發(fā)明提供的一種環(huán)境輻射劑量探測器實施例包括DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、高壓電源模塊、射線傳感器以及前置放大單元，所述DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與外部電源相連，其輸出端分別與高壓電源模塊的輸入端和前置放大單元的輸入端相連，高壓電源模塊的輸出端與射線傳感器的輸入端相連，射線傳感器的輸出端與前置放大單元的輸入端相連，前置放大單元的輸出端與屏蔽電纜相連；外部電源可采用直流電壓12V(DC12V)，也可采用DC8V，外部電源經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后給本實施例內(nèi)部電路使用；電離信號經(jīng)超低輸入偏的前置放大電路調(diào)整為DC-1V～DC5V電壓信號，此電壓信號通過屏蔽電纜連接至射線監(jiān)測儀表的信號輸入端。

本發(fā)明中的高氣壓球形電離室的原理如下：射線輻射在高氣壓球形電離室內(nèi)的氣體中，與氣體中的介質(zhì)相互作用，產(chǎn)生次級電子，這些電子在其運動軌跡上使氣體中的原子電離，產(chǎn)生一系列正負離子對，在電場作用下，電子、正離子分別向兩級漂移，形成電離電流，此電流正比于外部射線的輻射量。

為了滿足簡潔的要求，本說明書每個部分重點說明的都是與其他部分的不同之處，各個部分之間相同相似部分可相互參見。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。