本發(fā)明用在需要輻射檢測的領(lǐng)域，涉及一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀。

背景技術(shù)：

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從1957年到2011年間全世界發(fā)生過嚴(yán)重核泄漏事故一共11起，其中受到核輻射影響人達(dá)到數(shù)十萬人。此外工作在核電站、稀土礦場、含x光機(jī)的醫(yī)院及相關(guān)的科研實(shí)驗等環(huán)境下人員時刻受到來自輻射的威脅。電離輻射對機(jī)體的損傷其本質(zhì)是對細(xì)胞的滅活作用，當(dāng)被滅活的細(xì)胞達(dá)到一定數(shù)量時，軀體細(xì)胞的損傷會導(dǎo)致人體器官組織發(fā)生疾病，最終可能導(dǎo)致人體死亡。輻射也可導(dǎo)致遺傳基因發(fā)生突變，當(dāng)生殖細(xì)胞中的dna受到損傷時，后代繼承母體改變了的基因，導(dǎo)致有缺陷的后代。只有準(zhǔn)確地測量出某一區(qū)域的輻射量并在參考這一測量數(shù)據(jù)的情況下，人員才能知道該區(qū)域的輻射量是否超出人體能承受的正常水平，然后做出相應(yīng)的措施。

但現(xiàn)在的核輻射探測儀都是手持式或者需人體攜帶進(jìn)入待測區(qū)域，這樣測量人員必須穿戴防護(hù)服裝進(jìn)入，即使這樣相關(guān)人員也是冒著被輻射的風(fēng)險，同時測得輻射信號都是空間中某一點(diǎn)的，并不能準(zhǔn)確的代表整個空間的輻射信號強(qiáng)度。以一種高分辨率的半導(dǎo)體探測器為例(專利名稱“一種高分辨率的半導(dǎo)體核輻射探測器”，中國專利申請?zhí)枮閏n200710075334.5)，輻射在半導(dǎo)體中產(chǎn)生的載流子，在反向偏壓電場下被收集，由產(chǎn)生的電脈沖信號來測量核輻射，用高純n型硅片做半導(dǎo)體材料。高純硅探測器有較高的能量分辨率，對γ輻射探測效率高，可在室溫下保存，應(yīng)用廣泛。砷化鎵、碲化鎘、碘化汞等材料也有應(yīng)用。例如德國柯雷研發(fā)的核輻射儀都是需要將儀器帶入待測環(huán)境中去，測得單點(diǎn)的信號。這樣既增加了人員被輻射照射的風(fēng)險，同時也得到待測區(qū)域輻射信號并不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量出某一區(qū)域的單點(diǎn)或分布式輻射強(qiáng)度，是通過發(fā)射裝置將光纖探頭送至待測區(qū)域去檢測該區(qū)的輻射量的裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括發(fā)射裝置、設(shè)置在發(fā)射裝置發(fā)射端的載體、設(shè)置在發(fā)射裝置下端的卷線盤、檢測箱，所述載體包括載體尖端和載體內(nèi)芯，所述載體內(nèi)芯內(nèi)設(shè)置有分布式光纖，所述分布式光纖包括護(hù)套層、設(shè)置在護(hù)套層兩端的金屬環(huán)、設(shè)置在護(hù)套層內(nèi)的光纖，所述光纖至少有三個且長度不同，每個光纖上設(shè)置有光敏材料，所述卷線盤上纏繞有纜線，纜線的一端與檢測箱內(nèi)的測光模塊連接、另一端纏繞在護(hù)套層上并與分布式光纖連接，所述檢測箱內(nèi)還設(shè)置有與測光模塊連接的采集卡。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述檢測箱上設(shè)置有顯示框和操作界面。

2.所述發(fā)射裝置是槍體或弓弩。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：為了有效的避免測量人員直接進(jìn)入待測環(huán)境中，并獲取更精確的輻射信號，本發(fā)明提供一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀，可以將分布式光纖探頭發(fā)射到待測區(qū)域，并將探測該區(qū)域的輻射射線的裝置。在分布式光纖里，光纖可以是獨(dú)特的階梯結(jié)構(gòu)放置，也可以是其它不同的分布方式，因而既可以檢測目標(biāo)區(qū)域單點(diǎn)的輻射值，也可以檢測目標(biāo)區(qū)域中的不同點(diǎn)的輻射值。光纖探頭將采集到的信號通過光纖傳送到探測器。測量人員通過使用這樣的裝置，只需將探頭發(fā)射到待測區(qū)域而不用人員進(jìn)入。相比傳統(tǒng)的測量儀裝置，這種設(shè)計可以探測由于地形原因人員無法進(jìn)入地區(qū)的核輻射，拓展核輻射檢測儀的使用范圍，并且利用分布式光纖采集到立體的輻射信號，有效的節(jié)省了人員及物質(zhì)，降低了測量的成本。

本發(fā)明的輻射檢測儀相比于當(dāng)前市面上的檢測儀有諸多優(yōu)點(diǎn)，其不僅具有普通檢測儀可以在儀器所在的區(qū)域檢測輻射量的功能，還可以對遠(yuǎn)距離的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行檢測，并且其獨(dú)特的分布式光纖探頭可以測出目標(biāo)區(qū)域輻射量的立體分布，這是現(xiàn)在市場上輻射檢測儀所做不到的。本發(fā)明的輻射檢測儀的探頭發(fā)射裝置可以是以槍體或者弓弩為平臺，該發(fā)射裝置類似于撇纜槍。

嵌入載體分布式光纖的階梯結(jié)構(gòu)可以使得每根光纖所收集的信號是來自于空間中的三維坐標(biāo)不同點(diǎn)。光纖探頭里的敏感材料的原子受到輻射能量的激發(fā)，電子從低能級躍遷到高能級，使得原子處于激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子自發(fā)的回到基態(tài)并以熒光的形式發(fā)出能量，不同強(qiáng)度的輻射激發(fā)出的熒光信號強(qiáng)度也不一樣。熒光在光纖中傳播到探測器。分布式光纖與檢測儀主體是用纜線相連，纜線包裹著光纖并且強(qiáng)度足夠大，能保護(hù)光纖在發(fā)射到目標(biāo)區(qū)域的過程中不被損壞。纜線主要纏繞在纜線卷盤上，卷盤在發(fā)射過程中是轉(zhuǎn)動的，這樣可以釋放出足夠長的纜線。纜線穿過卷盤中心軸與含探測器的主機(jī)相接。主機(jī)里含多個探測器，其輸入端為感光模塊接光纖，輸出端輸出電信號經(jīng)過處理后顯示出來即可實(shí)現(xiàn)對輻射量的檢測。

由于當(dāng)前的輻射檢測儀都需要人為的帶入待測區(qū)域進(jìn)行檢測，而應(yīng)用本裝置無需測量人員穿著任何防護(hù)設(shè)施即可進(jìn)行測量。在未發(fā)射狀態(tài)下還可以檢測人員所在的工作區(qū)域輻射量是否安全，然后人員在區(qū)域外進(jìn)行相關(guān)的操作，就可以將分布式光纖采集到的輻射信號就可以顯示在儀器上。此外還可根據(jù)不同需求搭載不同的發(fā)射平臺，利用弓弩的彈力、氣槍的壓縮氣體推動力及步槍的火藥推動力，所以制作成本低，且其創(chuàng)新檢測方法大大降低了一次輻射檢測所需的成本。

附圖說明

圖1為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀工作流程圖；

圖2為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀分布式光纖剖視圖；

圖3為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀載體縱向剖視圖；

圖4為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖5為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀主視圖；

圖6為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀以弓弩為發(fā)射平臺示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1至圖6，本發(fā)明的一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀，可通過不同載體及不同發(fā)射平臺將分布式光纖投射到待測區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測輻射量，將單光纖探頭或多光纖分布式探頭嵌入載體通過發(fā)射裝置發(fā)射到待測區(qū)域，并探測該區(qū)域單點(diǎn)或分布輻射量，并通過纜線里的光纖將信號傳回測光模塊，進(jìn)過采集卡和相關(guān)軟件處理即可顯示出待測區(qū)域輻射量。其發(fā)射裝置的機(jī)械機(jī)構(gòu)可以以槍體或弓弩為平臺，將帶有分布式光纖探頭的載體6-1射出去，且其卷盤6-2可轉(zhuǎn)動在發(fā)射過程中釋放出足夠長的纜線。分布式光纖3-1是嵌入載體里，且連接探頭的光纖是穿在載體里，纜線內(nèi)部是多個光纖2-3，纜線4-1不易磨損且柔韌性好。光纖為塑料光纖，其端部填充熒光材料，可以將輻射轉(zhuǎn)換為熒光信號。

本發(fā)明的主要步驟是：

(1)選出數(shù)根含敏感材料的光纖。

(2)將含有敏感材料2-4的光纖2-3外加護(hù)套層2-2并在兩端套上金屬環(huán)2-1加工成分布式光纖3-1。

(3)將載體6-1進(jìn)行加工，使得分布式光纖3-1能嵌入在載體內(nèi)芯3-2，光纖另一端從載體內(nèi)部穿過通過纜線4-1連接檢測儀內(nèi)部的測光模塊4-2。

(4)將纜線與載體相連，并將纜線規(guī)則的纏繞在卷盤6-2上，其中纏繞在卷盤的第一圈纜線使其固定在該位置以免發(fā)射過程中損壞設(shè)備。

(5)將纜線從卷盤引出連接至機(jī)箱內(nèi)部的測光模塊，測光模塊與采集卡4-3相連。通過顯示框5-1和操作界面5-2顯示輻射信號強(qiáng)度及控制檢測儀。

(6)測量時，先確定待測目標(biāo)區(qū)域與技術(shù)人員所在的工作區(qū)域。將設(shè)備帶入工作區(qū)域。在探頭未發(fā)射的狀態(tài)下開啟設(shè)備工作區(qū)域的輻射量是否超過正常水平，確認(rèn)工作區(qū)域輻射量水平正常的環(huán)境下即可進(jìn)行操作，在確保纜線的長度足夠到達(dá)待測區(qū)域的情況下將發(fā)射裝置對準(zhǔn)待測區(qū)域發(fā)射出載體，此時分布式光纖采集到的輻射信號通過光纖傳輸?shù)綔y光模塊，測光模塊將電信號傳輸給采集卡，進(jìn)過采集卡及相關(guān)的編程軟件處理后即可在儀器界面上顯示目標(biāo)區(qū)域立體的輻射信號。

本發(fā)明為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測量輻射量的檢測儀。將單光纖探頭或多光纖分布式探頭嵌入載體通過發(fā)射裝置發(fā)射到待測區(qū)域，并探測該區(qū)域單點(diǎn)或分布輻射量，并通過纜線里的光纖將信號傳回測光模塊。測量人員通過使用這樣的裝置在遠(yuǎn)離輻射范圍的安全區(qū)域就可測出目標(biāo)區(qū)域輻射量。本發(fā)明只要求檢測人員將探頭發(fā)射到待測區(qū)域而不需要穿戴防護(hù)設(shè)備，這樣拓展核輻射檢測儀的使用范圍，并且有效地保護(hù)了人員安全。