一種α、β輻射表面污染探測器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種α、β輻射表面污染探測器，包括探頭和前置放大器，以及與前置放大器的輸出端相接的單道脈沖幅度甄別器；探頭包括殼體以及從下到上依次安裝在殼體內(nèi)的光導(dǎo)體、閃爍體和薄膜支架，閃爍體的底面與光導(dǎo)體通過硅油耦合劑緊密貼合在一起，薄膜支架的頂部張貼有鍍鋁薄膜，鍍鋁薄膜的頂部設(shè)置有罩在殼體頂部的網(wǎng)罩，殼體的側(cè)面固定連接有與殼體內(nèi)腔相連通的安裝管，安裝管內(nèi)安裝有光電倍增管，光電倍增管的端窗面通過耦合劑與光導(dǎo)體耦合連接；前置放大器的輸入端與光電倍增管的輸出端相接。本實(shí)用新型安裝、調(diào)試和維護(hù)簡捷、方便，均勻性指標(biāo)好，α對β的串道率低，性能可靠，采購、運(yùn)行、維修成本低，使用效果好，便于推廣使用。
【專利說明】一種α、β輻射表面污染探測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于核輻射檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種α、β輻射表面污染探測器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著核能和平開發(fā)利用的推進(jìn)，從鈾礦開采、礦石加工、鈾的精制到核燃料元件制造以及核能發(fā)電等過程中，都可能涉及到各種放射性物質(zhì)的生產(chǎn)與操作，這些放射性物質(zhì)在生產(chǎn)與操作過程中，可能會(huì)產(chǎn)生放射性微粒物質(zhì)而彌散于空氣中形成放射性氣溶膠；或者，放射性的微粒物或揮發(fā)物附著在工作人員體表或其他物體表面，形成物體表面污染。
[0003]α、β和γ放射性物質(zhì)均可產(chǎn)生物體表面放射性污染。從輻射防護(hù)角度講，人們主要關(guān)心的是α和β的表面污染，尤其是α粒子，沾污附著力強(qiáng)，并且α粒子進(jìn)入人體內(nèi)部而形成的內(nèi)照射，對人體具有較大危害。因此，對工作人員手腳表面進(jìn)行α和β污染情況進(jìn)行檢測，防止放射性污染擴(kuò)散，保證工作人員職業(yè)健康有著重要意義。
[0004]目前，用于測量手腳α、β表面污染的探測器主要包含以下兩種方法及缺點(diǎn):
[0005]1、流氣式正比計(jì)數(shù)管:探測面積可以做的較大，制作工藝要求高，而且需要工作氣體，一般采用么1-014或41-(1)2，日常工作中一直有氣體消耗，每臺(tái)儀器(手腳α、β污染監(jiān)測儀)的氣體消耗量為4?8升/小時(shí)。
[0006]缺點(diǎn):采用流氣式正比計(jì)數(shù)管的α、β表面污染探測器，氣體消耗量大，運(yùn)行成本較高，并且，現(xiàn)場需要預(yù)留氣路環(huán)路，增加了現(xiàn)場施工難度和現(xiàn)場安裝工作量。此外，流氣式正比計(jì)數(shù)管探測器的串道率較高。
[0007]2、ZnS(Ag)涂層的薄膜塑料閃爍體和空氣收光探測器:將硫化鋅(銀激活)粉末與有機(jī)玻璃粉末按一定比例混合，溶解于有機(jī)溶劑二氯乙烷中，然后噴涂在塑料閃爍體上，硫化鋅涂層一般厚度為8mg/cm2?10mg/cm 2，可切割成各種形狀，ZnS發(fā)光效率高，對重帶電粒子阻止本領(lǐng)很大，可以做的面積很大，因此，ZnS涂層的塑料閃爍體是測量α、β放射性最好的閃爍體?？諝馐展夥绞?，即在光電倍增管和閃爍體組成的探測器殼體內(nèi)表面噴涂MgO反射層，使閃爍發(fā)光光子通過反射層進(jìn)入到光電倍增管，由于反射層每次反射均有能量損耗，因此，要力爭使閃爍光子經(jīng)過最少反射次數(shù)達(dá)到光電倍增管的光陰極，殼體反射層的角度、光電倍增管與閃爍體的距離和角度等，都是影響收光效率的重要因素。
[0008]缺點(diǎn):目前多數(shù)采用ZnS(Ag)涂層的薄膜塑料閃爍體和空氣收光作為探測部件的α、β污染監(jiān)測儀產(chǎn)品，探測面積不能做到很大，目前已知最大單探測面積345cm2(15*23cm)，并且采用空氣光收光方式，由于光電倍增管垂直位于探測器中心部位，探測面內(nèi)的均勻性指標(biāo)較差，串道率較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種α、β輻射表面污染探測器，其安裝、調(diào)試和維護(hù)簡捷、方便，集成度高，均勻性指標(biāo)好，α對β的串道率低，性能可靠，采購、運(yùn)行、維修成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:包括用于探測α和/或β射線并形成電脈沖信號(hào)的探頭和用于對探頭輸出的電脈沖信號(hào)進(jìn)行放大的前置放大器，以及與前置放大器的輸出端相接且用于從前置放大器輸出的信號(hào)中甄別出α脈沖信號(hào)和β脈沖信號(hào)的單道脈沖幅度甄別器；所述探頭包括殼體以及從下到上依次安裝在殼體內(nèi)的光導(dǎo)體、閃爍體和薄膜支架，所述閃爍體的底面與光導(dǎo)體通過硅油耦合劑緊密貼合在一起，所述薄膜支架的頂部張貼有用于對閃爍體的測量面進(jìn)行避光處理的鍍鋁薄膜，所述鍍鋁薄膜的頂部設(shè)置有罩在殼體頂部的網(wǎng)罩，所述殼體的側(cè)面固定連接有與殼體內(nèi)腔相連通的安裝管，所述安裝管內(nèi)安裝有光電倍增管，所述光電倍增管的端窗面通過耦合劑與光導(dǎo)體耦合連接；所述前置放大器的輸入端與光電倍增管的輸出端相接。
[0011]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述閃爍體為表面設(shè)置有ZnS涂層的塑料閃爍體。
[0012]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述前置放大器包括三極管 Ql 和 Q2，電阻 R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48 和 R49，非極性電容 C42，以及極性電容C41、C43、C45和C46 ;所述三極管Ql的基極為前置放大器的輸入端SIG-1N，且通過串聯(lián)的電阻R47和電阻R48接地，所述三極管Ql的集電極與極性電容C46的負(fù)極相接，且通過電阻R49接地，所述極性電容C6的正極與三極管Q2的基極相接，且通過電阻R45與三極管Ql的發(fā)射極相接，所述三極管Ql的發(fā)射極與極性電容C43的正極相接，且通過串聯(lián)的電阻R43和電阻R41與+12V電源的輸出端相接，所述電阻R42的一端和極性電容C43的負(fù)極均與電阻R47和電阻R48的連接端相接，所述電阻R42的另一端與電阻R43和電阻R41的連接端相接；所述三極管Q2的集電極接地，所述三極管Q2的發(fā)射極與極性電容C45的正極相接，且通過電阻R44與電阻R43和電阻R41的連接端相接，所述極性電容C45的負(fù)極與電阻R46的一端相接，所述電阻R46的另一端為前置放大器的輸出端SIG-OUT，所述電阻R43和電阻R41的連接端通過并聯(lián)的非極性電容C42和極性電容C41接地。
[0013]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述單道脈沖幅度甄別器包括依次相接的電壓跟隨電路、反相放大電路和同相放大電路，以及與同相放大電路的輸出端相接的β脈沖信號(hào)甄別電路和α脈沖信號(hào)甄別電路，所述β脈沖信號(hào)甄別電路的輸入端接有β上閾值電壓和β下閾值電壓，所述α脈沖信號(hào)甄別電路的輸入端接有α閾值電壓。
[0014]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述電壓跟隨電路包括型號(hào)為THS4281的芯片U2，電阻RU R6和R10，極性電容C8和C18，以及非極性電容C3、C4、C9和C16 ;所述芯片U2的第3引腳通過依次串聯(lián)的電阻R6和非極性電容C9與前置放大器的輸出端相接，所述非極性電容C9和電阻R6的連接端通過電阻RlO接地，所述芯片U2的第2引腳與第6引腳之間接有并聯(lián)的電阻Rl和非極性電容C3，所述芯片U2的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C4和極性電容C8接地，所述芯片U2的第4引腳與-5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C16和極性電容C18接地，所述芯片U2的第6引腳為電壓跟隨電路的輸出端。
[0015]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述反相放大電路包括型號(hào)為THS4281的芯片U3，電阻R2、R7、R9和R12，極性電容C6，以及非極性電容C2、C5、Cll和C12 ;所述芯片U3的第2引腳通過電阻R7與電壓跟隨電路的輸出端相接，且通過非極性電容Cll接地，所述芯片U3的第3引腳通過電阻R12接地，所述芯片U3的第4引腳接地，所述芯片U3的第2引腳與第6引腳之間接有并聯(lián)的電阻R2和非極性電容C5，所述芯片U2的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C2和極性電容C6接地，所述芯片U2的第6引腳與電阻R9的一端相接，所述電阻R9的另一端為反相放大電路的輸出端且通過非極性電容C12接地。
[0016]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述同相放大電路包括型號(hào)為THS4281的芯片U4，滑動(dòng)變阻器R5，電阻R3、R4、R8和R11，極性電容C7，以及非極性電容Cl和ClO ;所述芯片U4的第3引腳與反相放大電路的輸出端相接，所述芯片U4的第2引腳與電阻R3的一端相接，且通過電阻R4接地，所述電阻R3的另一端與滑動(dòng)變阻器R5的一個(gè)固定端相接，所述芯片U4的第4引腳接地，所述芯片U4的第6引腳與滑動(dòng)變阻器R5的另一個(gè)固定端和滑動(dòng)端以及非極性電容ClO的一端相接，所述非極性電容ClO的另一端與電阻R8的一端相接，且通過電阻Rll接地，所述電阻R8的另一端為同相放大電路的輸出端Signal，所述芯片U4的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容Cl和極性電容C7接地。
[0017]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述β脈沖信號(hào)甄別電路由用于將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)的第一脈沖信號(hào)整形電路和與第一脈沖信號(hào)整形電路相接的第一單穩(wěn)態(tài)電路組成，所述第一脈沖信號(hào)整形電路包括型號(hào)為ΜΑΧ991的芯片U5，非極性電容C19和C23，以及電阻R13、R14、R15、R16、R17和R18 ;所述芯片U5的第2引腳和第6引腳均與同相放大電路的輸出端相接，所述芯片U5的第3引腳與電阻R16的一端相接，所述電阻R16的另一端接有所述β下閾值電壓，所述芯片U5的第I引腳為所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β低壓信號(hào)輸出端V-f3L且通過依次串聯(lián)的電阻R14和電阻R13接地；所述芯片U5的第5引腳與電阻R15的一端和非極性電容C19的一端相接，所述電阻R15的另一端接有所述β上閾值電壓，所述芯片U5的第7引腳為所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β高壓信號(hào)輸出端V-β H且通過依次串聯(lián)的電阻R18和電阻R17接地，所述非極性電容C19的另一端與電阻R18和電阻R17的連接端相接；所述芯片U5的第4引腳接地，所述芯片U5的第8引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C23接地；所述第一單穩(wěn)態(tài)電路包括型號(hào)為74HC123D的芯片U7，非極性電容C24、C26、C28和C29，以及電阻R22、R23、R31和R32 ;所述芯片U7的第I引腳通過電阻R23與芯片U7的第2引腳相接，且通過非極性電容C24接地，所述芯片U7的第2引腳和第9引腳均與所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β低壓信號(hào)輸出端V-β L相接，所述芯片U7的第6引腳通過非極性電容C28與芯片U7的第7引腳相接，所述芯片U7的第7引腳通過電阻R32與+5V電源的輸出端相接，所述芯片U7的第10引腳通過電阻R31與芯片U7的第9引腳相接，且通過非極性電容C29接地，所述芯片U7的第11引腳與所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β高壓信號(hào)輸出端V-β H相接，所述芯片U7的第14引腳通過非極性電容C26與芯片U7的第15引腳相接，所述芯片U7的第15引腳通過電阻R22與芯片U7的第16引腳相接，所述芯片U7的第16引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C21接地，所述芯片U7的第13引腳為第一單穩(wěn)態(tài)電路的β計(jì)數(shù)信號(hào)輸出端。
[0018]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述α脈沖信號(hào)甄別電路由用于將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)的第二脈沖信號(hào)整形電路和與第二脈沖信號(hào)整形電路相接的第二單穩(wěn)態(tài)電路組成，所述第二脈沖信號(hào)整形電路包括型號(hào)為ΜΑΧ991的芯片U8，非極性電容C27和C30，以及電阻R26、R27和R28 ;所述芯片U8的第2引腳與同相放大電路的輸出端相接，所述芯片U5的第3引腳與電阻R28的一端和非極性電容C27的一端相接，所述電阻R28的另一端接有所述α閾值電壓，所述芯片U5的第I引腳為第二脈沖信號(hào)整形電路的α信號(hào)輸出端V-α且通過依次串聯(lián)的電阻R27和電阻R26接地，所述非極性電容C27的另一端與電阻R27和電阻R26的連接端相接；所述芯片U8的第4引腳接地，所述芯片U8的第8引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C30接地；所述第二單穩(wěn)態(tài)電路包括型號(hào)為74HC123D的芯片U6，非極性電容C22和C25，以及電阻R21 ;所述芯片U6的第I引腳與所述第二脈沖信號(hào)整形電路的α信號(hào)輸出端V-α相接，所述芯片U6的第2引腳和第3引腳均與+5V電源的輸出端相接，所述芯片U6的第8引腳接地，所述芯片U6的第14引腳通過非極性電容C25與芯片U6的第15引腳相接，所述芯片U6的第15引腳通過電阻R21與芯片U6的第16引腳相接，所述芯片U6的第16引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C22接地，所述芯片U6的第13引腳為第二單穩(wěn)態(tài)電路的α計(jì)數(shù)信號(hào)輸出端。
[0019]上述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述β上閾值電壓為2V，所述β下閾值電壓為100mV，所述α閾值電壓為2.1V。
[0020]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、本實(shí)用新型采用了表面設(shè)置有ZnS涂層的塑料閃爍體，并結(jié)合光導(dǎo)體進(jìn)行光收集，其無需工作氣體，無日常運(yùn)行消耗，安裝、調(diào)試和維護(hù)簡捷、方便。
[0022]2、本實(shí)用新型使用光導(dǎo)體能有效提高探測器效率，并且探測器均勻性指標(biāo)非常好。
[0023]3、本實(shí)用新型設(shè)置了對閃爍體的測量面進(jìn)行避光處理的鍍鋁薄膜，且閃爍體的底面與光導(dǎo)體通過硅油耦合劑緊密貼合在一起，閃爍體產(chǎn)生的閃爍光子通過光導(dǎo)體傳播，遇到反射層被反射重新進(jìn)入光導(dǎo)體內(nèi)傳播，反射層光子能量損失較少，光子經(jīng)過反射最終進(jìn)入到光導(dǎo)體一側(cè)的光電倍增管，被光陰極收集。采用光導(dǎo)體進(jìn)行光收集與空氣腔體收光相比，大大減少了光子能量損失，和流氣式正比計(jì)數(shù)管探測器相比，靈敏面積內(nèi)的探測器均勻性指標(biāo)大大提尚，并且α對β的串道率明顯降低。
[0024]4、本實(shí)用新型的集成度高、性能可靠，運(yùn)行成本低，采購和維修成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0025]綜上所述，本實(shí)用新型安裝、調(diào)試和維護(hù)簡捷、方便，集成度高，均勻性指標(biāo)好，α對β的串道率低，性能可靠，采購、運(yùn)行、維修成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0026]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本實(shí)用新型前置放大器的電路原理圖。
[0029]圖3為本實(shí)用新型單道脈沖幅度甄別器的電路原理框圖。
[0030]圖4為本實(shí)用新型電壓跟隨電路、反相放大電路和同相放大電路的電路連接關(guān)系示意圖。
[0031]圖5為本實(shí)用新型第一脈沖信號(hào)整形電路的電路原理圖。
[0032]圖6為本實(shí)用新型第一單穩(wěn)態(tài)電路的電路原理圖。
[0033]圖7為本實(shí)用新型第二脈沖信號(hào)整形電路的電路原理圖。
[0034]圖8為本實(shí)用新型第二單穩(wěn)態(tài)電路的電路原理圖。
[0035]附圖標(biāo)記說明:
[0036]I一殼體；2—光導(dǎo)體； 3—閃爍體；
[0037]4一薄膜支架；5—鍛銷薄膜；6—網(wǎng)罩；
[0038]7—安裝管； 8—光電倍增管；9一前置放大器；
[0039]10—單道脈沖幅度甄別器；10-1—電壓跟隨電路；
[0040]10-2—反相放大電路；10-3—同相放大電路；
[0041]10-4 — β脈沖信號(hào)甄別電路；10-5 — α脈沖信號(hào)甄別電路。

【具體實(shí)施方式】
[0042]如圖1所示，本實(shí)用新型包括用于探測α和/或β射線并形成電脈沖信號(hào)的探頭和用于對探頭輸出的電脈沖信號(hào)進(jìn)行放大的前置放大器9，以及與前置放大器9的輸出端相接且用于從前置放大器9輸出的信號(hào)中甄別出α脈沖信號(hào)和β脈沖信號(hào)的單道脈沖幅度甄別器10 ;所述探頭包括殼體I以及從下到上依次安裝在殼體I內(nèi)的光導(dǎo)體2、閃爍體3和薄膜支架4，所述閃爍體3的底面與光導(dǎo)體2通過硅油耦合劑緊密貼合在一起，所述薄膜支架4的頂部張貼有用于對閃爍體3的測量面進(jìn)行避光處理的鍍鋁薄膜5，所述鍍鋁薄膜5的頂部設(shè)置有罩在殼體I頂部的網(wǎng)罩6，所述殼體I的側(cè)面固定連接有與殼體I內(nèi)腔相連通的安裝管7，所述安裝管7內(nèi)安裝有光電倍增管8，所述光電倍增管8的端窗面通過耦合劑與光導(dǎo)體2耦合連接；所述前置放大器9的輸入端與光電倍增管8的輸出端相接。
[0043]本實(shí)施例中，所述閃爍體3為表面設(shè)置有ZnS涂層的塑料閃爍體。
[0044]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述前置放大器9包括三極管Ql和Q2，電阻R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48 和 R49，非極性電容 C42，以及極性電容 C41、C43、C45 和 C46 ；所述三極管Ql的基極為前置放大器9的輸入端SIG-1N，且通過串聯(lián)的電阻R47和電阻R48接地，所述三極管Ql的集電極與極性電容C46的負(fù)極相接，且通過電阻R49接地，所述極性電容C6的正極與三極管Q2的基極相接，且通過電阻R45與三極管Ql的發(fā)射極相接，所述三極管Ql的發(fā)射極與極性電容C43的正極相接，且通過串聯(lián)的電阻R43和電阻R41與+12V電源的輸出端相接，所述電阻R42的一端和極性電容C43的負(fù)極均與電阻R47和電阻R48的連接端相接，所述電阻R42的另一端與電阻R43和電阻R41的連接端相接；所述三極管Q2的集電極接地，所述三極管Q2的發(fā)射極與極性電容C45的正極相接，且通過電阻R44與電阻R43和電阻R41的連接端相接，所述極性電容C45的負(fù)極與電阻R46的一端相接，所述電阻R46的另一端為前置放大器9的輸出端SIG-OUT，所述電阻R43和電阻R41的連接端通過并聯(lián)的非極性電容C42和極性電容C41接地。
[0045]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述單道脈沖幅度甄別器10包括依次相接的電壓跟隨電路10-1、反相放大電路10-2和同相放大電路10-3，以及與同相放大電路10-3的輸出端相接的β脈沖信號(hào)甄別電路10-4和α脈沖信號(hào)甄別電路10-5，所述β脈沖信號(hào)甄別電路10-4的輸入端接有β上閾值電壓和β下閾值電壓，所述α脈沖信號(hào)甄別電路10-5的輸入端接有α閾值電壓。
[0046]如圖4所示，本實(shí)施例中，所述電壓跟隨電路10-1包括型號(hào)為THS4281的芯片U2，電阻Rl、R6和R10,極性電容C8和C18，以及非極性電容C3、C4、C9和C16 ;所述芯片U2的第3引腳通過依次串聯(lián)的電阻R6和非極性電容C9與前置放大器9的輸出端相接，所述非極性電容C9和電阻R6的連接端通過電阻RlO接地，所述芯片U2的第2引腳與第6引腳之間接有并聯(lián)的電阻Rl和非極性電容C3，所述芯片U2的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C4和極性電容C8接地，所述芯片U2的第4引腳與-5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C16和極性電容C18接地，所述芯片U2的第6引腳為電壓跟隨電路10-1的輸出端。
[0047]如圖4所示，本實(shí)施例中，所述反相放大電路10-2包括型號(hào)為THS4281的芯片U3，電阻R2、R7、R9和R12，極性電容C6，以及非極性電容C2、C5、C11和C12 ;所述芯片U3的第2引腳通過電阻R7與電壓跟隨電路10-1的輸出端相接，且通過非極性電容Cll接地，所述芯片U3的第3引腳通過電阻R12接地，所述芯片U3的第4引腳接地，所述芯片U3的第2引腳與第6引腳之間接有并聯(lián)的電阻R2和非極性電容C5，所述芯片U2的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C2和極性電容C6接地，所述芯片U2的第6引腳與電阻R9的一端相接，所述電阻R9的另一端為反相放大電路10-2的輸出端且通過非極性電容C12接地。
[0048]如圖4所示，本實(shí)施例中，所述同相放大電路10-3包括型號(hào)為THS4281的芯片U4，滑動(dòng)變阻器R5，電阻R3、R4、R8和R11，極性電容C7，以及非極性電容Cl和ClO ;所述芯片U4的第3引腳與反相放大電路10-2的輸出端相接，所述芯片U4的第2引腳與電阻R3的一端相接，且通過電阻R4接地，所述電阻R3的另一端與滑動(dòng)變阻器R5的一個(gè)固定端相接，所述芯片U4的第4引腳接地，所述芯片U4的第6引腳與滑動(dòng)變阻器R5的另一個(gè)固定端和滑動(dòng)端以及非極性電容ClO的一端相接，所述非極性電容ClO的另一端與電阻R8的一端相接，且通過電阻Rll接地，所述電阻R8的另一端為同相放大電路10-3的輸出端Signal，所述芯片U4的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容Cl和極性電容C7接地。
[0049]如圖5和圖6所示，本實(shí)施例中，所述β脈沖信號(hào)甄別電路10-4由用于將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)的第一脈沖信號(hào)整形電路和與第一脈沖信號(hào)整形電路相接的第一單穩(wěn)態(tài)電路組成，所述第一脈沖信號(hào)整形電路包括型號(hào)為ΜΑΧ991的芯片U5，非極性電容C19和C23，以及電阻R13、R14、R15、R16、R17和R18 ;所述芯片U5的第2引腳和第6引腳均與同相放大電路10-3的輸出端相接，所述芯片U5的第3引腳與電阻R16的一端相接，所述電阻R16的另一端接有所述β下閾值電壓，所述芯片U5的第I引腳為所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β低壓信號(hào)輸出端V-13L且通過依次串聯(lián)的電阻R14和電阻R13接地；所述芯片U5的第5引腳與電阻R15的一端和非極性電容C19的一端相接，所述電阻R15的另一端接有所述β上閾值電壓，所述芯片U5的第7引腳為所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β高壓信號(hào)輸出端V-β H且通過依次串聯(lián)的電阻R18和電阻R17接地，所述非極性電容C19的另一端與電阻R18和電阻R17的連接端相接；所述芯片U5的第4引腳接地，所述芯片U5的第8引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C23接地；所述第一單穩(wěn)態(tài)電路包括型號(hào)為74HC123D的芯片U7，非極性電容C24、C26、C28和C29，以及電阻R22、R23、R31和R32 ;所述芯片U7的第I引腳通過電阻R23與芯片U7的第2引腳相接，且通過非極性電容C24接地，所述芯片U7的第2引腳和第9引腳均與所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β低壓信號(hào)輸出端V-β L相接，所述芯片U7的第6引腳通過非極性電容C28與芯片U7的第7引腳相接，所述芯片U7的第7引腳通過電阻R32與+5V電源的輸出端相接，所述芯片U7的第10引腳通過電阻R31與芯片U7的第9引腳相接，且通過非極性電容C29接地，所述芯片U7的第11引腳與所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β高壓信號(hào)輸出端V-β H相接，所述芯片U7的第14引腳通過非極性電容C26與芯片U7的第15引腳相接，所述芯片U7的第15引腳通過電阻R22與芯片U7的第16引腳相接，所述芯片U7的第16引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C21接地，所述芯片U7的第13引腳為第一單穩(wěn)態(tài)電路的β計(jì)數(shù)信號(hào)輸出端。
[0050]如圖7和圖8所示，本實(shí)施例中，所述α脈沖信號(hào)甄別電路10_5由用于將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)的第二脈沖信號(hào)整形電路和與第二脈沖信號(hào)整形電路相接的第二單穩(wěn)態(tài)電路組成，所述第二脈沖信號(hào)整形電路包括型號(hào)為ΜΑΧ991的芯片U8，非極性電容C27和C30，以及電阻R26、R27和R28 ;所述芯片U8的第2引腳與同相放大電路10_3的輸出端相接，所述芯片U5的第3引腳與電阻R28的一端和非極性電容C27的一端相接，所述電阻R28的另一端接有所述α閾值電壓，所述芯片U5的第I引腳為第二脈沖信號(hào)整形電路的α信號(hào)輸出端V-α且通過依次串聯(lián)的電阻R27和電阻R26接地，所述非極性電容C27的另一端與電阻R27和電阻R26的連接端相接；所述芯片U8的第4引腳接地，所述芯片U8的第8引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C30接地；所述第二單穩(wěn)態(tài)電路包括型號(hào)為74HC123D的芯片U6，非極性電容C22和C25，以及電阻R21 ;所述芯片U6的第I引腳與所述第二脈沖信號(hào)整形電路的α信號(hào)輸出端V-α相接，所述芯片U6的第2引腳和第3引腳均與+5V電源的輸出端相接，所述芯片U6的第8引腳接地，所述芯片U6的第14引腳通過非極性電容C25與芯片U6的第15引腳相接，所述芯片U6的第15引腳通過電阻R21與芯片U6的第16引腳相接，所述芯片U6的第16引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C22接地，所述芯片U6的第13引腳為第二單穩(wěn)態(tài)電路的α計(jì)數(shù)信號(hào)輸出端。
[0051]本實(shí)施例中，所述β上閾值電壓為2V，所述β下閾值電壓為100mV，所述α閾值電壓為2.1V。
[0052]本實(shí)用新型能夠用作手腳α、β污染監(jiān)測儀的手部探測器和腳部探測器，本實(shí)用新型的工作過程是:當(dāng)α或β粒子照射閃爍體3時(shí)，會(huì)使閃爍體3的原子激發(fā)，受激原子在退激過程中發(fā)光，光子穿過閃爍體3和光導(dǎo)體2，一部分到達(dá)光電倍增管8的光陰極，在光陰極上打出光電子，光電子經(jīng)過光電倍增管的倍增，便產(chǎn)生一個(gè)電脈沖信號(hào)，經(jīng)過前置放大器9放大后送入單道脈沖幅度甄別器10，單道脈沖幅度甄別器10剝離出β信號(hào)，并區(qū)分開α信號(hào)和β信號(hào)后輸出，為計(jì)數(shù)裝置對α信號(hào)和β信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而判斷α、β輻射表面污染程度提供了數(shù)據(jù)源。
[0053]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:包括用于探測α和/或β射線并形成電脈沖信號(hào)的探頭和用于對探頭輸出的電脈沖信號(hào)進(jìn)行放大的前置放大器(9)，以及與前置放大器(9)的輸出端相接且用于從前置放大器(9)輸出的信號(hào)中甄別出α脈沖信號(hào)和β脈沖信號(hào)的單道脈沖幅度甄別器(10);所述探頭包括殼體(I)以及從下到上依次安裝在殼體⑴內(nèi)的光導(dǎo)體(2)、閃爍體(3)和薄膜支架(4)，所述閃爍體⑶的底面與光導(dǎo)體(2)通過硅油耦合劑緊密貼合在一起，所述薄膜支架(4)的頂部張貼有用于對閃爍體(3)的測量面進(jìn)行避光處理的鍍鋁薄膜(5)，所述鍍鋁薄膜(5)的頂部設(shè)置有罩在殼體(I)頂部的網(wǎng)罩出)，所述殼體(I)的側(cè)面固定連接有與殼體(I)內(nèi)腔相連通的安裝管(7)，所述安裝管(7)內(nèi)安裝有光電倍增管(8)，所述光電倍增管(8)的端窗面通過耦合劑與光導(dǎo)體(2)耦合連接；所述前置放大器(9)的輸入端與光電倍增管(8)的輸出端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述閃爍體(3)為表面設(shè)置有ZnS涂層的塑料閃爍體。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述前置放大器(9)包括三極管Ql和Q2，電阻R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48和R49，非極性電容C42，以及極性電容C41、C43、C45和C46 ;所述三極管Ql的基極為前置放大器(9)的輸入端SIG-1N，且通過串聯(lián)的電阻R47和電阻R48接地，所述三極管Ql的集電極與極性電容C46的負(fù)極相接，且通過電阻R49接地，所述極性電容C6的正極與三極管Q2的基極相接，且通過電阻R45與三極管Ql的發(fā)射極相接，所述三極管Ql的發(fā)射極與極性電容C43的正極相接，且通過串聯(lián)的電阻R43和電阻R41與+12V電源的輸出端相接，所述電阻R42的一端和極性電容C43的負(fù)極均與電阻R47和電阻R48的連接端相接，所述電阻R42的另一端與電阻R43和電阻R41的連接端相接；所述三極管Q2的集電極接地，所述三極管Q2的發(fā)射極與極性電容C45的正極相接，且通過電阻R44與電阻R43和電阻R41的連接端相接，所述極性電容C45的負(fù)極與電阻R46的一端相接，所述電阻R46的另一端為前置放大器(9)的輸出端SIG-OUT，所述電阻R43和電阻R41的連接端通過并聯(lián)的非極性電容C42和極性電容C41接地。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述單道脈沖幅度甄別器(10)包括依次相接的電壓跟隨電路(10-1)、反相放大電路(10-2)和同相放大電路(10-3)，以及與同相放大電路(10-3)的輸出端相接的β脈沖信號(hào)甄別電路(10-4)和α脈沖信號(hào)甄別電路(10-5)，所述β脈沖信號(hào)甄別電路(10-4)的輸入端接有β上閾值電壓和β下閾值電壓，所述α脈沖信號(hào)甄別電路(10-5)的輸入端接有α閾值電壓。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述電壓跟隨電路(10-1)包括型號(hào)為THS4281的芯片U2，電阻Rl、R6和R10，極性電容C8和C18，以及非極性電容C3、C4、C9和C16 ;所述芯片U2的第3引腳通過依次串聯(lián)的電阻R6和非極性電容C9與前置放大器(9)的輸出端相接，所述非極性電容C9和電阻R6的連接端通過電阻RlO接地，所述芯片U2的第2引腳與第6引腳之間接有并聯(lián)的電阻Rl和非極性電容C3，所述芯片U2的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C4和極性電容C8接地，所述芯片U2的第4引腳與-5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C16和極性電容C18接地，所述芯片U2的第6引腳為電壓跟隨電路(10-1)的輸出端。
6.按照權(quán)利要求4所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述反相放大電路(10-2)包括型號(hào)為THS4281的芯片U3，電阻R2、R7、R9和R12，極性電容C6，以及非極性電容C2、C5、C11和C12 ;所述芯片U3的第2引腳通過電阻R7與電壓跟隨電路(10_1)的輸出端相接，且通過非極性電容Cll接地，所述芯片U3的第3引腳通過電阻R12接地，所述芯片U3的第4引腳接地，所述芯片U3的第2引腳與第6引腳之間接有并聯(lián)的電阻R2和非極性電容C5，所述芯片U2的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容C2和極性電容C6接地，所述芯片U2的第6引腳與電阻R9的一端相接，所述電阻R9的另一端為反相放大電路(10-2)的輸出端且通過非極性電容C12接地。
7.按照權(quán)利要求4所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述同相放大電路(10-3)包括型號(hào)為THS4281的芯片U4，滑動(dòng)變阻器R5，電阻R3、R4、R8和Rl I，極性電容C7，以及非極性電容Cl和ClO ;所述芯片U4的第3引腳與反相放大電路(10-2)的輸出端相接，所述芯片U4的第2引腳與電阻R3的一端相接，且通過電阻R4接地，所述電阻R3的另一端與滑動(dòng)變阻器R5的一個(gè)固定端相接，所述芯片U4的第4引腳接地，所述芯片U4的第6引腳與滑動(dòng)變阻器R5的另一個(gè)固定端和滑動(dòng)端以及非極性電容ClO的一端相接，所述非極性電容ClO的另一端與電阻R8的一端相接，且通過電阻Rll接地，所述電阻R8的另一端為同相放大電路(10-3)的輸出端Signal，所述芯片U4的第7引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過并聯(lián)的非極性電容Cl和極性電容C7接地。
8.按照權(quán)利要求4所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述β脈沖信號(hào)甄別電路(10-4)由用于將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)的第一脈沖信號(hào)整形電路和與第一脈沖信號(hào)整形電路相接的第一單穩(wěn)態(tài)電路組成，所述第一脈沖信號(hào)整形電路包括型號(hào)為ΜΑΧ991的芯片U5，非極性電容C19和C23，以及電阻R13、R14、R15、R16、R17和R18 ;所述芯片U5的第2引腳和第6引腳均與同相放大電路(10-3)的輸出端相接，所述芯片U5的第3引腳與電阻R16的一端相接，所述電阻R16的另一端接有所述β下閾值電壓，所述芯片U5的第I引腳為所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β低壓信號(hào)輸出端V-β L且通過依次串聯(lián)的電阻R14和電阻R13接地；所述芯片U5的第5引腳與電阻R15的一端和非極性電容C19的一端相接，所述電阻R15的另一端接有所述β上閾值電壓，所述芯片U5的第7引腳為所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β高壓信號(hào)輸出端V-βΗ且通過依次串聯(lián)的電阻R18和電阻R17接地，所述非極性電容C19的另一端與電阻R18和電阻R17的連接端相接；所述芯片U5的第4引腳接地，所述芯片U5的第8引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C23接地；所述第一單穩(wěn)態(tài)電路包括型號(hào)為74HC123D的芯片U7，非極性電容C24、C26、C28和C29，以及電阻R22、R23、R31和R32 ;所述芯片U7的第I引腳通過電阻R23與芯片U7的第2引腳相接，且通過非極性電容C24接地，所述芯片U7的第2引腳和第9引腳均與所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β低壓信號(hào)輸出端相接，所述芯片U7的第6引腳通過非極性電容C28與芯片U7的第7引腳相接，所述芯片U7的第7引腳通過電阻R32與+5V電源的輸出端相接，所述芯片U7的第10引腳通過電阻R31與芯片U7的第9引腳相接，且通過非極性電容C29接地，所述芯片U7的第11引腳與所述第一脈沖信號(hào)整形電路的β高壓信號(hào)輸出端V-β H相接，所述芯片U7的第14引腳通過非極性電容C26與芯片U7的第15引腳相接，所述芯片U7的第15引腳通過電阻R22與芯片U7的第16引腳相接，所述芯片U7的第16引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C21接地，所述芯片U7的第13引腳為第一單穩(wěn)態(tài)電路的β計(jì)數(shù)信號(hào)輸出端。
9.按照權(quán)利要求4所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述α脈沖信號(hào)甄別電路(10-5)由用于將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)的第二脈沖信號(hào)整形電路和與第二脈沖信號(hào)整形電路相接的第二單穩(wěn)態(tài)電路組成，所述第二脈沖信號(hào)整形電路包括型號(hào)為ΜΑΧ991的芯片U8，非極性電容C27和C30，以及電阻R26、R27和R28 ;所述芯片U8的第2弓丨腳與同相放大電路(10-3)的輸出端相接，所述芯片U5的第3引腳與電阻R28的一端和非極性電容C27的一端相接，所述電阻R28的另一端接有所述α閾值電壓，所述芯片U5的第I引腳為第二脈沖信號(hào)整形電路的α信號(hào)輸出端V-α且通過依次串聯(lián)的電阻R27和電阻R26接地，所述非極性電容C27的另一端與電阻R27和電阻R26的連接端相接；所述芯片U8的第4引腳接地，所述芯片U8的第8引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C30接地；所述第二單穩(wěn)態(tài)電路包括型號(hào)為74HC123D的芯片U6，非極性電容C22和C25，以及電阻R21 ;所述芯片U6的第I引腳與所述第二脈沖信號(hào)整形電路的α信號(hào)輸出端V-α相接，所述芯片U6的第2引腳和第3引腳均與+5V電源的輸出端相接，所述芯片U6的第8引腳接地，所述芯片U6的第14引腳通過非極性電容C25與芯片U6的第15引腳相接，所述芯片U6的第15引腳通過電阻R21與芯片U6的第16引腳相接，所述芯片U6的第16引腳與+5V電源的輸出端相接，且通過非極性電容C22接地，所述芯片U6的第13引腳為第二單穩(wěn)態(tài)電路的α計(jì)數(shù)信號(hào)輸出端。
10.按照權(quán)利要求4所述的一種α、β輻射表面污染探測器，其特征在于:所述β上閾值電壓為2V，所述β下閾值電壓為100mV，所述α閾值電壓為2.1V。
【文檔編號(hào)】G01T1/208GK204203472SQ201420693650
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】高新占, 申雙喜, 劉杰, 于建新 申請人:西安核儀器廠