放射性检测仪概述

　　放射性检测仪是一种智能化xγ辐射剂量率测量仪，它采用特殊设计的半导体探测装置，具有灵敏度高、操作方便、自动显示、数据存储高阈历史值等特点，能实时给出测量结果(μGy/h与μSv/h可以转换显示)，同时可以给出个人所受的累计剂量(μSv)。广泛应用于地质调查与勘测、放射性废物库、工业无损探伤、医院γ刀**、同位素应用、γ辐照、医院X射线诊断、钴**、核电站等放射性场所。测量时间隔可设置，快档定时约5秒，慢档定时约30秒，可根据剂量率的大小来选择(可按5-60秒设置)。利用面板按键设置阈值，用户可以自行在0.25 μGy/h—10Gy/h之间设置报警阈值，当剂量率超过设置阈值时，会产生报警并自动保存记录，供历史值查询。

放射性检测仪基本原理

　　1、理论依据

　　伽玛能谱测量能定量测定岩石(矿物、建材)中铀、钍、钾的含量是基于这三种核素的原始γ谱的差异性。γ仪器的高能区(大于500KeV)能够明显区分原始γ射线主要特征峰(全能峰)。不同的放射性核素衰变产生的Y射线有不同的特征能量，如钾为1.461MeV,钍为2.614MeV,镭为1.764MeV。因此可以利用铀(镭)、钍、钾的Y射线强度，通过计算出铀、钍、钾的含量。

　　2、采用Nal(T1)+光电倍增管组合探测器实现的γ射线能谱测量

　　由Nal(T1)+光电倍增管组合的闪烁探测器具有分辨时间短，对γ射线的探测效率和能测射线的能量等优点，是目前应用*广泛的探测器。闪烁探测器是利用γ射线和Nal(T1)作用时产生荧光效应的原理来探测γ射线的。Nal(T1)晶体是一种发光效率很高的闪烁体其发光强度与光子的能量在很大范围内呈很好的线性关系。因此，根据光高或根据光电倍增管输出的电压脉冲幅度和脉冲数目，可以确定γ射线的能量和γ射线的强度。

　　Nal(T1)实现了γ射线到高效能光子的转换过程，要实现光子的探测，特别是微光的探测，比较理想的探测器是光电倍增管，由光电倍增管实现光子到脉冲电信号的转换。然后再由特殊的核电子学线路将脉冲电信号放大、成型、脉冲幅度分析、*后形成射线的谱线(按不同的能量分布记录射线的强度，横坐标为能量，纵坐标为射线的强度)。

　　由于采用Nal(T1)+光电倍增管组合探测器实现的γ射线能谱仪价格性价比高、操作维护比较简单、探测效率高(测量时间短)，能够满足一般的测量要求，已经广泛应用于工业生产、质量检查、地质填图、矿产勘探、水文地质和工程地质、建筑材料和环境监测等工作中。

放射性检测仪的技术参数

　　1. 半导体探测器，能量响应：25KeV～3MeV，变化的限值为±15%

　　2. 宇宙射线响应：变化的限值为±15%，剂量率指示的固有误差：不大于10%

　　3. 角响应：不超过15%(137Cs，测量时间间隔：1--60S可设置。

　　4. 灵敏度：1.1×10-2 cps

　　5. 测量范围：0.01μGy/h—10Gy/h, 0.01μSv/h—10Sv/h, 0-99mSv

　　6. 测量单位：μGy/h，μSv/h, Sv通过TAPE模式可转换

　　7. 报警阈值可自行设置：0.25μGy/h ---10Gy/h

　　8. 在正常工作条件下，连续工作8小时，示值变化的限值为±5%

　　9. 环境温度：-5-45度;湿度：5-95%

　　10. 电源：DC6V蓄电池，充电一次可连续工作24小时以上

　　11. 外型尺寸：探头φ45mm×300mm，操作台200mm×160mm×115mm

　　12. 重量：2.3Kg.

低本底α/β放射性检测仪的用途及特点

　　低本底α/β放射性检测仪是一种测量低水平α、β放射性强度的精密仪器。可用于水、土壤、建材、矿石、气溶胶、食品等的总α、总β放射性测量; 适用于辐射防护、环境保护部门、医疗、生物、农业、科研院所和高等院校等进行的低水平α/β放射性强度测量。

　　低本底α/β放射性检测仪性能稳定、设计紧凑，使用操作方便。以大面积薄窗流气式正比计数管为探测器(Ø60mm)，用专门设计的屏蔽计数管与测量计数管进行反符合，以降低周围环境放射性对测量的干扰。用精选“老铅”作成厚铅室屏蔽外来辐射。因此，该放射性检查仪检测灵敏度高、本底低。能量响应好，对14C低能β射线的探测效率≥40%。优于半导体、闪烁体为探头的同类检测仪。低本底α/β放射性检测仪采用计算机数控操作，不外设开关旋钮。通过程序控制可以自行检测计数管的坪特性，设定计数管的工作点，自行检测仪器本底计数率，并在对样品的检测时自行扣除本底计数，对结果进行修正。结合使用标准源，可以自行校准仪器的探测效率。自动处理检测结果。可以直接得到被测样品的放射性比活度Bq/L或Bq/Kg等。

低本底α/β放射性检测仪的系统组成

　　低本底α/β放射性检测仪由检测仪主机和专用计算机构成，另外还需要一套专用的气源。检测仪主机是低本底α/β放射性检测仪的核心部分。它包括双导轨抽屉式样品托架、测量计数管、屏蔽计数管、铅屏蔽室和核电子学单元等五部分。

　　专用计算机为PENTUM(586)以上的微机，内插专用接口板。

　　专用气源包括气瓶、减压阀、稳压阀、稳流阀以及管道。

　　1、双导轨抽屉式样品托架

　　包括样品盘、盘托架、导轨等。其选用材料全部是低本底材料。设计、加工精细，使用方便。样品互换性好，只要把样品盘放入托架的圆孔内，把托架推到测量位置，便完成了样品的**定位。测量完毕后拉出托架，换上载有新样品的样品盘，便可重新进行检测。

　　2、测量计数管

　　测量计数管为圆饼状薄窗流气式正比计数管，它是核辐射传感器(探测器)，能将不可直接测量的辐射信息转化为可以直接测量的电脉冲信号。因其输出脉冲信号的幅度与入射粒子的能量成正比，而曰“正比”计数管。计数管的窗材料为镀Al Mylar薄膜。窗口有效直径ф60mm,薄窗厚约2μm,薄窗便于α、β等穿透能力弱的粒子进入计数管。

　　样品托架推到测量位置后，样品盘的中心(即待测样品的中心)正好对着计数管的窗口中心。窗薄、样品窗口距离近、测量立体角大，保证了样品测量的高效率。

　　3、屏蔽计数管

　　屏蔽计数管也是一只流气式正比计数管。它包围在测量计数管的四周和上部。本底辐射(包括宇宙射线和周围环境的γ射线)将会同时在两个计数管上产生脉冲，经反符合后不产生计数。

　　4、核电子学单元

　　电子线路包括脉冲放大器、脉冲甄别器、脉冲的成型与延迟、高压电源、α/β脉冲计数器和反符合计数器。在线路设计上采用高集成度的表面安装技术，使主机的体积重量大大减小，可靠性响应提高。它能将屏蔽计数管的计数、测量计数管的α计数和β计数分别处理后送入与之相连的计算机。为降低本底计数，采用反符合方法。凡是外界本底辐射同时在两个计数管上产生的脉冲，经过反符合单元将被消除，不会在β道产生输出计数。g-射线在测量计数管上产生的脉冲幅度很低，因而也不会在a-道产生计数。a-粒子与b-粒子的能量差别很大，在测量计数管上产生的脉冲高度差别也很大，经过脉冲甄别，理论上可以完全区分a-粒子与b-粒子。经过a与b反符合可以扣除a-粒子对b-道产生的脉冲。但是由于空气、计数管窗口和源本身的吸收和散射，使得a-粒子产生能量损失，以致部分a-粒子在β-道产生计数。a-粒子与b-粒子的的串道将通过软件进行校正。

　　5、铅屏蔽室

　　屏蔽室由低放射性水平的老铅制成，平均厚度大于10cm。其中心部位是由计数管和样品托架构成的测量室。

　　6、专用计算机

　　专用计算机中插有数字I/O接口和ADC接口。通过电缆与核电子学单元连接。系统在Windows98平台上开发了控制和数据处理软件。运行参数设置，技术数据采集与处理、高压控制都通过计算机进行操作。断电时可保存前几时间段测得的数据，还可以进行样品种类选择、测量次数选择和测量时间选择。