一种宽量程惰性气体探测器结构的制作方法

本实用新型涉及一种核电厂废气监测技术领域，具体涉及一种宽量程惰性气体探测器结构。

背景技术：

压水反应堆核电厂的核动力装置通常由二个密闭的循环回路组成，称一回路和二回路。一回路包括核反应堆(密封在压力容器中)、主冷却水泵、稳压器等设备，压强保持在120～160个大气压；二回路包括蒸汽发生器、冷凝器、主冷却水泵等设备，压强保持在70个大气压。一回路连接着堆芯和二回路中的蒸汽发生器。

为了确保核反应堆内的放射性物质不进入环境，避免对人类和环境造成辐射污染，压水反应堆核电厂的一回路的全部设备和二回路中的蒸汽发生器安装在安全壳内。

安全壳内，一回路的密封反应堆的压力容器、稳压器、主冷却水泵、冷却水管道等设备自身及与之相连的法兰、阀门、焊接点，二回路的蒸汽发生器及其与一回路相连的法兰、阀门、焊接点连接处形成了压水反应堆冷却剂系统的压力边界。

由于制造、安装、磨损、腐蚀等各种原因，一回路内的高温高压冷却水，可能突破压力边界约束，泄漏到安全壳中。这种泄漏将产生两个严重后果：一是反应堆冷却水量不足，造成反应堆运行安全事故；二是一回路水中含有的放射性物质进入环境，造成对环境和人类的危害。因此，确保压水反应堆核动力装置一回路压力边界的完整性，对核电厂的安全运行至为重要。

目前，常用的RCPB泄漏放射性监测方法有安全壳放射性气溶胶监测、惰性气体的放射性活度浓度的监测，现有的、惰性气体的放射性活度浓度的监测虽然探测效率高、响应时间短，但只能定性测量放射性核素的活度浓度；对于较低的泄漏水平，往往无法在要求的时间内测量泄漏率值，其应用受到很大限制。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的是提供了一种宽量程惰性气体探测器结构。

本实用新型采用的技术方案为：

一种宽量程惰性气体探测器结构，包括

一底座，底座的内部中空设置，构成惰性气体测量密封空间，

在所述底座的上方并列设置有β塑闪探测装置和γ塑闪探测装置，

所述β塑闪探测装置和γ塑闪探测装置与惰性气体测量密封空间之间设置有机玻璃导光板和托板，所述有机玻璃导光板设置在托板下方，所述β塑闪探测装置和γ塑闪探测装置设置在托板的上方，且在β塑闪探测装置和γ塑闪探测装置之间设置有低量程光电倍增管，低量程光电倍增管穿过所述的托板并延伸至有机玻璃导光板的上方，以及在托板上安装有温度传感器和压力传感器，用于测量惰性气体测量密封空间的压力和温度。

进一步地，所述β塑闪探测装置包括β塑闪机构，设置在β塑闪机构上端的反符合光电倍增管，以及在β塑闪机构处设置有反符合采集模块。

进一步地，所述γ塑闪探测装置包括γ塑闪机构，设置在γ塑闪机构上端的高量程光电倍增管，以及在γ塑闪机构处设置有高压及前置放大电路。

进一步地，所述惰性气体测量密封空间采用铅屏蔽体形成密封空间。

进一步地，所述铅屏蔽体上设置有进气口和出气口，以及分别设置在进气口和出气口处的取样管道和回气管道。

本实用新型设计了一种宽量程惰性气体探测器结构，γ塑闪机构由一块γ塑料闪烁体(厚度50mm)接二个光电倍增管组成，用于测量γ射线，反符合探测器测量范围3.7×10⁷Bq/m³～3.7×10¹⁰Bq/m³；低量程探测器由一块厚度为0.5mm～1mm的β塑料闪烁体接光电倍增管组成，用于探测β射线，其测量范围3.7×10³Bq/m³～3.7×10⁸Bq/m³，其相对于传统的探测结构，测量范围更宽。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参照图1，本实用新型提供了一种宽量程惰性气体探测器结构，包括

一底座，底座的内部中空设置，构成惰性气体测量密封空间，

在所述底座的上方并列设置有β塑闪探测装置1和γ塑闪探测装置10，

所述β塑闪探测装置1和γ塑闪探测装置10与惰性气体测量密封空间12之间设置有机玻璃导光板2和托板3，所述有机玻璃导光板2设置在托板3下方，所述β塑闪探测装置1和γ塑闪探测装置10设置在托板3的上方，且在β塑闪探测装置1和γ塑闪探测装置10之间设置有低量程光电倍增管11，低量程光电倍增管11穿过所述的托板3并延伸至有机玻璃导光板2的上方，以及在托板3上安装有温度传感器5和压力传感器6，用于测量惰性气体测量密封空间12的压力和温度。

所述β塑闪探测装置1包括β塑闪机构，设置在β塑闪机构上端的反符合光电倍增管6，以及在β塑闪机构处设置有反符合采集模块8。

所述γ塑闪探测装置10包括γ塑闪机构，设置在γ塑闪机构上端的高量程光电倍增管7，以及在γ塑闪机构处设置有高压及前置放大电路。

所述惰性气体测量密封空间12采用铅屏蔽体形成密封空间。

所述铅屏蔽体上设置有进气口和出气口，以及分别设置在进气口和出气口处的取样管道和回气管道。

惰性气体测量室是一个只有一个进气口和一个出气口的封闭空间(容积约3L)。

β塑闪厚度为0.5mm～1mm，探测面积约300cm²。采用大面积塑闪可以增加β射线的计数率，提高探测效率，降低探测下限。β塑闪探测面表层紧贴一层10μm的铝膜，用于防止污染晶体和光电倍增管收集闪烁光；为了增加β塑闪的强度和吸收光的效率，紧贴β塑闪后面的是10mm厚的有机玻璃光导；低量程探测器的光电倍增管设置在光导中央位置。

β塑闪探测装置1和γ塑闪探测装置10设置在有机玻璃导光板2的上面，连接两个光电倍增管，形成反符合探测器和高量程探测器。

β塑闪探测装置1信号采用脉冲计数方式输出，一方面用于反符合扣除低量程探测器的本底计数，另一方面用于计算中量程的惰性气体活度浓度。

γ塑闪探测装置10的信号采用电流积分方式输出，用于高放条件下的放射性惰性气体的活度浓度计算。高量程探测器的高压可根据实际探测的积分信号的大小自动调节。

在β塑闪探测装置1、γ塑闪探测装置10和有机玻璃导光板2之间设置20mm的不锈钢板托板3。不锈钢托板3一方面承载安装β塑闪探测装置1、γ塑闪探测装置10、温度探测器和压力探测器，另一方面将惰性气体发射的大部分的低能γ射线屏蔽掉，以免产生大量的假反符合计数。

为有利于提高高量程的探测上限，探测高放条件下惰性气体发射的γ射线，在高量程探测器光电倍增管正下方的钢板上开一个φ30mm左右的窗口。

为计算标准状态下的惰性气体放射性活度浓度，在靠近反符合探测器的一端钢板上还安装温度和压力传感器，以获取温度和压力参数。

探测器外部使用50mm的铅屏蔽体，以有效隔绝外部环境的大部分γ干扰以及其它电磁干扰。

本实用新型设计了一种宽量程惰性气体探测器结构，γ塑闪机构由一块γ塑料闪烁体(厚度50mm)接二个光电倍增管组成，用于测量γ射线，反符合探测器测量范围3.7×10⁷Bq/m³～3.7×10¹⁰Bq/m³；低量程探测器由一块厚度为0.5mm～1mm的β塑料闪烁体接光电倍增管组成，用于探测β射线，其测量范围3.7×10³Bq/m³～3.7×10⁸Bq/m³，其相对于传统的探测结构，测量范围更宽。

以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。