[0023]如图4所示，所述电子学系统20包括包括放大器21、多道分析器22、控制器23、存储器24、高压电源25和低压电源26。所述放大器21的信号输入端与所述探头10的信号输出端连接，所述探头10经放大器21的输出端依次连接多道分析器22和控制器23，所述控制器23与存储器24连接，所述低压电源26分别与探头10、放大器21、多道分析器22、控制器23、存储器24、高压电源25连接供电，所述高压电源25与所述探头10连接供电。
[0024]控制器24还与所述终端连接，对所述终端的操作作出相应响应。
[0025]所述探测元件13为NaI (Tl)晶体或LaBr3 (Ce)晶体中的一种；所述稳谱物质121为含天然放射性核素钾、铀、钍的物质，如碳酸钾、氯化钾、氧化钍、硝酸钍等中的一种。
[0026]本发明的环境γ能谱连续监测系统的工作方法，包括如下步骤:
首先在特定温度下，采用多种标准源对环境γ能谱连续监测系统进行能量刻度，取得多道分析器道址(^与γ射线能量Ei的对应关系Ei = f (Ci),并将其存储于电子学系统中；所述环境γ能谱连续监测系统具有开机稳谱模式和测量模式，工作过程如下:
所述环境γ能谱连续监测系统开机自检后，运行开机稳谱模式，执行以下动作:
D采集能谱，采集时间为设定的时间t。；
2)在全谱范围内进行寻峰计算，得到稳谱物质所含天然放射性核素的特征γ射线的峰位Cp;稳谱物质分别为含钾、铀、钍的物质时，特征γ射线能量Ε。分别为1.46MeV、
1.76MeV、2.62MeV ；
3)将(；参数存储在电子学系统的存储器中；
开机稳谱模式执行完毕后，环境γ能谱连续监测系统进入测量模式，执行以下动作:
a)采集能谱，采集时间为设定的测量时间tm;
b)能谱采集完成后，然后读取存储在电子学系统的存储器中的Cp参数，在Cp左右各η道，即Cp-n至Cp+n范围内进行寻峰计算，得到稳谱物质所含天然放射性核素的特征γ射线的新的峰位Cp’ ；
c)令(；=(；’，将Cp参数存储在电子学系统的存储器中，替换上次得到的稳谱物质所含天然放射性核素的特征γ射线的峰位cp;
d)在存储器中读取预置的道址与对应的γ射线能量的对应关系Ei= f (Ci),得到Cp道对应的能量Ep;
e)重新对环境γ能谱连续监测系统进行能量刻度，道址(^与γ射线能量Ei的对应关系变SEi = f (Ci)*Ep/E。;
f)在全谱范围内进行寻峰计算，根据新的道址(^与γ射线能量Ei的对应关系Ei= f(Ci)*Ep/E。，对寻到的峰进行能谱分析及核素识别；根据新的道址(^与γ射线能量Ei的对应关系Ei = f (Ci) *EP/E。，由获得的能谱计算剂量率。
[0027]g)将测量结果存储于存储器中，上传至终端并显示； h)重复a-g的动作。
[0028]基于上述技术方案，本发明的具体实施如下:
实施例1
在本实施例中，探测元件13为NaI (Tl)晶体，Φ 76 X 76mm，光电倍增管15采用滨松R6233光电倍增管，稳谱物质121为分析纯碳酸钾，质量50g，压成Φ50X 12mm，置于壳体120中。稳谱时，能谱采集时间t。为300s，E。为1.46MeV (40K的特征峰)，寻找钾的峰位Cp，对能谱仪进行能量刻度。
[0029]按照上述设计方案形成相应的环境γ能谱连续监测系统，探测灵敏度高，稳谱迅速可靠，测量准确，分辨率为7.5%(对662keV)。
[0030]实施例2
在本实施例中，探测元件13为LaBr3(Ce)晶体，Φ51 X51mm，光电倍增管15采用ET9215B光电倍增管，稳谱物质121为分析纯二氧化钍，质量5g，压成Φ10Χ8πιπι，置于壳体120中。稳谱时，能谱采集时间t。为120s，E。为2.62MeV( 232Th的特征峰)，寻找钍的峰位Cp，对能谱仪进行能量刻度。
[0031]按照上述设计方案形成相应的环境γ能谱连续监测系统，探测灵敏度高，稳谱迅速可靠，测量准确，分辨率可达2.8%(对662keV)。
[0032]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.环境γ能谱连续监测系统，包括用于探测射线的探测器及用于显示和控制的终端，所述探测器包括外壳、以及设置在所述外壳内的探头和电子学系统； 所述探头包括屏蔽外壳、以及安装于所述屏蔽外壳内的稳谱装置、探测元件、光导元件、光电倍增管和前置放大电路；所述稳谱装置位于所述探测元件前端，所述探测元件、光导元件、光电倍增管和前置放大电路设置依次互相连接，所述前置放大电路的输出端与所述电子学系统的信号输入端连接； 所述电子学系统包括放大器、多道分析器、控制器、存储器、高压电源和低压电源，所述放大器的信号输入端与所述探头的信号输出端连接，所述探头经放大器的输出端依次连接多道分析器和控制器，所述控制器与存储器连接，所述高压电源与所述探测器连接，所述控制器还与所述终端连接，对所述终端的操作作出相应响应； 其特征在于，所述探测元件为NaI (Tl)晶体或LaBr3(Ce)晶体中的一种；所述稳谱装置包括壳体以及设置于壳体中的稳谱物质。
2.根据权利要求1所述的环境γ能谱连续监测系统，其特征在于，所述探测元件为NaI (Tl)晶体，所述稳谱物质为含天然放射性核素钾、铀、钍的物质。
3.根据权利要求1所述的环境γ能谱连续监测系统，其特征在于，所述探测元件为LaBr3(Ce)晶体晶体，所述稳谱物质为含天然放射性核素铀、钍的物质。
4.根据权利要求1所述的环境γ能谱连续监测系统，其特征在于，所述稳谱物质压成饼状，放置于所述壳体中。
5.根据权利要求1所述的环境γ能谱连续监测系统，其特征在于，所述低压电源分别与探头、放大器、多道分析器、控制器、存储器和高压电源连接。
6.根据权利要求1所述的环境γ能谱连续监测系统的工作方法，其特征在于:包括如下步骤: 首先在特定温度下，采用多种标准源对环境γ能谱连续监测系统进行能量刻度，取得多道分析器道址(^与γ射线能量Ei的对应关系Ei = f (Ci),并将其存储于电子学系统中； 所述环境γ能谱连续监测系统具有开机稳谱模式和测量模式，工作过程如下: 所述环境γ能谱连续监测系统开机自检后，运行开机稳谱模式，执行以下动作: D采集能谱，采集时间为设定的时间t。； 2)在全谱范围内进行寻峰计算，得到稳谱物质所含天然放射性核素的特征γ射线的峰位Cp;稳谱物质分别为含钾、铀、钍的物质时，特征γ射线能量Ε。分别为1.46MeV、.1.76MeV、2.62MeV ； 3)将(；参数存储在电子学系统的存储器中； 开机稳谱模式执行完毕后，环境γ能谱连续监测系统进入测量模式，执行以下动作: a)采集能谱，采集时间为设定的测量时间tm; b)能谱采集完成后，然后读取存储在电子学系统的存储器中的Cp参数，在Cp左右各η道，即Cp-n至Cp+n范围内进行寻峰计算，得到稳谱物质所含天然放射性核素的特征γ射线的新的峰位Cp’ ； c)令(；=(；’，将Cp参数存储在电子学系统的存储器中，替换上次得到的稳谱物质所含天然放射性核素的特征γ射线的峰位cp; d)在存储器中读取预置的道址与对应的γ射线能量的对应关系Ei= f (Ci),得到Cp道对应的能量Ep; e)重新对环境γ能谱连续监测系统进行能量刻度，道址(^与γ射线能量Ei的对应关系变为 Ei= f (Ci)*Ep/E。; f)在全谱范围内进行寻峰计算，根据新的道址(^与γ射线能量Ei的对应关系Ei= f(Ci)*Ep/E。，对寻到的峰进行能谱分析及核素识别；根据新的道址(^与γ射线能量Ei的对应关系Ei = f (Ci) *EP/E。，由获得的能谱计算剂量率； g)将测量结果存储于存储器中，上传至终端并显示； h)重复a-g的动作。
【专利摘要】本发明公开了一种环境γ能谱连续监测系统，包括用于探测射线的探测器及用于显示和控制的终端，所述探测器包括外壳，以及设置在所述外壳内的探头和电子学系统。所述探头包括屏蔽外壳、稳谱装置、探测元件、光导元件、光电倍增管和前置放大电路。所述电子学系统包括放大器、多道分析器、控制器、存储器、高压电源和低压电源。本发明采用高灵敏度、高分辨率的NaI(Tl)晶体或LaBr3(Ce)晶体作为探测元件，内置天然含钾、铀、钍的物质自动稳谱，稳谱速度快，精度高。本发明的环境γ能谱连续监测系统内置天然放射性物质自动稳谱，灵敏度高，分辨率好，用于环境γ空气吸收剂量率的连续监测，能进行环境中γ核素的分析与识别。
【IPC分类】G01T1-36, G01T1-40
【公开号】CN104597478
【申请号】CN201410807077
【发明人】赵文渊, 张燊, 孙刚, 邵峰, 严小华, 陈永林, 汪加龙
【申请人】上海新漫传感技术研究发展有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月23日