低本底αβ测量仪的制作方法

专利2023-08-14  68


本公开涉及辐射探测领域,尤其涉及一种低本底αβ测量仪。



背景技术:

现有的αβ低本底测量仪对α信号和β信号的甄别采用比较器阈值甄别法,即对α和β信号分别设置比较器阈值,使两种信号从不同的通道输出信号。这种方法中α信号和β信号之间会存在相互串扰的情况,会影响检测结果。



技术实现要素:

有鉴于此,本公开提出了一种低本底αβ测量仪,其防止了α信号和β信号的互相干扰,使得α信号和β信号的观察变得更加直观,区分简单,不需要太多的专业知识也能够便捷的进行调试。

根据本公开的一方面,提供了一种低本底αβ测量仪,包括测试室、主探测器、多道脉冲幅度分析电路、数据采集控制电路、反符合探测器、反符合电路和供电单元;

所述主探测器安装在所述测试室内,适用于采集被检测样品的辐射数据;

所述主探测器与所述多道脉冲幅度分析电路的信号输入端电连接,用于将采集到的所述辐射数据发送至所述多道脉冲幅度分析电路;

所述反符合探测器与所述反符合电路的第一输入端电连接,所述主探测器与所述反符合电路的第二输入端电连接;

所述反符合电路的输出端与所述多道脉冲幅度分析电路的门控输入端电连接;

所述多道脉冲幅度分析电路的输出端与所述数据采集控制电路电连接;

所述供电单元与所述多道脉冲幅度分析电路、所述数据采集控制电路和所述反符合电路均电连接。

在一种可能的实现方式中,还包括第一信号放大成型电路;

所述第一信号放大成型电路的输入端与所述主探测器电连接,所述第一信号放大成型电路的第一输出端与所述多道脉冲幅度分析电路的信号输入端电连接。

在一种可能的实现方式中,所述反符合探测器设置在所述主探测器的下端。

在一种可能的实现方式中,还包括第二信号放大成型电路,所述第二信号放大成型电路的输出端与所述反符合探测器电连接,所述第二信号放大成型电路的输出端与所述反符合电路的第二输入端电连接。

在一种可能的实现方式中,所述多道脉冲幅度分析电路包括甄别电路、控制电路和模数转换电路;

所述主探测器的输出端电连接至所述甄别电路的第一输入端,用于甄别所述主探测器发出的辐射数据;

所述甄别电路的输出端与所述控制电路的输入端电连接,所述控制电路的输出端与所述模数转换电路的输入端电连接,所述模数转换电路的输出端与所述数据采集控制电路的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中,还包括显示模块,所述显示模块与所述数据采集控制电路的输出端电连接。

在一种可能的实现方式中,所述测试室包括上铅体机构、下铅体和放样装置;

所述上铅体机构呈盒状,所述上铅体机构的一侧设有开口,所述上铅体机构设有开口的一侧固定安装在所述下铅体的顶部;

所述主探测器固定安装在所述上铅体机构的内部空腔处;

所述放样装置设置在所述主探测器和所述反符合探测器之间,所述放样装置与所述上铅体结构滑动连接,用于放置样品。

在一种可能的实现方式中,所述上铅体机构包括上铅体主体和滑道;

所述上铅体主体呈矩形盒状,所述上铅体主体朝向所述下铅体的一侧设有开口;

所述滑道设置在所述主探测器和所述反符合探测器之间,且所述滑道固定在所述上铅体主体的内壁上;

所述放样装置呈板状,所述放样装置滑动连接在所述滑道上;

所述放样装置的顶端开设有样品槽,用于放置样品。

在一种可能的实现方式中,所述放样装置未处于所述滑道的侧壁上设有辅助推拉件,用于辅助所述放样装置的滑动。

本申请实施例低本底αβ测量仪通过上述的供电单元可以整个测量仪进行供电,多道脉冲幅度分析电路的信号输入端可以接收来自主探测器的信号,多道脉冲幅度分析电路的门控输入端可以接收来自反符合电路的信号。反符合电路只有在接收到主探测器的信号时,多道脉冲幅度分析电路输出开门信号。多道脉冲幅度分析电路在门控输入端收到开门信号时,多道脉冲幅度分析电路的信号输入端接收主探测器采集的辐射数据。多道脉冲幅度分析电路将经主探测器采集辐射数据后发出的模拟信号转换成数字信号,同时储存转换的结果,并将储存的转化结果进行数据的分析,把整个被分析的数据的幅度划分成若干个相等的区间,并通过数据采集控制电路输出一次测量得到的输入辐射数据的幅度分布线谱,从线谱数据中可以非常方便快捷且准确的观察α区间和β区间。由此,避免了调试人员在调试时需要多次调试,且需要反复的设定新的阈值的问题,只需设置一次α低阈值、α高阈值、β低阈值和β高阈值即可进行测量,简化了调试的步骤。同时,避免了在因调试人员因经验不足造成的α信号和β信号之间的相互干扰,降低了对调试人员的技术要求。综上所述,本申请实施例低本底αβ测量仪使用了多道脉冲幅度分析电路进行了数据的采集和数据的分析,防止了α信号和β信号的互相干扰,使得α信号和β信号的观察变得更加直观,区分简单,不需要太多的专业知识也能够便捷的进行调试。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的低本底αβ测量仪的主体模块示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。

其中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型或简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。

图1示出本公开一实施例的低本底αβ测量仪的主体模块示意图。如图1所示,该低本底αβ测量仪包括:包括测试室100、主探测器200、多道脉冲幅度分析电路300、数据采集控制电路400、供电单元500、反符合探测器700和反符合电路800,其中,主探测器200和反符合探测器700均安装在测试室100内,适用于采集被检测样品的辐射信号,且主探测器200分为两路输出,其中一路输出至多道脉冲幅度分析电路300的第一输入端,另一路输出至反符合电路800的第一输入端与多道脉冲幅度分析电路300的第一输入端电连接的一路用于将采集到的辐射数据发送至多道脉冲幅度分析电路300,由多道脉冲幅度分析电路300对辐射数据进行分析以输出分布数据,其中,分布数据中不同的峰值/幅度的脉冲对应不同的辐射限号。反符合探测器700与反符合电路800的第一输入端电连接,主探测器200与反符合电路800的第二输入端电连接,反符合电路800的输出端与多道脉冲幅度分析电路300的门控输入端电连接。多道脉冲幅度分析电路300的输出端与数据采集控制电路400电连接,供电单元500与主探测器200、多道脉冲幅度分析电路300、数据采集控制电路400、反符合探测器600、反符合电路700均电连接。

本申请实施例低本底αβ测量仪通过上述的供电单元500可以整个测量仪进行供电,多道脉冲幅度分析电路300的信号输入端可以接收来自主探测器200的信号,多道脉冲幅度分析电路300的门控输入端可以接收来自反符合电路800的信号。反符合电路800只有在接收到主探测器200的信号时,多道脉冲幅度分析电路输出开门信号。多道脉冲幅度分析电路300在门控输入端收到开门信号时,多道脉冲幅度分析电路300的信号输入端接收主探测器200采集的辐射数据。多道脉冲幅度分析电路300将经主探测器200采集辐射数据后发出的模拟信号转换成数字信号,同时储存转换的结果,并将储存的转化结果进行数据的分析,把整个被分析的数据的幅度划分成若干个相等的区间,并通过数据采集控制电路400输出一次测量得到的输入辐射数据的幅度分布线谱,从线谱数据中可以非常方便快捷且准确的观察α区间和β区间。由此,避免了调试人员在调试时需要多次调试,且需要反复的设定新的阈值的问题,只需设置一次α低阈值、α高阈值、β低阈值和β高阈值即可进行测量,简化了调试的步骤。同时,避免了在因调试人员因经验不足造成的α信号和β信号之间的相互干扰,降低了对调试人员的技术要求。综上所述,本申请实施例低本底αβ测量仪使用了多道脉冲幅度分析电路300进行了数据的采集和数据的分析,防止了α信号和β信号的互相干扰,使得α信号和β信号的观察变得更加直观,区分简单,不需要太多的专业知识也能够便捷的进行调试。

在一种可能的实现方式中,还包括第一信号放大成型电路600,第一信号放大成型电路600的输入端与主探测器200电连接,第一信号放大成型电路600的第一输出端与多道脉冲幅度分析电路300的信号输入端电连接。

通过第一信号放大成型电路600对主探测器200发出的信号进行放大、读出,方便了后面的多道脉冲幅度分析电路300的处理。

在一种可能的实现方式中,反符合探测器700可以包括光电倍增管和闪烁体,光电倍增管的探测端可以固定有放置盒,闪烁体放置在放置盒内部。

通过设置反符合探测器700和反符合单元可以减少宇宙射线中介子产生的本底,也可以减小外界环境辐射产生的本底,从而达到低本底的目的。

更进一步的,在一种可能的实现方式中,反符合探测器700设置在主探测器200的下端。

在一种可能的实现方式中,还包括第二信号放大成型电路900,第二信号放大成型电路900的输出端与反符合探测器700电连接,第二信号放大成型电路900的输出端与反符合电路800的第二输入端电连接。

通过第二信号放大成型电路900对反符合探测器700发出的信号进行放大和读出,方便了后面的多道脉冲幅度分析电路300的处理。

在一种可能的实现方式中,多道脉冲幅度分析电路300包括甄别电路、控制电路和模数转换电路,主探测器200的输出端电连接至甄别电路的第一输入端,用于甄别主探测器200发出的辐射数据,并根据辐射数据中的的脉冲信息得到过峰信息。甄别电路的输出端与控制电路的输入端电连接,控制电路得输出端与模数转换电路得输入端电连接,模数转换电路得输出端与数据采集控制电路400的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中,还包括显示终端1000,显示终端1000与数据采集控制电路400的输出端电连接,显示终端与供电单元500电连接。

更进一步的,在一种可能的实现方式中,显示模块1000包括显示屏,数据采集控制电路400的输出端与显示屏电连接。

更进一步的,显示屏为液晶显示屏。

通过显示模块1000对多道脉冲幅度分析电路300输出的脉冲的幅度线谱进行显示。通过数据采集控制电路400可以对多道脉冲幅度分析电路300输出的数据进行进一步的采集,方便将多道脉冲幅度分析电路300输出的数据以线谱的显示到显示模块1000中。

此处,应当指出的是,上述的多道脉冲幅度分析电路300、第一信号成型电路、第二信号放大成型电路900、数据采集控制电路400、反符合电路800、供电单元500、主探测器200和反符合探测器700均为可以采用本领域相关技术人员的常规技术手段来实现,此处,不做赘述。且供电单元500与第一信号放大成型电路600、第二信号放大成型电路900、反符合电路800、显示模块1000均电连接。

综上,主探测器200与第一信号放大成型电路600的输入端电连接,第一信号放大成型电路600的第一输出端与多道脉冲幅度分析电路300的第一输入端电连接,多道脉冲幅度分析电路300的输出端有数据采集控制电路400的输入端电连接,数据采集电路的输出端与显示模块1000电连接。反符合探测器700与第二信号放大成型电路900的输入端电连接,第二信号放大成型电路900的输出端与反符合电路800的第一输入端电连接,第一信号放大成型电路600的第二输出端与反符合电路800的第二输入端电连接,反符合电路800的输出端与多道脉冲幅度分析电路300的第二输入端电连接。

更近一步的,在一种可能的实现方式中,测试室100包括上铅体机构110、下铅体130和放样装置120,上铅体机构110呈盒状,上铅体机构110的一侧设有开口,上铅体机构110设有开口的一侧固定安装在下铅体130的顶部。主探测器200固定安装在上铅体机构110的空腔内部,反符合探测器700设置在主探测器200的下方。放样装置120设置在主探测器200与反符合探测器700之间,反符合探测器700与上铅体机构110滑动连接,上铅体机构110的顶部用于放置样品。

将测量的样品放置在放样装置120上,放样装置120可以滑动到上铅体机构110的空腔内部处,由上铅体机构110中的探测器对样品进行检测,且此处上铅体机构110和下铅体130可以将样品发射的辐射与外部隔开,且减小了外界射线对样品检测造成的影响。

更进一步的,在一种可能的实现方式中,上铅体机构110包括上铅体主体和滑道,上铅体主体呈矩形盒状,上铅体主体朝向下铅体130的一侧设有开口。滑道设置在主探测器200与反符合探测器700之间,且滑道固定在上铅体主体的内壁上。放样装置120呈板状,放样装置120滑动连接在滑道上,放样装置120的顶端开设有样品槽,用于放置样品。

此处,应当指出的是,上铅体主体上设有供放样装置120滑出的槽口,以使得放样装置120可以槽口出滑出,将样品放入样品槽内。

更进一步的,在一种可能的实现方式中,放样装置120未处于滑道的侧壁上设有辅助推拉件,用于辅助放样装置120的滑动。由此,使得放样装置120的滑动更加的方便快捷。

此处,应当指出的是,辅助推拉件可以为柱状,且辅助推拉件的一侧端面可以通过螺栓连接至放样装置120。

以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。


技术特征:

1.一种低本底αβ测量仪,其特征在于,包括测试室、主探测器、多道脉冲幅度分析电路、数据采集控制电路、反符合探测器、反符合电路和供电单元;

所述主探测器和反复合探测器均安装在所述测试室内,适用于采集被检测样品的辐射数据;

所述主探测器与所述多道脉冲幅度分析电路的信号输入端电连接,用于将采集到的所述辐射数据发送至所述多道脉冲幅度分析电路;

所述反符合探测器与所述反符合电路的第一输入端电连接,所述主探测器与所述反符合电路的第二输入端电连接;

所述反符合电路的输出端与所述多道脉冲幅度分析电路的门控输入端电连接;

所述多道脉冲幅度分析电路的输出端与所述数据采集控制电路电连接;

所述供电单元与所述多道脉冲幅度分析电路、所述数据采集控制电路和所述反符合电路均电连接。

2.根据权利要求1所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,还包括第一信号放大成型电路;

所述第一信号放大成型电路的输入端与所述主探测器电连接,所述第一信号放大成型电路的第一输出端与所述多道脉冲幅度分析电路的信号输入端电连接。

3.根据权利要求1所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,所述反符合探测器设置在所述主探测器的下端。

4.根据权利要求1所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,还包括第二信号放大成型电路,所述第二信号放大成型电路的输出端与所述反符合探测器电连接,所述第二信号放大成型电路的输出端与所述反符合电路的第二输入端电连接。

5.根据权利要求1所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,所述多道脉冲幅度分析电路包括甄别电路、控制电路和模数转换电路;

所述主探测器的输出端电连接至所述甄别电路的第一输入端,用于甄别所述主探测器发出的辐射数据;

所述甄别电路的输出端与所述控制电路的输入端电连接,所述控制电路的输出端与所述模数转换电路的输入端电连接,所述模数转换电路的输出端与所述数据采集控制电路的输入端电连接。

6.根据权利要求1所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,还包括显示终端,所述显示终端与所述数据采集控制电路的输出端电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,所述测试室包括上铅体机构、下铅体和放样装置;

所述上铅体机构呈盒状,所述上铅体机构的一侧设有开口,所述上铅体机构设有开口的一侧固定安装在所述下铅体的顶部;

所述主探测器固定安装在所述上铅体机构的空腔内部;

所述放样装置设置在所述主探测器和所述反符合探测器之间,所述放样装置与所述上铅体机构滑动连接,用于放置样品。

8.根据权利要求7所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,所述上铅体机构包括上铅体主体和滑道;

所述上铅体主体呈矩形盒状,所述上铅体主体朝向所述下铅体的一侧设有开口;

所述滑道设置在所述主探测器和所述反符合探测器之间,且所述滑道设置在所述上铅体主体的内壁上;

所述放样装置呈板状,所述放样装置滑动连接在所述滑道上;

所述放样装置的顶端开设有样品槽,用于放置样品。

9.根据权利要求8所述的低本底αβ测量仪,其特征在于,所述放样装置未处于所述滑道的侧壁上设有辅助推拉件,用于辅助所述放样装置的滑动。

技术总结
本申请涉及一种低本底αβ测量仪,包括测试室、主探测器、多道脉冲幅度分析电路、数据采集控制电路、反符合探测器、反符合电路和供电单元;主探测器和反符合探测器安装在测试室内;主探测器与多道脉冲幅度分析电路的信号输入端电连接;反符合探测器与反符合电路的第一输入端电连接,主探测器与反符合电路的第二输入端电连接,反符合电路的输出端与多道脉冲幅度分析电路的门控输入端电连接;多道脉冲幅度分析电路的输出端与数据采集控制电路电连接;供电单元与多道脉冲幅度分析电路、数据采集控制电路和反符合电路均电连接。防止α信号和β信号互相干扰,使α信号和β信号的观察变得直观,区分简单,不需要太多专业知识也能便捷的进行调试。

技术研发人员:郑永男;李连防;张小彬
受保护的技术使用者:北京海阳博创科技股份有限公司
技术研发日:2020.08.11
技术公布日:2021.04.06

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