一种γ能谱法测量环境样品的固定支架的制作方法

本实用新型涉及一种固定支架，尤其涉及一种γ能谱法测量环境样品的固定支架。

背景技术：

随着原子能事业的飞速发展，核事故的发生也越来越多，特别是日本广岛和长崎原子弹爆炸、切尔诺贝利核事故与日本福岛核事故等，导致环境中放射性核素的含量也越来越多，使放射性物质遍布全球环境中，因而环境中放射性物质对人类的危害正在引起人们越来越多的重视。γ能谱法作为环境样品中放射性核素含量测量的最为常用方法之一，其主要优点是对样品不需要做复杂的处理，可直接使用γ能谱仪测量环境样品中放射性核素的含量，根据标准的探测效率刻度曲线，计算得到环境样品中放射性核素的活度浓度。

在应用γ能谱法测量环境样品中放射性核素的活度浓度时，由于环境样品中放射性核素的含量非常低，因此，在保证较小统计涨落的情况下，测量环境样品所需的时间非常长。而减少样品测量时间的方法可通过设计马林杯形状的样品盒，把装有环境样品的马林杯(质量约为2kg左右)直接放置在探测器表面，并确保样品和探测器在同一轴线上。为了在每次放置样品时，确保样品与探测器的几何位置重复性一致，同时减少马林杯样品对探头的压力，防止探头因长期测量而引起的损伤，因而针对于本实验室的宽能型探头，设计了一种专用于测量马林杯环境样品的支架。

现有技术的缺点是：实验室在使用γ能谱法测量环境样品中放射性物质的核素的含量时，需要确保样品的测量几何条件与标准源刻度时的一致，否则会给样品中放射性核素的分析结果带来一定的误差，影响测量结果的准确性。而目前各个实验室在测量环境中放射性样品时，通常是人员根据经验将样品或标准源直接放置在探测器表面进行测量，如此，无法确保样品和标准源测量几何条件的一致性，且实验室不同工作人员在测量过程中，由于操作不规范和人员因素等原因，引入了较大的不确定因素，最终给测量结果带来较大的误差。

技术实现要素：

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种γ能谱法测量环境样品的固定支架，所述支架包括支撑杆、盖板以及凸起部，所述盖板为中心具有圆形开孔的圆盘并与至少一根所述支撑杆相连；

所述盖板与一凸起部相连，所述凸起部为沿径向方向上的截面为矩形的圆环，所述凸起部内径大于盖板内径，所述凸起部与所述盖板中轴线重合。

根据一个优选的实施方式，所述盖板设有用于连接支撑杆的三个具有内螺纹的圆柱形凹槽，所述三个圆柱形凹槽相互距离相等，呈等边三角形结构分布于所述盖板中心开孔外侧，所述三个圆柱形凹槽连线构成的等边三角形的重心处于所述盖板中心开孔的轴心线上。

根据一个优选的实施方式，所述支撑杆包含第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部与第二支撑部通过连接单元相互连接，并可通过调节所述第一支撑部与第二支撑部的连接单元长度调整支撑杆长度。

根据一个优选的实施方式，所述第一支撑部(4)包含第一支撑单元(6)和第一连接单元；

所述第一连接单元具有外螺纹，所述第一连接单元外壁上沿轴向方向上设有用于测距的标尺；所述第一连接单元的直径小于第一支撑单元的直径，所述第一支撑部通过第一连接单元与第二支撑部相连。

根据一个优选的实施方式，所述第二支撑部包含第二支撑单元、用于和第一支撑部相连的第二连接单元以及用于和盖板相连的第三连接单元；

所述第二连接单元为圆柱形管状结构，所述管状结构内壁设置有内螺纹；所述第三连接单元为圆柱形结构，所述圆柱形结构外壁设有外螺纹。

根据一个优选的实施方式，所述凸起部内径为89.5mm，所述凸起部外径为99.5mm，所述凸起部的正方形截面边长为1mm；。

根据一个优选的实施方式，所述盖板上设置有沿所述凸起部外侧的环形凹槽，所述环形凹槽沿径向方向的截面为矩形截面，所述矩形截面宽度为用于盛装放射性环境样品的马林杯的杯壁厚度。

根据一个优选的实施方式，所述盖板上设置有沿所述凸起部外侧的环形凹槽，所述环形凹槽沿径向方向的截面为阶梯形截面；

所述凹槽内不同阶梯构成了不同直径的环形凹槽，所述不同阶梯环形凹槽的直径为基于不同规格的用于盛装放射性环境样品的马林杯直径而设置；

所述阶梯宽度为基于不同规格马林杯的壁厚而设置，所述盖板凹槽内每一级阶梯凹槽深度为3～4mm。

根据一个优选的实施方式，所述盖板直径为180mm，其中心圆孔直径为78mm，所述盖板的圆盘厚度为10mm，所述盖板圆柱形凹槽直径为20mm，深度为3mm。

根据一个优选的实施方式，所述第一支撑部包含第一支撑单元第一连接单元，所述第一支撑单元直径为30mm，所述第一支撑单元高度为34mm，所述第一连接单元直径为20mm，所述第一连接单元高度为40mm；

所述第二支撑部包含第二支撑单元、用于和第一支撑部相连的第二连接单元以及用于和盖板相连的第三连接单元，所述第二支撑单元高度为34mm，直径为30mm，所述第二连接单元内径为20mm，高度为40mm，所述第三连接单元高度为3mm，直径为20mm。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型γ能谱法测量环境样品的固定支架，用于支撑装有环境样品的马林杯，避免样品与探测器直接接触，对探测器探头造成损伤。同时所述固定支架用于维持探测器与马林杯的相对测量位置不变，确保了样品和探测器在同一轴线上，使得在每次放置样品时，确保样品与探测器的几何位置重复性一致。在放射性测量过程中，避免了样品和标准源测量几何条件的不一致，也避免了实验室不同工作人员在测量过程中，由于操作不规范和人员因素等原因，引入了较大的不确定因素，最终给测量结果带来较大的误差。

(2)本实用新型γ能谱法测量环境样品的固定支架同时实现了对多种规格马林杯的固定，使得该支架适用面更广，避免了因为使用不同马林杯就需要更换支架的情况。

(3)本实用新型γ能谱法测量环境样品的固定支架还实现了马林杯中样品与探测器探头相对位置可调的功能。能够满足放射性测量过程中能量刻度、效率刻度与实际测量中的更多需求。

(4)通过对至少一个支撑杆的第一支撑部上的第一连接单元与第二支撑部上的第二连接单元的相对位置关系的调节，可实现对放置在不同环境下的支架进行调平功能，使得盖板始终处于水平。

附图说明

图1为本实用新型支架的截面图；

图2为本实用新型支架支撑杆结构示意图。

附图标记列表

1：支撑杆 2：盖板 3：凸起部

4：第一支撑部 5：第二支撑部 6：第一支撑单元

7：第一连接单元 8：第二支撑单元 9：第二连接单元

10：第三连接单元

具体实施方式

下面结合附图和实施例进行详细说明。

图1示出了一种γ能谱法测量环境样品的固定支架的截面图，所述支架包括：三根用于支撑γ射线探测器及待测量的放射性环境样品的支撑杆1、用于支撑γ射线探测器的盖板2以及支撑固定存放待测放射性样品的凸起部3。所述支撑杆1包含第一支撑部4和第二支撑部5。所述第一支撑部4与第二支撑部5通过连接单元相互连接，并可通过调节所述第一支撑部4与第二支撑部5的连接单元长度调整支撑杆1长度。

盖板2为中心具有圆形开孔的圆盘并与三根所述支撑杆1相连。盖板2设有用于连接支撑杆1的三个具有内螺纹的圆柱形凹槽，所述三个圆柱形凹槽相互距离相等，呈等边三角形结构分布于所述盖板2中心开孔外侧，三个圆柱形凹槽连线构成的等边三角形的重心处于所述盖板2中心开孔的轴心线上。所述盖板2直径为180mm，其中心圆孔直径为78mm，所述盖板2的圆盘厚度为10mm，所述盖板2圆柱形凹槽直径为20mm，深度为3mm。

盖板2与一凸起部3相连，所述凸起部3为沿径向方向上的截面为矩形的圆环。凸起部3内径大于盖板2内径。所述凸起部3与所述盖板2中轴线重合。所述凸起部3内径为89.5mm，所述凸起部3外径为99.5mm，所述凸起部3的正方形截面边长为1mm。

图2为本实用新型支架支撑杆结构示意图。如图2所示，支撑杆1包含第一支撑部4和第二支撑部5。所述第一支撑部4包含第一支撑单元6和第一连接单元7。所述第一连接单元7具有外螺纹，所述第一连接单元7外壁上沿轴向方向上设有用于测距的标尺。所述第一连接单元7的直径小于第一支撑单元6的直径，所述第一支撑部4通过第一连接单元7与第二支撑部5相连。

所述第二支撑部5包含第二支撑单元8、用于和第一支撑部4相连的第二连接单元9以及用于和盖板2相连的第三连接单元10。所述第二连接单元9为圆柱形管状结构，所述管状结构内壁设置有内螺纹；所述第三连接单元10为圆柱形结构，所述圆柱形结构外壁设有外螺纹。

所述第一支撑部4包含第一支撑单元6和第一连接单元7，所述第一支撑单元6直径为30mm，所述第一支撑单元6高度为34mm，所述第一连接单元7直径为20mm，所述第一连接单元7高度为40mm；

所述第二支撑部5包含第二支撑单元8、用于和第一支撑部4相连的第二连接单元9以及用于和盖板2相连的第三连接单元10，所述第二支撑单元8高度为34mm，直径为30mm，所述第二连接单元9内径为20mm，高度为40mm，所述第三连接单元10高度为3mm，直径为20mm。

根据一个优选的实施方式，盖板2上设置有沿所述凸起部3外侧的环形凹槽，所述环形凹槽沿径向方向的截面为矩形截面，所述矩形截面宽度为用于盛装放射性待测环境样品的马林杯的杯壁厚度。

根据一个优选的实施方式，盖板2上设置有沿所述凸起部3外侧的环形凹槽，所述环形凹槽沿径向方向的截面为阶梯形截面。所述凹槽内不同阶梯构成了不同直径的环形凹槽，所述不同阶梯环形凹槽的直径为基于不同规格的用于盛装放射性环境样品的马林杯直径而设置。所述阶梯宽度为基于不同规格马林杯的壁厚而设置，所述盖板凹槽内每一级阶梯凹槽深度为3～4mm。

根据一个优选的实施方式，所述固定支架材料为有机玻璃，其原因在于低原子序数材料对射线散射较弱，因此有机玻璃制成的固定支架降低了测量结果的误差问题。

实施例1

以本实用新型固定支架辅助测量环境样品的放射性为例进行说明。测量过程包括：将测量待测环境样品γ射线的探测器圆柱形探头经支架盖板2的圆盘中心孔由下方插入固定支架。所述圆柱形探头直径小于盖板2的中心元圆孔直径，其差值为0.5至1mm。所述探头经盖板2的中心圆孔伸出支架。构成固定支架套结于所述圆柱形探头之上的效果。

三根支撑杆1用于支撑盖板2的，支撑杆1包含第一支撑部4和第二支撑部5。

第一支撑部4包含第一支撑单元6和第一连接单元7。第一连接单元7具有外螺纹，所述第一连接单元7外壁上沿轴向方向上设有用于测距的标尺。第二支撑部5包含第二支撑单元8、用于和第一支撑部4相连的第二连接单元9以及用于和盖板2相连的第三连接单元10。第二连接单元9为圆柱形管状结构，所述管状结构内壁设置有内螺纹。

通过调节至少一个支持杆1的第一支撑部4上的第一连接单元7与第二支撑部5上的第二连接单元9的相对位置关系，可实现对放置在不同环境下的支架进行调平功能。使得盖板2始终处于水平。

在盖板2处于水平的情况下，也可通过调节第一支撑部4上的第一连接单元7与第二支撑部5上的第二连接单元9的相对位置，实现盖板2竖直方向上位置的调节功能。从而通过调节盖板2竖直方向上的位置实现对其上的装有放射性待测样品的马林杯的位置调节。从而实现调整放射性样品与探测器探头的相对位置的功能。根据一个优选的实施方式，第一连接单元7外壁上沿轴向方向上设有用于测距的标尺。从而读出探头与待测放射性样品的距离，或者读出待测放射性样品与探测器探头的位置变化量。实现了马林杯中样品与探测器探头相对位置精确可调功能。能够满足放射性测量过程中能量刻度、效率刻度与实际测量中的更多需求。

同时，装有放射性待测样品的马林杯放置于盖板2之上，所述马林杯套结于固定支架凸起部3之外，因为所述马林杯的为圆柱形结构，其杯体内径略微大于所述凸起部3外径，其尺寸差为0.5至1mm。因此，当所述马林杯套结于凸起部3之上时，装于马林杯内的放射性待测样品与探头的相对位置及固定。同时，在更换样品或进行重复测量过程中，所述待测样品与探测器探头相对位置不变，在放射性测量过程中，避免了样品和标准源的测量几何条件的不一致，也避免了实验室不同工作人员在测量过程中，由于操作不规范和人员因素等原因，较大引入的不确定因素，最终给测量结果带来较大的误差。

实施例2

以本实用新型固定支架固定待测环境样品的测量位置为例进行说明。所述放射待测环境样品测量过程包括：将测量待测环境样品γ射线的探测器圆柱形探头经支架盖板2的圆盘中心孔由下方插入固定支架。所述圆柱形探头直径小于盖板2的中心元圆孔直径，其差值为0.5至1mm。所述探头经盖板2的中心圆孔伸出支架。构成固定支架套结于所述圆柱形探头之上的效果。

同时，将装有放射性样品的马林杯放置于盖板2之上，根据一个优选的实施方式，所述盖板2上表面形状为圆形、椭圆形或矩形中的一种。所述马林杯套结于固定支架凸起部3之外，因为所述马林杯的为圆柱形结构，为方便实现马林杯与凸起部3的套结，其杯体内径略大于所述凸起部3外径，其尺寸差为0.5至1mm。因此，当所述马林杯套结于凸起部3之上时，装于马林杯内的放射性待测样品与探头的相对位置及固定。

根据一个优选的实施方式，所述凸起部3还可选择软性材料构成，例如塑料。从而在所述凸起部3外径等于所述马林杯内径的情况下，实现马林杯与所述凸起部3的无缝套结。从而实现马林杯与探测器探头相对位置的固定。

根据一个优选的实施方式，所述盖板2上设置有沿所述凸起部3外侧的环形凹槽。所述环形凹槽沿径向方向的截面为矩形截面。所述矩形截面宽度为所述马林杯的厚度，从而使得所述马林杯可沿着凸起部3外侧插入盖板2所述凹槽内。从而实现马林杯与探测器探头相对位置的固定。

根据一个优选的实施方式，所述盖板2上设置有沿所述凸起部3外侧的环形凹槽。所述环形凹槽沿径向方向的截面为阶梯形截面。所述凹槽内不同阶梯构成了不同直径的环形凹槽，所述不同阶梯环形凹槽的直径设置为基于不同规格的马林杯而设置。所述阶梯宽度为基于不同规格马林杯的壁厚而设置。所述盖板凹槽内每一级阶梯凹槽深度为3至4mm。从而使得不同规格马林杯可沿着凸起部3外侧插入盖板2所述凹槽内。从而了对多规格马林杯的规定功能，同时，实现马林杯与探测器探头相对位置的固定。

同时，在更换样品或进行重复测量过程中，所述马林杯的位置不变，从而保证了待测样品与探测器探头相对位置不变，在放射性测量过程中，避免了样品和标准源的测量几何条件的不一致，也避免了实验室不同工作人员在测量过程中，由于操作不规范和人员因素等原因，较大引入的不确定因素，最终给测量结果带来较大的误差。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。