專利名稱：一種核子秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于射線應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種核子秤。
現(xiàn)有技術(shù)中的核子秤有的采用點(diǎn)狀輻射源配長充氣電離室，如6000x型、HCS型核子稱；有的采用絲狀或點(diǎn)堆積棒狀輻射源配點(diǎn)狀閃爍探測器，如LB330-1C型等。這兩種核子秤的放射源和探測器均安裝在一個A字形支架上，構(gòu)成點(diǎn)-線形等腰三角形結(jié)構(gòu)。為了使到達(dá)探測器單位有效靈敏體積內(nèi)γ粒子份額的差別對核子秤計量精確度產(chǎn)生的影響達(dá)到可以忽略的水平，要求點(diǎn)源與電離室收集極兩端間連線的夾角不大于42°。這樣，點(diǎn)源與探測器之間的距離必須隨著探測器收集極長度的增加而變大；隨著所稱物料寬度的變化，探測器的長度必須隨之變化；又因點(diǎn)源外γ粒子的通量與距離的平方成反比，因此，為了保證一定的計量精確度要求輻射源有較大的強(qiáng)度，這無論對使用安全還是降低成本都是不利的。例如現(xiàn)有的長充氣電離室核子秤配用的點(diǎn)源，其輻射活度一般為3.0GBq(80mCi)～3.7GBq(100mCi)的137Cs源；閃爍探測器核子稱配用的長棒輻射源活度一般為370MBq(10mCi)的68Co源或1.1GBq(30mCi)的137Cs源。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計一種輻射源活度較低、核子秤支架高度較小、使用安全、成本低的核子稱。
本實(shí)用新型的目的是通過設(shè)計一種由長棒輻射源配長形γ射線探測器的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，具體包括輻射源、屏蔽容器、γ射線探測器、前置放大器、速度傳感器、微機(jī)和支架，其特征在于所說的輻射源為長棒形輻射源，所說的γ射線探測器為長形探測器，長棒輻射源和長形探測器分別安裝在支架的上、下邊框內(nèi)。
本實(shí)用新型由于采用了長棒形輻射源配長探測器的結(jié)構(gòu)，從而避開了現(xiàn)有技術(shù)中α角的問題，可以只根據(jù)物料的厚度來確定輻射源與探測器之間的距離。而多數(shù)情況下，物料的厚度不超過30厘米，這樣可以大大減小核子稱的輻射源與探測器之間的距離，即減小了支架的高度，在計量精確度不低于現(xiàn)有核子秤的前題下，可使輻射源的活度較現(xiàn)有核子秤的降低一個數(shù)量級左右，例如對使用長充氣電離室配用的長棒137C5源，其活度可減小到370MBq(10mCi)左右，這既提高了使用的安全性，又降低了成本。
本實(shí)用新型有如下附圖

圖1核子秤結(jié)構(gòu)示意圖
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，包括輻射源1、屏蔽容器7、γ射線探測器2、前置放大器3、速度傳感器4、微機(jī)5和支架6，各部件均可按現(xiàn)有技術(shù)組合安裝成一整體。前置放大器3置于探測器2內(nèi)，可帶有電源；速度傳感器4可置于傳送帶8的下方，用于測定傳送帶的運(yùn)動速度；支架6可以采用公知的梯形結(jié)構(gòu)，也可以采用上半部為梯形、下半部為矩形的結(jié)構(gòu)。由于本實(shí)用新型的探測器和輻射源均為長形的，所以支架還可以采用矩形結(jié)構(gòu)，長棒形輻射源1和長形探測器2分別安裝在支架6的上、下邊框內(nèi)。由于本實(shí)用新型避開了現(xiàn)有技術(shù)中α角不能太大的問題，因此支架的高度可以較小，在同等計量精度下輻射源的活度也可大大降低。
采用長300mm，活性區(qū)直徑為6mm，活度分別為41MBq(1.1mCi)和555MBq(15mCi)的137Cs長棒源與活度為3.7GBq(100mCi)的點(diǎn)源進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，所采用的電離室收集極長度為900mm。在無物料的情況下，點(diǎn)源中心與電離室收集極軸向中心線距離117.2cm時，前置放大器輸出電壓為6.63V；活度為555MBq的長棒源距離電離室收集極60cm時，前置放大器輸出電壓為7.61V。在有物料時(物料堆放兩種不同形狀以1、2表示)，實(shí)驗(yàn)條件同上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明核子秤采用長棒輻射源配長電離室，與采用點(diǎn)源的方案相比較，可以減小輻射源與電離室之間的距離(這一距離可以根據(jù)輸送機(jī)皮帶上物料的高度確定)，從而使核子皮帶秤的輻射源活度減小幾倍，而不影響核子秤的計量精確度。由表1中數(shù)據(jù)可以算出，距離為50cm時，長棒源活度只需370MBq(10mCi)；距離為60cm時，活度也只需481MBq(13mCi)，如果使用長閃爍探測器或其它長棒形、探測效率比電離室高的探測器，則配用的輻射源活度可以更小。在大多數(shù)情況下，例如水泥配料、熱電廠的黑煤運(yùn)送等，這一距離有50～60cm足夠了。
本實(shí)用新型可以采用的射線探測器為長充氣電離室、長閃爍探測器和計數(shù)管。對輻射源和探測器的安裝位置孰上孰下，本實(shí)用新型不作限定。不難想象，核子皮帶稱采用低活度的輻射源無論是對運(yùn)輸和使用都是有益的。本實(shí)用新型可以用于所有能使用點(diǎn)狀輻射源配長充氣電離室核子秤和長棒輻射源配NaI(T1)閃爍探測器核子秤的物料輸送機(jī)。表1 不同物料時點(diǎn)源和長棒源的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)物料無料 土 砂石 黑煤 灰渣1 2 12 1 2 12V6.630 5.043 4.921 3.7303.546 5.892 5.531 6.1825.833點(diǎn)源K1.000 0.23940.25780.4374 0.4652 0.11130.16580.0676 0.1202V7.612 5.787 5.648 4.2814.074 6.690 6.349 7.0956.690棒源K1.000 0.23980.25800.43760.46480.12110.16590.0679 0.1211表中1、2指一種物料的兩種形狀V是電離室前置輸出電壓K是有料時與無料時相比電離室前置信號減弱倍數(shù)。
權(quán)利要求1.一種核子秤，包括輻射源(1)、屏蔽室器(7)、γ射線探測器(2)、前置放大器(3)、速度傳感器(4)、微機(jī)(5)和支架(6)，其特征在于所說的輻射源(1)為長棒形輻射源，所說的γ射線探測器(2)為長形探測器，長棒形輻射源(1)和長形探測器(2)分別安裝在支架(6)的上、下邊框內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核子秤，其特征在于所說的γ射線探測器(2)為長充氣電離室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核子秤，其特征在于所說的γ射線探測器(2)為長閃爍探測器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核子秤，其特征在于所說的γ射線探測器(2)為長計數(shù)管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種核子秤，包括輻射源、屏蔽容器、γ射線探測量、前置放大器、速度傳感器、微機(jī)和支架，其特征在于所說的輻射源為長棒形輻射源，所說的γ射線探測器為長形探測器，長棒形輻射源和長形探測器分別安裝在支架的上、下邊框內(nèi)。本實(shí)用新型由于克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，所以可以明顯地降低輻射源的活度與核子秤的高度，具有成本低、運(yùn)輸使用安全等優(yōu)點(diǎn)，可用于所有能使用現(xiàn)有核子皮帶秤的物料輸送機(jī)。
文檔編號G01G9/00GK2247799SQ9620740
公開日1997年2月19日 申請日期1996年4月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月4日
發(fā)明者馮跟勝, 杜鴻善, 李貴群, 李桂花, 李書深 申請人:中國原子能科學(xué)研究院