低本底α、β测量装置的制作方法

本实用新型涉及辐射探测的技术领域，尤其是涉及一种低本底α、β测量装置。

背景技术：

低本底α、β测量装置广泛应用于水样、生物样、环境样等多种样品中的总α、总β活度测量，是环境监测站、物理保健中心、自来水公司的必备设备。

因所测样品的放射性比活度较低，测量环境需保持极低的环境本底，除安装铅室屏蔽外还需安装反符合探测装置来屏蔽高能环境本底辐射产生的本底干扰。因低本底测量对低本底的高要求，反符合探测能全部准确的屏蔽环境本底辐射的干扰，且样品测量周期一般为几个或十几个小时，需要反符合探测器能够持续稳定工作。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种低本底α、β测量装置，本实用新型缓解了现有的测量装置在进行α、β活度测量时容易受到环境本底辐射干扰的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种低本底α、β测量装置包括：主探测器、反符合探测器和控制电路，其中，所述主探测器和所述反符合探测器分别与所述控制电路相连接；所述主探测器用于采集主探测信号，并将所述主探测信号输入至所述控制电路，其中，所述主探测信号为基于样品产生的α、β射线，和/或，环境本底辐射生成的探测信号；所述反符合探测器用于采集反符合信号，并将所述反符合信号输入至所述控制电路，其中，所述反符合信号为基于环境本底辐射生成的探测信号；所述控制电路用于确定所述主探测信号和所述反符合信号在对样本进行α、β活度测量的过程中是否受到环境本底辐射的干扰，并在确定出未受到干扰时，统计α、β活度测量的测量结果。

进一步地，所述探测器和控制电路数量均为多个，其中，所述主探测器分别与每个所述控制电路相连接，用于向每个所述控制电路发送所述主探测信号；所述反符合探测器与每个所述控制电路相连接，用于向每个所述控制电路发送所述反符合信号。

进一步地，所述控制电路包括：甄别电路和逻辑运算电路，其中，所述甄别电路包括第一甄别电路和第二甄别电路，所述第一甄别电路与所述主探测器相连接，用于获取所述主探测器发送的所述主探测信号；所述第二甄别电路与所述反符合探测器相连接，用于获取所述反符合探测器的所述反符合信号；所述逻辑运算电路分别与所述第一甄别电路和所述第二甄别电路相连接，用于基于所述第一甄别电路的甄别结果和所述第二甄别电路的甄别结果确定在对样本进行α、β活度测量的过程中是否受到环境本底辐射的干扰。

进一步地，所述第一甄别电路包括：第一甄别子电路，第二甄别子电路和第三甄别子电路；其中，所述第一甄别子电路，所述第二甄别子电路和所述第三甄别子电路分别与所述主探测器相连接，用于分别获取所述主探测器发送的所述主探测信号。

进一步地，所述逻辑运算电路包括：第一与门，第二与门，第三与门和与非门，其中，所述第一与门的输入端与所述第一甄别子电路的输出端相连接，所述第二与门的输入端与所述二甄别子电路的输出端相连接，所述第三与门的输入端与所述第三甄别子电路的输出端相连接，所述与非门的输入端分别与所述第三甄别子电路和所述二甄别电路的输出端相连接，所述与非门的输出端分别与所述第三与门输入端连接，第三与门输出端分别与第一与门和所述第二与门的输入端相连接；所述第一与门，所述第二与门，所述第三与门和所述与非门的输出端分别与单片机相连接。

进一步地，所述控制电路还包括：第一运算放大电路和第二运算放大电路，其中，所述第一运算放大电路设置在所述主探测器和所述第一甄别电路之间，用于获取所述主探测器输出的所述主探测信号，并对所述主探测信号进行放大之后输入至所述第一甄别电路中；所述第二运算放大电路设置在所述反符合探测器和所述第二甄别电路之间，用于获取所述反符合探测器输出的所述反符合信号，并对所述反符合信号进行放大之后输入至所述第二甄别电路中。

进一步地，所述主探测器包括：低本底α、β双闪烁体、第一低钾光电倍增管和第一前置放大分压电路，其中，所述低本底α、β双闪烁体与所述第一低钾光电倍增管相连接，所述第一低钾光电倍增管与所述第一前置放大分压电路的输入端相连接；所述低本底α、β双闪烁体用于吸收样品产生的α、β射线，和/或，环境本底辐射，并基于所述α、β射线，和/或，所述环境本底辐射产生荧光；所述第一低钾光电倍增管用于将所述荧光转换为电信号；所述第一前置放大分压电路用于对所述电信号进行放大，放大之后得到所述主探测信号。

进一步地，所述反符合探测器包括：反符合闪烁体、第二低钾光电倍增管、第二前置放大分压电路，其中，所述第二低钾光电倍增管与所述第二前置放大分压电路的输入端相连接，所述第二前置放大分压电路的输出端与所述反符合闪烁体相连接，所述反符合闪烁体用于吸收环境本底辐射，并基于所述环境本底辐射产生荧光；所述第二低钾光电倍增管用于将所述荧光转换为电信号；所述第二前置放大分压电路用于对所述电信号进行放大，放大之后得到所述反符合信号。

进一步地，所述装置还包括：上位机，所述上位机与单片机相连接，用于获取所述单片机传输的数据，并对所述单片机传输的数据进行存储。

在本实用新型提供的低本底α、β测量装置，包括：主探测器、反符合探测器和控制电路，其中，主探测器和反符合探测器分别与控制电路相连接；主探测器用于采集主探测信号，并将主探测信号输入至控制电路，其中，主探测信号为基于样品产生的α、β射线，和/或，环境本底辐射生成的探测信号；反符合探测器用于采集反符合信号，并将反符合信号输入至控制电路，其中，反符合信号为基于环境本底辐射生成的探测信号；控制电路用于确定主探测信号和反符合信号在对样本进行α、β活度测量的过程中是否受到环境本底辐射的干扰，并在确定出未受到干扰时，统计α、β活度测量的测量结果。通过上述描述可知，本实用新型所提供的低本底α、β测量装置缓解了现有的测量装置在进行α、β活度测量时容易受到环境本底辐射干扰的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种低本底α、β测量装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种多路控制电路与反符合探测器和主探测器的布置图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种可选的低本底α、β测量装置的示意图；

图4是本实用新型实施例提供一种主探测器的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种反符合探测器的示意图。

图标：

10-主探测器；20-反符合探测器；30-控制电路；301-甄别电路；A301- 第一甄别电路；B301-第二甄别电路；A3011-第一甄别子电路；A3012-第二甄别子电路；A3013第三甄别子电路；302-逻辑运算电路；3021-第一与门； 3022-第二与门；3023-与非门；3024-第三与门；303-单片机；40-上位机； 101-低本底α、β双闪烁体；102-第一低钾光电倍增管；103-第一前置放大分压电路；201-反符合闪烁体；202-第二低钾光电倍增管；203-第二前置放大分压电路；304-第一运算放大电路；305-第二运算放大电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种低本底α、β测量装置反符合装置进行详细介绍。

根据本实用新型实施例，提供了一种低本底α、β测量装置的实施例。

图1是根据实用新型实施例的一种低本底α、β测量装置的示意图，如图1所示，该电路图包括：主探测器10、反符合探测器20和控制电路30，其中，所述主探测器10和所述反符合探测器20分别与所述控制电路相30 连接；

所述主探测器10用于采集主探测信号，并将所述主探测信号输入至所述控制电路30，其中，所述主探测信号为基于样品产生的α、β射线，和/ 或，环境本底辐射生成的探测信号；

所述反符合探测器20用于采集反符合信号，并将所述反符合信号输入至所述控制电路30，其中，所述反符合信号为基于环境本底辐射生成的探测信号；所述控制电路30用于确定所述主探测信号和所述反符合信号在对样本进行α、β活度测量的过程中是否受到环境本底辐射的干扰，并在确定出未受到干扰时，统计α、β活度测量的测量结果。

在本实用新型提供的低本底α、β测量装置，包括：主探测器、反符合探测器和控制电路，其中，主探测器和反符合探测器分别与控制电路相连接；主探测器用于采集主探测信号，并将主探测信号输入至控制电路，其中，主探测信号为基于样品产生的α、β射线，和/或，环境本底辐射生成的探测信号；反符合探测器用于采集反符合信号，并将反符合信号输入至控制电路，其中，反符合信号为基于环境本底辐射生成的探测信号；控制电路用于确定主探测信号和反符合信号在对样本进行α、β活度测量的过程中是否受到环境本底辐射的干扰，并在确定出未受到干扰时，统计α、β活度测量的测量结果。通过上述描述可知，本实用新型所提供的低本底α、β测量装置缓解了现有的测量装置在进行α、β活度测量时容易受到环境本底辐射干扰的技术问题。

在一个可选的实施方式中，如图2所示，所述控制电路30数量均为多个，其中，所述主探测器10分别与每个所述控制电路30相连接，用于向每个所述控制电路发送所述主探测信号；所述反符合探测器20与每个所述控制电路相连接，用于向每个所述控制电路发送所述反符合信号。

如图3所示，所述控制电路30包括：甄别电路301和逻辑运算电路302，其中，所述甄别电路301包括第一甄别电路A301和第二甄别电路B301，

所述第一甄别电路A301与所述主探测器10相连接，用于获取所述主探测器10发送的所述主探测信号；

所述第二甄别电路B301与所述反符合探测器20相连接，用于获取所述反符合探测器20的所述反符合信号；

所述逻辑运算电路302分别与所述第一甄别电路A301和所述第二甄别电路B301相连接，用于基于所述第一甄别电路301的甄别结果和所述第二甄别电路B301的甄别结果确定在对样本进行α、β活度测量的过程中是否受到环境本底辐射的干扰。

具体地，如图3所示，所述第一甄别电路A301包括：第一甄别子电路 A3011，第二甄别子电路A3012和第三甄别子电路A3013，其中，所述第一甄别子电路A3011，所述二甄别子电路A3012和所述第三甄别子电路A3013 分别与所述主探测器10相连接，用于分别获取所述主探测器10发送的所述主探测信号。

如图3所示，所述逻辑运算电路302包括：第一与门3021，第二与门 3022，与非门3023和第三与门3024，其中，所述第一与门3021的输入端与所述第一甄别子电路A3011的输出端相连接，所述第二与门3022的输入端与所述二甄别子电路A3012的输出端相连接，所述第三与门3024的输入端与所述第三甄别子电路A3013的输出端相连接，所述与非门3023的输入端分别与所述第三甄别子电路A3013和所述第二甄别电路B301的输出端相连接，所述与非门3023的输出端与所述第三与门3024的输入端相连接，所述第三与门3024的输出端分别与所述第一与门3021和所述第二与门 3022的输入端相连接；所述第一与门3021，所述第二与门3022，所述第三与门3024和所述与非门3023的输出端分别与单片机303相连接。

如图3所示，所述装置还包括：上位机40，所述上位机40与单片机 303相连接，用于获取所述单片机303传输的数据，并对所述单片机303传输的数据进行存储。

如图3所示，所述控制电路30还包括：第一运算放大电路304和第二运算放大电路305，其中，

所述第一运算放大电路304设置在所述主探测器10和所述第一甄别电路A301之间，用于获取所述主探测器10输出的所述主探测信号，并对所述主探测信号进行放大之后输入至所述第一甄别电路A301中；

所述第二运算放大电路设305置在所述反符合探测器20和所述第二甄别电路B301之间，用于获取所述反符合探测器20输出的所述反符合信号，并对所述反符合信号进行放大之后输入至所述第二甄别电路B301中。

在另一个可选的实施方式中，如图4所示，所述主探测器10包括：低本底α、β双闪烁体101、第一低钾光电倍增管102和第一前置放大分压电路103，其中，所述低本底α、β双闪烁体101与所述第一低钾光电倍增管 102相连接，所述第一低钾光电倍增管102与所述第一前置放大分压电路 103的输入端相连接。

所述低本底α、β双闪烁体101用于吸收样品产生的α、β射线，和/或，环境本底辐射，并基于所述α、β射线，和/或，所述环境本底辐射产生荧光；所述第一低钾光电倍增管102用于将所述荧光转换为电信号；所述第一前置放大分压电路103用于对所述电信号进行放大，放大之后得到所述主探测信号。

在另一个可选的实施方式中，如图5所示，所述反符合探测器20包括：反符合闪烁体201、第二低钾光电倍增管202、第二前置放大分压电路203，其中，所述第二低钾光电倍增管202与所述第二前置放大分压电路203的输入端相连接，所述第二前置放大分压电路202的输出端与所述反符合闪烁体201相连接，

所述反符合闪烁体201用于吸收样品中的环境本底辐射，并基于所述环境本底辐射产生荧光；所述第二低钾光电倍增管202用于将所述荧光转换为电信号；所述第二前置放大分压电路203用于对所述电信号进行放大，放大之后得到所述反符合信号。

接下来结合图3对该低本底α、β测量装置的工作过程进行详细描述与补充：

首先，主探测器的低本底α、β双闪烁体用于吸收样品中含α粒子或者β粒子，会产生荧光，此时光电倍增管用于对该荧光(也即光信号)转换成电信号，并将电信号传输至第一运算放大器中作放大处理。放大之后得到目标电信号。

然后，将目标电信号分别传输至三个甄别电路中，每个甄别电路都有其阈值(即，阈值一，阈值二和阈值三)。甄别电路的工作原理是：当目标电信号(也即，图2中的主探测信号)的脉冲幅度小于对应的阈值时，该甄别电路无输出，当目标电信号的脉冲幅度大于对应的阈值时，该甄别电路有输出。

在本申请中，反符合探测器中的反符合闪烁体与低本底α、β双闪烁体的工作原理相同，都是在吸收到环境本底辐射之后产生荧光。此时，反符合探测器中的光电倍增管会将反符合闪烁体产生的荧光转换为电信号，并对该电信号进行放大，得到反符合信号。此时，反符合信号将输入至反符合甄别电路中进行处理，其中，反符合甄别电路与上述电路的工作原理相同，即，如果反符合信号的脉冲幅度小于反符合甄别电路的阈值，则反符合甄别电路无输出，如果反符合信号的脉冲幅度大于反符合甄别电路的阈值，则反符合甄别电路有输出。

其中，反符合探测器的原理是利用符合电路来消除符合时间的脉冲。也就是说，当阈值三所对应的第三甄别子电路有输出时(例如，1)，第二甄别电路也有输出(例如，1)时，第三甄别子电路与反符合甄别电路(即，第二甄别电路)进行与非处理之后，输出就是0。该输出结果(即，0)与第三甄别子电路的输出结果(例如，1)求与后，输出结果为0。此时，即使第一甄别子电路(阈值一所对应的甄别电路)或者第二甄别子电路(阈值二所对应的甄别电路)有输出(例如，1)，那么第一甄别子电路与第三与门输出的结果(即，0)进行求与处理之后，也是无输出(即，0)；第二甄别子电路与第三与门的输出结果结果(即，0)进行求与处理之后，也是无输出(即，0)，第三甄别子电路与第三与门输出的结果(即，0)进行求与处理之后，仍无输出(即，0)。

当阈值三所对应的第三甄别子电路有输出时(例如，1)，第二甄别电路也有输出(例如，0)时，第三甄别子电路与第二甄别电路进行与非处理之后，输出就是1，该与非结果与第三甄子电路别求与后，输出结果为1。此时，如果第一甄别子电路有输出(例如，1)，那么第一甄别子电路与第三与门输出的结果(即，1)进行求与之后的结果就是1，此时第一甄别子电路有输出。如果第二甄别电路有输出(例如，1)，那么第二甄别子电路与第三与门输出的结果(即，1)进行求与之后的结果就是1，此时第二甄别子电路有输出。同样地，如果第三甄别子电路与第三与门输出的结果(即 1)进行求与之后的结果为1，此时，第三甄别子电路有输出。

通过上述操作，能够有效的对环境本底辐射进行消除，从而使得活度测量更加准确。

在本实用新型提供的实施例中，通过反符合消除环境本底辐射，从而使得活度测量更加准确，降低了现有技术中存在测量环境本底干扰较高的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。