本发明属于核辐射探测系统领域，具体涉及一种基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统。
背景技术：
1、中子、伽马射线的测量在辐射防护、放射源管理、核应急、工业应用、环境保护、安防反恐等领域有广泛的需求。传统的核辐射探测系统中实现上述两种射线的测量与甄别时，探测装置需同时具备中子探测器(基于氦3正比管或半导体等探测元件)、伽马探测器(基于电离室或盖革米勒计数管、塑料闪烁体、晶体闪烁体、半导体等探测元件)，并为两种探测器分别配置脉冲信号放大电路，且数字信号处理电路设计也较复杂，设备成本较高。同时，由于设备体积、重量减小较困难，导致设计为便携式仪表的难度较大。随着新型探测元件及脉冲波形甄别技术的发展，仅使用一种探测元件的中子、伽马射线探测技术取得了显著的进步，但是尚未见到成熟的便携式仪表产品及相关专利。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服传统的核辐射探测系统在实现中子和伽马射线的测量与甄别时存在的结构复杂、成本较高、设计为便携式仪表难度较大等问题，提出了一种基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，能够大幅降低系统结构的复杂度、物料成本及设计难度。
2、为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，包括探测装置、平板电脑、支架、把手，所述支架、把手通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在探测装置上，所述平板电脑通过卡扣固定在支架上。
3、所述探测装置由外壳、聚乙烯慢化体、nail晶体、光电倍增管、光电倍增管管座及前端电子学部分、后端电子学部分、电池仓及锂电池组、无线通讯天线组成，所述聚乙烯慢化体通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在外壳上，所述nail晶体、光电倍增管、光电倍增管管座及前端电子学部分封装为一个整体，nail晶体完全插入聚乙烯慢化体中，光电倍增管管座及前端电子学部分通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在外壳上，所述后端电子学部分、电池仓及锂电池组通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在外壳上，所述无线通讯天线、防水航空连接器通过螺母、弹簧垫片及密封圈安装在外壳上，所述光电倍增管管座及前端电子学部分通过连接器及屏蔽线缆和后端电子学部分相连接，后端电子学部分通过连接器及导线和电池仓及锂电池组相连接，后端电子学部分通过连接器及屏蔽线缆和无线通讯天线连接。
4、在上述技术方案中，使用nail晶体作为探测元件，基于中子、γ射线在所述晶体中的发光特性不同实现波形甄别及射线甄别功能。
5、在上述技术方案中，使用聚乙烯作为中子慢化材料，慢化体厚度为5厘米至7厘米，可兼顾较高中子慢化效率的同时保证设备体积较小、使用较轻便。
6、在上述技术方案中，前端电子学部分仅使用1路电流灵敏前置放大电路，后端电子学部分仅使用1路数字化采样电路，设备成本及设计难度显著降低，可靠性显著提升。
7、在上述技术方案中，所述nail晶体、光电倍增管、光电倍增管管座及前端电子学部分封装为一个整体，外包橡胶套用于减振。
8、在上述技术方案中，所述探测装置使用防水航空连接器与适配器连接，进一步提升设备的环境适应性，后端电子学部分通过连接器及屏蔽线缆与防水航空连接器连接。
9、在上述技术方案中，所述探测装置和平板电脑通过wifi、蓝牙无线通讯，减少了连接线等附件的数量，且更便于使用。
10、所述平板电脑具备触控显示屏、扬声器、多种i/o接口、多种功能按键、大容量聚合物锂离子电池、适配器(平板)，具备wifi、蓝牙、4g通讯功能及gps模块、北斗模块，预先安装所需软件，可通过调用平板电脑资源实现以下功能：绘制psd-能量谱，中子、伽马射线甄别，计算并显示中子计数率、伽马射线计数率、伽马射线能谱，伽马剂量率等信息，绘制剂量率分布图，分辨放射源种类及位置，声光报警等，降低了设备的研发难度和生产成本。
11、使用背包携带时，将所述探测装置、平板电脑、适配器等放置在泡沫材料固定位置上，然后整体放置在背包中。此时所述平板电脑亦可单独手持使用，用于观测测量结果及声光报警信息。
12、本发明基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：
13、1.仅使用一种探测元件，探测装置的结构得到了极大的简化。nail晶体作为一种生长工艺较成熟、生长体积较大的无机晶体闪烁体，相对其他探测元件可以同时对中子、伽马射线较易地获得更高的响应。
14、2.前端电子学部分、后端电子学部分仅需要考虑1路信号的处理，相较使用两种探测元件的设备成本及设计难度显著降低，可靠性显著提升。
15、3.使用市购的平板电脑，降低了设备研发、系统集成的难度及成本。
16、4.使用的探测装置和平板电脑间采用了无线通讯的方式，减少了连接线等附件的数量，且更便于使用。
17、5.本探测系统的探测装置最大尺寸≯φ200mm×450mm，最大重量≯6kg；系统整体最大重量≯8kg；易于手持使用或背包携带，经过简单改装后还适用于无人机、机器人车、机器狗等载具，极大扩宽了设备的适应领域。
1.一种基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：包括探测装置、平板电脑、支架、把手，所述支架、把手通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在探测装置上，所述平板电脑通过卡扣固定在支架上，所述探测装置由外壳、聚乙烯慢化体、nail晶体、光电倍增管、光电倍增管管座及前端电子学部分、后端电子学部分、电池仓及锂电池组、无线通讯天线组成，所述聚乙烯慢化体通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在外壳上，所述nail晶体、光电倍增管、光电倍增管管座及前端电子学部分封装为一个整体，nail晶体完全插入聚乙烯慢化体中，光电倍增管管座及前端电子学部分通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在外壳上，所述后端电子学部分、电池仓及锂电池组通过多组紧固螺栓和弹簧垫片安装在外壳上，所述无线通讯天线、防水航空连接器通过螺母、弹簧垫片及密封圈安装在外壳上，所述光电倍增管管座及前端电子学部分通过连接器及屏蔽线缆和后端电子学部分相连接，后端电子学部分通过连接器及导线和电池仓及锂电池组相连接，后端电子学部分通过连接器及屏蔽线缆与无线通讯天线连接。
2.根据权利要求1所述的基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：使用nail晶体作为探测元件，基于中子、γ射线在所述晶体中的发光特性不同实现波形甄别及射线甄别功能。
3.根据权利要求1所述的基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：使用聚乙烯作为中子慢化材料，慢化体厚度为5厘米至7厘米。
4.根据权利要求1所述的基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：前端电子学部分仅使用1路电流灵敏前置放大电路，后端电子学部分仅使用1路数字化采样电路。
5.根据权利要求1所述的基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：所述nail晶体、光电倍增管、光电倍增管管座及前端电子学部分封装为一个整体，外包橡胶套，用于减振。
6.根据权利要求1所述的基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：所述探测装置使用防水航空连接器与适配器连接，提升设备的环境适应性，后端电子学部分通过连接器及屏蔽线缆与防水航空连接器连接。
7.根据权利要求1所述的基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：所述探测装置和平板电脑通过wifi、蓝牙无线通讯。
8.根据权利要求1所述的基于nail晶体的便携式中子伽马探测系统，其特征在于：所述平板电脑具备触控显示屏、扬声器、多种i/o接口、多种功能按键、大容量聚合物锂离子电池、适配器，具备wifi、蓝牙、4g通讯功能及gps模块、北斗模块，预先安装所需软件，实现以下功能：绘制psd-能量谱，中子、伽马射线甄别，计算并显示中子计数率、伽马射线计数率、伽马射线能谱、伽马剂量率信息，绘制剂量率分布图，分辨放射源种类及位置，声光报警。
