一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪的制作方法

本发明用在需要辐射检测的领域，涉及一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪。

背景技术：

据数据统计，从1957年到2011年间全世界发生过严重核泄漏事故一共11起，其中受到核辐射影响人达到数十万人。此外工作在核电站、稀土矿场、含x光机的医院及相关的科研实验等环境下人员时刻受到来自辐射的威胁。电离辐射对机体的损伤其本质是对细胞的灭活作用，当被灭活的细胞达到一定数量时，躯体细胞的损伤会导致人体器官组织发生疾病，最终可能导致人体死亡。辐射也可导致遗传基因发生突变，当生殖细胞中的dna受到损伤时，后代继承母体改变了的基因，导致有缺陷的后代。只有准确地测量出某一区域的辐射量并在参考这一测量数据的情况下，人员才能知道该区域的辐射量是否超出人体能承受的正常水平，然后做出相应的措施。

但现在的核辐射探测仪都是手持式或者需人体携带进入待测区域，这样测量人员必须穿戴防护服装进入，即使这样相关人员也是冒着被辐射的风险，同时测得辐射信号都是空间中某一点的，并不能准确的代表整个空间的辐射信号强度。以一种高分辨率的半导体探测器为例(专利名称“一种高分辨率的半导体核辐射探测器”，中国专利申请号为cn200710075334.5)，辐射在半导体中产生的载流子，在反向偏压电场下被收集，由产生的电脉冲信号来测量核辐射，用高纯n型硅片做半导体材料。高纯硅探测器有较高的能量分辨率，对γ辐射探测效率高，可在室温下保存，应用广泛。砷化镓、碲化镉、碘化汞等材料也有应用。例如德国柯雷研发的核辐射仪都是需要将仪器带入待测环境中去，测得单点的信号。这样既增加了人员被辐射照射的风险，同时也得到待测区域辐射信号并不准确。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪，可实现远程测量出某一区域的单点或分布式辐射强度，是通过发射装置将光纤探头送至待测区域去检测该区的辐射量的装置。

本发明的目的是这样实现的：包括发射装置、设置在发射装置发射端的载体、设置在发射装置下端的卷线盘、检测箱，所述载体包括载体尖端和载体内芯，所述载体内芯内设置有分布式光纤，所述分布式光纤包括护套层、设置在护套层两端的金属环、设置在护套层内的光纤，所述光纤至少有三个且长度不同，每个光纤上设置有光敏材料，所述卷线盘上缠绕有缆线，缆线的一端与检测箱内的测光模块连接、另一端缠绕在护套层上并与分布式光纤连接，所述检测箱内还设置有与测光模块连接的采集卡。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述检测箱上设置有显示框和操作界面。

2.所述发射装置是枪体或弓弩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：为了有效的避免测量人员直接进入待测环境中，并获取更精确的辐射信号，本发明提供一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪，可以将分布式光纤探头发射到待测区域，并将探测该区域的辐射射线的装置。在分布式光纤里，光纤可以是独特的阶梯结构放置，也可以是其它不同的分布方式，因而既可以检测目标区域单点的辐射值，也可以检测目标区域中的不同点的辐射值。光纤探头将采集到的信号通过光纤传送到探测器。测量人员通过使用这样的装置，只需将探头发射到待测区域而不用人员进入。相比传统的测量仪装置，这种设计可以探测由于地形原因人员无法进入地区的核辐射，拓展核辐射检测仪的使用范围，并且利用分布式光纤采集到立体的辐射信号，有效的节省了人员及物质，降低了测量的成本。

本发明的辐射检测仪相比于当前市面上的检测仪有诸多优点，其不仅具有普通检测仪可以在仪器所在的区域检测辐射量的功能，还可以对远距离的目标区域进行检测，并且其独特的分布式光纤探头可以测出目标区域辐射量的立体分布，这是现在市场上辐射检测仪所做不到的。本发明的辐射检测仪的探头发射装置可以是以枪体或者弓弩为平台，该发射装置类似于撇缆枪。

嵌入载体分布式光纤的阶梯结构可以使得每根光纤所收集的信号是来自于空间中的三维坐标不同点。光纤探头里的敏感材料的原子受到辐射能量的激发，电子从低能级跃迁到高能级，使得原子处于激发态，激发态原子自发的回到基态并以荧光的形式发出能量，不同强度的辐射激发出的荧光信号强度也不一样。荧光在光纤中传播到探测器。分布式光纤与检测仪主体是用缆线相连，缆线包裹着光纤并且强度足够大，能保护光纤在发射到目标区域的过程中不被损坏。缆线主要缠绕在缆线卷盘上，卷盘在发射过程中是转动的，这样可以释放出足够长的缆线。缆线穿过卷盘中心轴与含探测器的主机相接。主机里含多个探测器，其输入端为感光模块接光纤，输出端输出电信号经过处理后显示出来即可实现对辐射量的检测。

由于当前的辐射检测仪都需要人为的带入待测区域进行检测，而应用本装置无需测量人员穿着任何防护设施即可进行测量。在未发射状态下还可以检测人员所在的工作区域辐射量是否安全，然后人员在区域外进行相关的操作，就可以将分布式光纤采集到的辐射信号就可以显示在仪器上。此外还可根据不同需求搭载不同的发射平台，利用弓弩的弹力、气枪的压缩气体推动力及步枪的火药推动力，所以制作成本低，且其创新检测方法大大降低了一次辐射检测所需的成本。

附图说明

图1为一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪工作流程图；

图2为一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪分布式光纤剖视图；

图3为一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪载体纵向剖视图；

图4为一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪内部结构图；

图5为一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪主视图；

图6为一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪以弓弩为发射平台示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图6，本发明的一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪，可通过不同载体及不同发射平台将分布式光纤投射到待测区域进行远距离检测辐射量，将单光纤探头或多光纤分布式探头嵌入载体通过发射装置发射到待测区域，并探测该区域单点或分布辐射量，并通过缆线里的光纤将信号传回测光模块，进过采集卡和相关软件处理即可显示出待测区域辐射量。其发射装置的机械机构可以以枪体或弓弩为平台，将带有分布式光纤探头的载体6-1射出去，且其卷盘6-2可转动在发射过程中释放出足够长的缆线。分布式光纤3-1是嵌入载体里，且连接探头的光纤是穿在载体里，缆线内部是多个光纤2-3，缆线4-1不易磨损且柔韧性好。光纤为塑料光纤，其端部填充荧光材料，可以将辐射转换为荧光信号。

本发明的主要步骤是：

(1)选出数根含敏感材料的光纤。

(2)将含有敏感材料2-4的光纤2-3外加护套层2-2并在两端套上金属环2-1加工成分布式光纤3-1。

(3)将载体6-1进行加工，使得分布式光纤3-1能嵌入在载体内芯3-2，光纤另一端从载体内部穿过通过缆线4-1连接检测仪内部的测光模块4-2。

(4)将缆线与载体相连，并将缆线规则的缠绕在卷盘6-2上，其中缠绕在卷盘的第一圈缆线使其固定在该位置以免发射过程中损坏设备。

(5)将缆线从卷盘引出连接至机箱内部的测光模块，测光模块与采集卡4-3相连。通过显示框5-1和操作界面5-2显示辐射信号强度及控制检测仪。

(6)测量时，先确定待测目标区域与技术人员所在的工作区域。将设备带入工作区域。在探头未发射的状态下开启设备工作区域的辐射量是否超过正常水平，确认工作区域辐射量水平正常的环境下即可进行操作，在确保缆线的长度足够到达待测区域的情况下将发射装置对准待测区域发射出载体，此时分布式光纤采集到的辐射信号通过光纤传输到测光模块，测光模块将电信号传输给采集卡，进过采集卡及相关的编程软件处理后即可在仪器界面上显示目标区域立体的辐射信号。

本发明为一种可发射式远距离可分布测量辐射量的检测仪。将单光纤探头或多光纤分布式探头嵌入载体通过发射装置发射到待测区域，并探测该区域单点或分布辐射量，并通过缆线里的光纤将信号传回测光模块。测量人员通过使用这样的装置在远离辐射范围的安全区域就可测出目标区域辐射量。本发明只要求检测人员将探头发射到待测区域而不需要穿戴防护设备，这样拓展核辐射检测仪的使用范围，并且有效地保护了人员安全。