一种用于产生γ脉冲辐射的装置的制作方法

一种用于产生
γ
脉冲辐射的装置
技术领域
1.本发明属于电离辐射计量技术领域，具体为一种用于产生γ脉冲辐射的装置。


背景技术：

2.脉冲γ辐射是一种比较特殊的核辐射，其测量比较困难。在临界安全事故中，需要对脉冲γ辐射进行探测并报警来提醒人员安全撤离，但由于目前缺乏能够产生脉冲宽度在毫秒量级的脉冲γ辐射的装置，因此临界安全报警仪和其他相关仪器的可靠性一直无法得到充分验证。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于产生γ脉冲辐射的装置，利用该装置能够产生不同脉冲宽度的脉冲γ辐射，为临界安全报警仪以及其他相关仪器的研发、校准检定等工作提供可靠的脉冲辐射场。
4.为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：
5.一种用于产生γ脉冲辐射的装置，包括：铅屏蔽体和源容器，所述源容器的内部中心放置有放射源，所述源容器侧壁上开设有与所述放射源高度一致的源容器射线出射口，所述源容器射线出射口外设置有快门；
6.所述铅屏蔽体的一侧壁贴近所述源容器的快门，所述铅屏蔽体中心设置有铅屏蔽体射线出射口，且贯通所述铅屏蔽体，其高度与所述源容器射线出射口一致；
7.所述铅屏蔽体由小车承载，所述小车放置于轨道上，所述小车一端与金属杆连接，所述金属杆与活塞连接；所述装置还包括气缸，所述气缸的一端与所述活塞连接，另一端通过导气管与高压气泵连接，用于为所述活塞的运动提供动力。
8.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，在所述轨道上远离所述气缸的一端放置有减速缓冲体。
9.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，所述铅屏蔽体射线出射口为正方形，所述源容器射线出射口为圆形。
10.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，通过下式计算得到所需要γ脉冲的脉冲宽度：
11.t＝(l+d)/v
12.其中，t为所需要γ脉冲的脉冲宽度，l为所述铅屏蔽体射线出射口的边长，d为所述源容器射线出射口的直径，v为所述铅屏蔽体的运动速度。
13.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，所述铅屏蔽体射线出射口的边长与所述源容器射线出射口的直径相等。
14.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，根据模拟的核临界事故产生的γ脉冲的脉冲宽度确定所需要γ脉冲的脉冲宽度，根据所需要γ脉冲的脉冲宽度确定所述铅屏蔽体的运动速度，继而确定所述活塞的功率大小。
15.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，所需要γ脉冲的脉冲宽度范围为40ms～1s，所述铅屏蔽体的运动速度≥2m/s。
16.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，所述轨道安置在轨道支架上；所述源容器安置在源容器支架。
17.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，所述气缸安置在支撑平台上，所述支撑平台由支撑平台支架承载。
18.进一步，如上所述的用于产生γ脉冲辐射的装置，所述装置用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试时，
19.基于所需γ脉冲的剂量率大小确定核临界事故γ辐射报警仪探测单元到所述放射源的距离；
20.基于所述核临界事故γ辐射报警仪探测单元的大小，在保证辐射场质量满足要求的前提下，确定所述铅屏蔽体射线出射口的大小，以满足辐射场的有效区域能完全覆盖所述核临界事故γ辐射报警仪探测单元。
21.本发明所述的用于产生γ脉冲辐射的装置通过对铅屏蔽体施加运动特性，使铅屏蔽体相对射线出射口运动，构建能够产生脉冲宽度和剂量特性等满足要求的单脉冲γ射线，形成单脉冲γ射线辐射场，以此来校准测量单脉冲γ射线的测量仪器，可用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试，也可以应用于其他用于单脉冲x、γ辐射测量的仪器设备的性能评估工作。
附图说明
22.图1是本发明实施例中提供的一种用于产生γ脉冲辐射的装置的结构正视示意图；
23.图2是图1所述装置的结构俯视示意图；
24.图中：1-高压气泵；2-气缸；3-活塞；4-金属杆；5-铅屏蔽体；6-铅屏蔽体射线出射口；7-快门；8-源容器射线出射口；9-小车；10-源容器；11-减速缓冲体；12-轨道；13-轨道支架；14-源容器支架；15-支撑平台；16-导气管；17-支撑平台支架；18-放射源。
具体实施方式
25.下面结合具体的实施例与说明书附图对本发明进行进一步的描述。
26.图1-图2示出了本发明实施例提供的一种用于产生γ脉冲辐射的装置的结构示意图，该装置主要包括：长方体形的铅屏蔽体5和源容器10，源容器10的内部中心放置有放射源18，源容器10侧壁上开设有与放射源18高度一致的源容器射线出射口8，源容器射线出射口8外设置有快门7；铅屏蔽体5的一侧壁贴近源容器10的快门7，铅屏蔽体5中心设置有铅屏蔽体射线出射口6，且贯通铅屏蔽体5，其高度与源容器射线出射口8一致；铅屏蔽体5由小车9承载，小车9放置于轨道12上，在轨道12的另一端尽头放置有减速缓冲体11，小车9一端与金属杆4连接，金属杆4与活塞3连接；辐射装置还包括气缸2，气缸2的一端与活塞3连接，另一端通过导气管16与高压气泵1连接，用于为活塞3的运动提供动力。
27.本发明实施例中，小车9的重量在满足承载铅屏蔽体5的前提下，尽可能设置更轻，用以减小小车9运动时的摩擦。
28.本发明实施例中，铅屏蔽体射线出射口6为正方形，源容器射线出射8为圆形。
29.本发明实施例中，可通过下式计算得到所需要γ脉冲的脉冲宽度：
30.t＝(l+d)/v
31.其中，t为所需要γ脉冲的脉冲宽度，l为铅屏蔽体射线出射口6的大小，d为源容器射线出射口8的直径，v为铅屏蔽体5的运动速度。
32.本发明实施例中，铅屏蔽体射线出射口6的边长l与源容器射线出射口8的直径d一致。铅屏蔽体射线出射口6的大小一经设定就不会改变。
33.本发明实施例中，所需要γ脉冲的脉冲宽度由模拟的核临界事故产生的γ脉冲的脉冲宽度决定，范围为40ms～1s。铅屏蔽体5的运动速度取决于所需要γ脉冲的脉冲宽度，用于确定活塞3的功率大小，铅屏蔽体5的运动速度至少需要达到2m/s。
34.本发明实施例中，轨道12安置在轨道支架13上；
35.本发明实施例中，源容器10安置在源容器支架14；
36.本发明实施例中，气缸2安置在支撑平台15上，支撑平台15由支撑平台支架17承载。
37.使用上述装置时，首先打开快门7，然后通过导气管16将高压气泵1内的气体导入气缸2，作用于活塞3，活塞3带动金属杆4，金属杆4推动小车9，使小车9与铅屏蔽体5以一定速度在轨道12上运动，使产生的γ脉冲从铅屏蔽体射线出射口6射出。可以根据所需要γ脉冲的脉冲宽度来确定铅屏蔽体5所需要的运动速度，然后通过调节活塞3的功率大小来实现铅屏蔽体5所需要的运动速度。
38.上述辐射装置用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试时：
39.基于所需γ脉冲的剂量率大小，计算核临界事故γ辐射报警仪探测单元到放射源18的距离；
40.基于核临界事故γ辐射报警仪探测单元的大小，在保证辐射场质量满足要求的前提下，确定铅屏蔽体射线出射口6的大小，以满足辐射场的有效区域能完全覆盖探测单元。
41.本发明提供的用于产生γ脉冲辐射的装置，通过对铅屏蔽体施加运动特性，使铅屏蔽体相对射线出射口运动，构建能够产生脉冲宽度和剂量特性等满足要求的单脉冲γ射线，形成单脉冲γ射线辐射场，以此来校准测量单脉冲γ射线的测量仪器，可用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试，也可以应用于其他用于单脉冲x、γ辐射测量的仪器设备的性能评估工作。
42.上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。