專利名稱：一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及輻射探測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于快速便攜測量工作場所內(nèi)大面積β表面污染監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
在核事故應(yīng)急、核設(shè)施退役過程中，快速便攜的測量放射性表面污染至關(guān)重要?，F(xiàn)有的β表面污染監(jiān)測儀主要是塑料閃爍體探測器或流氣式正比技術(shù)管陣列探測器。塑料閃爍體探測器，采用面積較小的薄片式塑料閃爍體與光電倍增管光陰極直接相對的方式。 由于光陰極面積有限，這種表面污染監(jiān)測儀靈敏面積普遍小于100cm2。流氣式正比計數(shù)管陣列式表面污染監(jiān)測儀，探測面積可達(dá)1000cm2，但工作中需要載氣支持，在復(fù)雜環(huán)境下無法便攜測量。國外相關(guān)文獻(xiàn)中公開了一種污染監(jiān)測儀，該監(jiān)測儀是將一根波長轉(zhuǎn)換光纖排列成圓環(huán)狀嵌入光導(dǎo)中作為塑料閃爍體的襯底，波長轉(zhuǎn)換光纖的兩端分別對接兩根光電倍增管。這種結(jié)構(gòu)的監(jiān)測儀靈敏面積較小，而且會出現(xiàn)探測均勻性不一致的情況，探測器中心位置的探測效率相對較高，邊緣區(qū)域則會出現(xiàn)探測“死區(qū)”。目前，國內(nèi)尚無相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)和產(chǎn)品的報道。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，探測均勻性好，靈敏面積大、便攜式的大面積β表面污染監(jiān)測儀。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的—種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，包括光學(xué)有機玻璃、波長轉(zhuǎn)換光纖、塑料閃爍體、入射窗、光電倍增管，所述的塑料閃爍體為薄片式塑料閃爍體，塑料閃爍體上方設(shè)有入射窗，塑料閃爍體下方襯有光學(xué)有機玻璃；波長轉(zhuǎn)換光纖并排嵌入有機玻璃上，在光學(xué)接觸面均涂有硅油；每根波長轉(zhuǎn)換光纖輸出端與塑料傳輸光纖連接，波長轉(zhuǎn)換光纖的盲端鍍有鋁反射層；所有的塑料傳輸光纖匯聚成光纜，光纜通過法蘭與光電倍增管對接。本發(fā)明還可以所述的波長轉(zhuǎn)換光纖并排嵌入有機玻璃上是指波長轉(zhuǎn)換光纖等距均勻的并排嵌入有機玻璃上。所述的薄片式塑料閃爍體的厚度為0.5mm 1.5mm。所述的光學(xué)有機玻璃的厚度為1. 5mm 5mm。所述的每根波長轉(zhuǎn)換光纖輸出端與塑料傳輸光纖連接是指每根波長轉(zhuǎn)換光纖光輸出端與塑料傳輸光纖通過環(huán)氧樹脂用光纖連接鍵連接。所述的有機玻璃下表面涂有反光材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(1)本實用新型的波長轉(zhuǎn)換光纖采用并排布置在塑料閃爍體的有機玻璃上，極大地提高了探測的均勻性，也提高了系統(tǒng)的機械強度。(2)波長轉(zhuǎn)換光纖盲端采用磁控濺射方法鍍鋁反射層，使波長轉(zhuǎn)換光纖收集到的熒光最大程度傳入塑料傳輸光纖，最大限度的保證收集到得熒光從塑料傳輸光纖傳出。(3)采用大面積薄片式塑料閃爍體，靈敏面積可達(dá)1200cm2以上，最大限度減少天然本底的影響，同時將波長轉(zhuǎn)換光纖嵌入塑料閃爍體上，實現(xiàn)便攜式測量。(4)波長轉(zhuǎn)換光纖與塑料傳輸光纖連接，由于塑料傳輸光纖單位長度的光損失很小，傳輸光纖的長度可以很長，光電倍增管與塑料閃爍體之間可有較長的距離，這樣即使在強β污染輻射場下，有效的保護了光電倍增管不受影響，實現(xiàn)光電倍增管在遠(yuǎn)處收集熒光信號的特點。

圖1便攜式β表面污染監(jiān)測儀示意圖圖2便攜式β表面污染監(jiān)測儀截面示意圖1鋁反射層、2波長轉(zhuǎn)換光纖、3塑料閃爍體、4光纖連接鍵、5塑料傳輸光纖、6光纜法蘭、7光電倍增管、8入射窗、9光學(xué)有機玻璃、10反射材料、11硅油
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細(xì)描述如圖1、圖2所示一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，該裝置采用大面積薄片式塑料閃爍體3作為探測器。塑料閃爍體3具有攜帶輕便，經(jīng)久耐用等特點。本裝置主要包括光學(xué)有機玻璃9、波長轉(zhuǎn)換光纖2、塑料閃爍體3、入射窗8、光電倍增管7，塑料閃爍體3 上方設(shè)有入射窗8，入射窗8為鍍有金屬的聚酯薄膜制成，入射窗8直接覆蓋在塑料閃爍體 3上方，防止系統(tǒng)漏光。塑料閃爍體3下方襯有光學(xué)有機玻璃9，光學(xué)有機玻璃9表面開有并排的凹槽，波長轉(zhuǎn)換光纖2嵌入在光學(xué)有機玻璃9表面的凹槽中，在光學(xué)接觸面均涂有硅油11。這樣既解決了大面積薄片式塑料閃爍體3熒光收集的困難，也提高了塑料閃爍體3 的機械強度。入射β射線透過入射窗8，在大面積薄片式塑料閃爍體3上沉積能量，產(chǎn)生熒光， 熒光被并列排布在光學(xué)有機玻璃9表面凹槽的波長轉(zhuǎn)換光纖2收集，為了更好的提高探測的均勻性，本實施例優(yōu)選采用波長轉(zhuǎn)換光纖2等距均勻的并排嵌入光學(xué)有機玻璃9上的等距均勻的凹槽中?？紤]到塑料閃爍體3厚度與波長轉(zhuǎn)換光纖2直徑相當(dāng)，無法將波長轉(zhuǎn)換光纖2嵌入塑料閃爍體3，同時大面積薄片式塑料閃爍體3機械強度較差，所以在塑料閃爍體3表面襯有光學(xué)有機玻璃9，波長轉(zhuǎn)換光纖2嵌入光學(xué)有機玻璃9上與塑料閃爍體3接觸面的凹槽中，光學(xué)有機玻璃9其余表面涂有反光材料10，以提高光收集效率。每一根波長轉(zhuǎn)換光纖2輸出端與一根塑料傳輸光纖5通過環(huán)氧樹脂用光纖連接鍵 4連接，波長轉(zhuǎn)換光纖2的盲端鍍有鋁反射層1，最大限度保證收集到的熒光從塑料傳輸光纖5傳出，所有的塑料傳輸光纖5匯聚成光纜，光纜通過其端部光纜法蘭6與光電倍增管7 光陰極面對接，所有的塑料傳輸光纖5端面經(jīng)過精細(xì)的打磨剖光。其中波長轉(zhuǎn)換光纖2的纖芯為聚苯乙烯，外殼為聚甲基苯烯酸酯，操作溫度為-10°c 50°C。本實用新型中對波長轉(zhuǎn)換光纖2盲端打磨，并采用磁控濺射鍍鋁的方法， 向光纖盲端鍍鋁對光纖損傷小，并且反射層不易脫落。影響本實用新型探測效率的有薄片式塑料閃爍體3厚度，本實施優(yōu)選采用厚度為0. 5mm 1. 5mm塑料閃爍體3，光學(xué)有機玻璃9的厚度為1. 5mm 5mm的范圍內(nèi)，在能夠嵌入波長轉(zhuǎn)換光纖2的基礎(chǔ)上有機玻璃越薄越好。本裝置的工作原理如下入射β射線透過入射窗8，在大面積薄片式塑料閃爍體3的相互作用沉積能量并伴隨產(chǎn)生的熒光，閃爍熒光被并列排布的塑料閃爍體3下面的光學(xué)有機玻璃9凹槽中的波長轉(zhuǎn)換光纖2收集，并沿著波長轉(zhuǎn)換光纖2軸向向兩端傳輸。熒光直接傳入或從盲端經(jīng)反射層反射傳入塑料傳輸光纖5，并沿著塑料傳輸光纖5匯聚成光纜輸出到光電倍增管7。
權(quán)利要求1.一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，包括光學(xué)有機玻璃、波長轉(zhuǎn)換光纖、塑料閃爍體、入射窗、光電倍增管，其特征在于，所述的塑料閃爍體為薄片式塑料閃爍體，塑料閃爍體上方設(shè)有入射窗，塑料閃爍體下方襯有光學(xué)有機玻璃；波長轉(zhuǎn)換光纖并排嵌入有機玻璃上，在光學(xué)接觸面均涂有硅油；每根波長轉(zhuǎn)換光纖輸出端與塑料傳輸光纖連接，波長轉(zhuǎn)換光纖的盲端鍍有鋁反射層；所有的塑料傳輸光纖匯聚成光纜，光纜通過法蘭與光電倍增管對接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，其特征在于，所述的波長轉(zhuǎn)換光纖并排嵌入有機玻璃上為波長轉(zhuǎn)換光纖等距均勻的并排嵌入有機玻璃上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，其特征在于，所述的薄片式塑料閃爍體的厚度為0. 5mm 1. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，其特征在于，所述的光學(xué)有機玻璃的厚度為1. 5mm 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，其特征在于，所述的每根波長轉(zhuǎn)換光纖輸出端與塑料傳輸光纖連接是指每根波長轉(zhuǎn)換光纖光輸出端與塑料傳輸光纖通過環(huán)氧樹脂用光纖連接鍵連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，其特征在于，所述的有機玻璃下表面涂有反光材料。
專利摘要本實用新型公開了一種大面積便攜式β表面污染監(jiān)測儀，包括光學(xué)有機玻璃、波長轉(zhuǎn)換光纖、塑料閃爍體、入射窗、光電倍增管，所述的塑料閃爍體為薄片式塑料閃爍體，塑料閃爍體上方設(shè)有入射窗，塑料閃爍體下方襯有光學(xué)有機玻璃；波長轉(zhuǎn)換光纖并排嵌入有機玻璃上，在光學(xué)接觸面均涂有硅油；每根波長轉(zhuǎn)換光纖輸出端與塑料傳輸光纖連接，波長轉(zhuǎn)換光纖的盲端鍍有鋁反射層；所有的塑料傳輸光纖匯聚成光纜，光纜通過法蘭與光電倍增管對接。該實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，探測均勻性好，靈敏面積大、便攜式的大面積β表面污染監(jiān)測儀。
文檔編號G01T1/167GK202102118SQ201120191569
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者侯杰, 曲延濤, 馬吉增 申請人:中國原子能科學(xué)研究院