一种用于对放射性射线进行检测的装置的制作方法

本发明涉及一种放射性监测技术，具体涉及一种用于对放射性射线进行检测的装置。

背景技术：

在放射性监测中，通常情况下辐射探测器可以测量出被测点的辐射剂量等相关信息，但是并不能给出射线的来源方向，而在一些特殊情况下则需要寻找射线源的来源方向。一般来说，现有的监测仪配备的辐射探测器只配备一个进行放射性测量的辐射探测器，然而，在放射性监测领域以射线源搜寻为目的的辐射测量中，这种单一的辐射检测单元由于一次只能测量某一点综合辐射剂量情况，面对位置不确定的射线源时则无法实现快速搜寻与定位射线源，其搜索耗时长，容易造成搜索人员遭受辐射风险大，对放射源定位能力差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是放射性监测领域的使用的探测装置功能单一，不能对位置不确定的射线源进行搜寻与定位射线源，其目的在于提供一种用于对放射性射线进行检测的装置，本装置主要通过一个建立弧形辐射探测器阵列的绕轴转动，实现在4π立体角范围的放射性强度测量，从而可以通过预先建立数学模型的方式快速解析出射线来源方向。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于对放射性射线进行检测的装置，包括若干个辐射探测器，所述辐射探测器依次连接形成弧形结构，在弧形结构外套有屏蔽体，且所有的辐射探测器均包裹在屏蔽体中，屏蔽体上位于弧形结构的外壁面开设有入射窗，屏蔽体连接有转动系统，且辐射探测器形成弧形结构能够随着转动系统绕着转动系统的轴线转动。目前对于辐射剂量等相关信息的测量是非常成熟的技术，其通过单一的辐射探测器就能够测出这些信息，但是并不能给出射线的来源方向，而在一些特殊情况下则需要寻找射线源的来源方向，尤其是核电领域，其产生放射性的风险大，需要及时发现射线源的来源方向，进行相应的应对处理措施，一般来说，现有的监测仪配备的辐射探测器只配备一个进行放射性测量的辐射探测器，也可能会配置多个辐射探测器，但是这种配置都是为了获取辐射剂量等相关信息，而且配置方式获取的效果也不明显，并且无法搜寻辐射源。然而，在以射线源搜寻为目的的辐射测量中，这种单一的辐射检测单元由于一次只能测量某一点综合辐射剂量情况，面对位置不确定的射线源时则无法实现快速搜寻与定位射线源，同时这种探测器其搜索耗时长，将搜索人员长期滞留在辐射区域，容易造成搜索人员遭受辐射风险大，对放射源定位能力差。而本方案设计的装置，其将多个辐射探测器安装在弧形的屏蔽体中，除辐射探测器入射窗方向不设屏蔽体外，其它方向均设有屏蔽体，呈三面包裹态势，即只能通过入射窗进行放射性射线的接收，便于对放射性射线源方向做出判别。呈弧形阵列状布置的每个辐射探测器包括独立的电路测量单元和辐射灵敏元件，通电后可以独立输出与辐射剂量相关的电信号，通过连接件固定在呈弧形的屏蔽体中。屏蔽体两端与转动系统中的转轴连接，转轴垂直固定在转动机构上，转轴在转动机构的带动下可以转动360°，转动机构具有位置输出能力，可以将装置转动时所经过的角度信息实时传输出去，从而实现结合预先建立数学模型的方式快速对射线源进行识别，定位精准，提高搜索效率，减少搜索在辐射环境中遭受辐射风险。

在实际进行检测时，最好将弧形结构的弧面设计为180°，其能够在测试点轴向一次可以测量出180°方向点的剂量分布，即完成一个面的测量，再配合通过转动机构绕轴旋转360°从而建立起关于测试点4π立体角的剂量场分布，即不会浪费辐射探测器的布置，结合转动功能，对于放射源的探测也是全方位的，实现定位精准，提高搜索效率。

随着我国核技术应用产业的发展，各种同位素装置或产品不断出现在人们的日常生活中，国家对放射源的监管也日益严格。通常情况下相关的活动都能得到很好地控制，但是在一些特殊的条件下，会发生放射性来源不明、需要快速定位射线来源进行及时处置的情况，现有的设备由于其结构、功能的限制，不能满足快速定位射线源的需求。本装置的发明，不仅弥补了相关搜寻设备的不足，同时也可以在核安保和材料搜索方面提供帮助，发展潜力巨大。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、采用阵列结构，一次性可以测量出180°弧面范围的剂量分布，缩短了剂量场角分布测量的时间，提高了测量效率；

2、通过转动机构带动可以快速实现测试点4π立体角的剂量场分布测量，弥补了现有技术的空白；

3、由于4π立体角剂量场的建立，可以通过数学建模解析出射线源的来源方向，解决了现有技术无法快速定位射线源方向的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的侧向剖视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-转轴，2-辐射探测器，3-屏蔽体，4-转动机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：

如图1、图2所示，一种用于对放射性射线进行检测的装置，包括若干个辐射探测器2，所述辐射探测器2依次连接形成弧度为180°的弧形结构，当然也可以形成其它弧度的弧形结构，对于立体结构而言，180°的弧度在转动时，能够形成一个覆盖面较为完整的区域，当进行360°转动时，其转动覆盖的区域为球面。在弧形结构外套有屏蔽体3，且所有的辐射探测器2均包裹在屏蔽体3中，屏蔽体3上位于弧形结构的外壁面开设有入射窗，即探测除入射窗口外，其它方向由屏蔽材料包裹以避免射线从不同方向进入探测器时该探测器所探测到的信号大小，从而杜绝干扰因素；阵列探测器固定在一个带位置输出功能的通过转动机构上，转轴1垂直固定在转动机构4上并能够在转动机构4带动下绕着自身轴线转动，屏蔽体的两端均与转轴1外壁固定，且辐射探测器2形成弧形结构能够随着转轴1转动。可以通过转动机构的绕轴转动测量出测试点4π立体角范围内各个方向的辐射剂量场分布。

弧形结构的辐射探测器2其具备绕特定轴360°转动的能力，可以在一个测试点上迅速建立起4π立体角的辐射剂量场全景，从而为确立射线来源方向提供测量数据，再通过事先进行的数学建模，能够准确解析出射线源的来源方向，这种数学建模对于本领域技术人员是事先完全能够实现的。

每个辐射探测器2均包括独立的电路测量单元和灵敏元件。辐射探测器可以是半导体型、化合物半导体型、闪烁体+半导体型等。这些都是现有结构，实际是将所有的辐射探测器2包裹在屏蔽体3中后在与同一个接收器连接，转动机构除用于连接转轴带动起转动外，还具有转动角度实时信息反馈功能，如安装有编码器等。

转轴1与屏蔽体3呈硬性连接，转轴1固定于转动机构4上，当转动机构4转动时，就可以带动屏蔽体3及安装于屏蔽体3上的辐射探测器2一起转动。辐射探测器2可以将空间中的电离辐射信号转化为电信号输出，辐射探测器2安装于屏蔽体3内，由于屏蔽体3设计成三面包裹态势，只留有辐射探测器2入射窗方向不设屏蔽，因此随着屏蔽体3的转动，辐射探测器2在射线入射方向——径向所输出的信号强度没屏蔽的信号将大于增加了屏蔽的信号。转动机构4设置有位置信息输出模块，如位置编码器，将阵列探测器各信号与位置编码器的信息匹配起来，就可以得到测试点4π立体角剂量场分布，从而可以判断出射线入射方向。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。