本發(fā)明屬于核臨界事件檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核臨界事故探測器

背景技術(shù)：

所謂臨界，是指核反應(yīng)釋放出中子，從而使核裂變反應(yīng)達(dá)到持續(xù)進(jìn)行連鎖反應(yīng)的狀態(tài)。

鈾或钚等易裂變物質(zhì)意外發(fā)生的自持或發(fā)散的中子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，如果達(dá)到一定的量而聚集在某一部位，就會成為臨界狀態(tài)，因而會很快發(fā)生核裂變反應(yīng)，如果這種反應(yīng)失去控制，造成能量和放射性物質(zhì)的釋放，則可認(rèn)為發(fā)生了所謂的核臨界事件。

由于核臨界事故持續(xù)時(shí)間極短(毫秒級)，并且產(chǎn)生極大輻射場，各種因素結(jié)合在一起，導(dǎo)致普通的區(qū)域輻射探測器失效。所以，核臨界報(bào)警必須需考慮探測器的響應(yīng)時(shí)間、測量范圍等極限條件。同時(shí)，作為一個(gè)整體系統(tǒng)，臨界報(bào)警系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性也是至關(guān)重要的，任何一次漏報(bào)警或延遲報(bào)警，都可能造成不堪設(shè)想的安全事故，任何一次誤報(bào)警，都有可能造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員恐慌。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述普通技術(shù)中的不足，提供一種核臨界事故探測器，其響應(yīng)時(shí)間快，測量范圍寬，可靠性高，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種核臨界事故探測器，包括用于測量低劑量γ射線的第一塑料閃爍體、用于收集第一塑料閃爍體光信號的第一光電倍增管、用于測量中劑量γ射線的第二塑料閃爍體、用于收集第二塑料閃爍體光信號的第二光電倍增管、用于測量高劑量γ射線的電離室、用于放大電離室信號的弱電流放大器、用于對第一光電倍增管、第二光電倍增管、電離室提供高壓供電的高壓電源，所述高壓電源與弱電流放大器、第一光電倍增管及第二光電倍增管連接，所述信號處理單元分別與第一光電倍增管、第二光電倍增管以及高壓電源連接；信號處理單元內(nèi)設(shè)置有MCU控制單元，由MCU控制單元經(jīng)DA模數(shù)轉(zhuǎn)化單元分別向高壓電源內(nèi)的高壓模塊發(fā)出高壓控制指令和低壓控制指令，分別讀取第一光電倍增管的AD數(shù)值以及第二光電倍增管的AD數(shù)值；同時(shí)讀取電離室的AD數(shù)值及溫度控制單元的溫度值；根據(jù)上述獲取的溫度值，由MCU控制單元判斷是否進(jìn)行溫度補(bǔ)償；若上述獲取的溫度值在MCU控制單元內(nèi)設(shè)定的溫度閾值之內(nèi)，則將上述獲取的第一光電倍增管的AD數(shù)值、第二光電倍增管的AD數(shù)值以及電離室的AD數(shù)值進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485串口發(fā)送給探頭處理板；若上述中獲取的溫度值不在MCU控制單元內(nèi)設(shè)定的溫度閾值之內(nèi)，則先進(jìn)行溫度補(bǔ)償，當(dāng)溫度升到MCU控制單元內(nèi)設(shè)定的溫度閾值之內(nèi)，則將上述獲取的第一光電倍增管的AD數(shù)值、第二光電倍增管的AD數(shù)值以及電離室的AD數(shù)值進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485串口發(fā)送給探頭處理板。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的核臨界探測器其響應(yīng)時(shí)間快，測量范圍寬，可靠性高，便于推廣使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的框架結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例原理圖。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

一種核臨界事故探測器，包括用于測量低劑量γ射線的第一塑料閃爍體3、用于收集第一塑料閃爍體3光信號的第一光電倍增管2、用于測量中劑量γ射線的第二塑料閃爍體5、用于收集第二塑料閃爍體5光信號的第二光電倍增管4、用于測量高劑量γ射線的電離室101、用于放大電離室101信號的弱電流放大器7、用于對第一光電倍增管2、第二光電倍增管4、電離室101提供高壓供電的高壓電源8，所述高壓電源8與弱電流放大器7、第一光電倍增管2及第二光電倍增管5連接，所述信號處理單元1分別與第一光電倍增管2及第二光電倍增管5以及高壓電源連接；信號處理單元1內(nèi)設(shè)置有MCU控制單元102，由MCU控制單元102經(jīng)DA模數(shù)轉(zhuǎn)化單元分別向高壓模塊發(fā)出高壓控制指令和低壓控制指令，分別讀取第一光電倍增管的AD數(shù)值以及第二光電倍增管5的AD數(shù)值；同時(shí)讀取電離室101的AD數(shù)值及溫度控制單元101的溫度值；根據(jù)上述中獲取的溫度值，由MCU控制單元102判斷是否進(jìn)行溫度補(bǔ)償；若上述中獲取的溫度值在MCU控制單元102內(nèi)設(shè)定的溫度閾值之內(nèi)，則將上述獲取的第一光電倍增管2的AD數(shù)值、第二光電倍增管的AD數(shù)值以及電離室101的AD數(shù)值進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485串口發(fā)送給探頭處理板105；若上述中獲取的溫度值不在MCU控制單元102內(nèi)設(shè)定的溫度閾值之內(nèi)，則先進(jìn)行溫度補(bǔ)償，當(dāng)溫度升到MCU控制單元102內(nèi)設(shè)定的溫度閾值之內(nèi)，則將上述獲取的第一光電倍增管2的AD數(shù)值、第二光電倍增管5的AD數(shù)值以及電離室101的AD數(shù)值進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485串口發(fā)送給探頭處理板105。

MCU控制單元102選擇四通道16bit ADC芯片，最高250Ksps吞吐率，串行輸出使用是循環(huán)進(jìn)行采樣，四通道分別為：PMT1，PMT2，ION，高壓模塊電壓監(jiān)測。PMT1為第一光電倍增管2的AD數(shù)值，PMT2為第二光電倍增管5的AD數(shù)值，ION為電離室101的AD數(shù)值；

其量程判斷為：

①顯示PTM1探測器數(shù)據(jù)

PTM2<3mGy/h和ION<1Gy/h

②顯示PTM2探測器數(shù)據(jù)

PTM2>4mGy/h和ION<1Gy/h

③顯示ION探測器數(shù)據(jù)

PTM2>1Gy/h或者ION>5Gy/

在上述的參數(shù)設(shè)置模式，三個(gè)獨(dú)立本底，三個(gè)單獨(dú)靈敏度，三個(gè)獨(dú)立高壓?？梢越栌酶邏涸O(shè)置中的三個(gè)。不用換擋增加溫度補(bǔ)償，補(bǔ)償其中一個(gè)探測器則目標(biāo)三個(gè)探測器都補(bǔ)償。根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行，在討論增加上位，進(jìn)行參數(shù)修改。

每部分探測器要求的測量范圍

1)PTM1要求測量范圍0.1μGy/h～4mGy/h，

2)PTM2要求測量范圍1m Gy/h～1Gy/h，

3)ION要求測量范圍100m Gy/h～300Gy/h。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。