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低本底α/β檢測儀構(gòu)成詳細(xì)介紹
JL35-LM-III低本底α/β檢測儀是一種測量低水平α、β放射性的精密儀器。可用于水、土壤、建材、礦石、氣溶膠、食品等的總α、總β放射性測量; 輻射防護(hù)、環(huán)境保護(hù)中進(jìn)行的α/β放射性檢測; 以及科研、醫(yī)療、生物、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的放射性監(jiān)測。該儀器的研制成功為相關(guān)領(lǐng)域的研究帶來了很大的方便。下面我們從儀器的構(gòu)成方面簡單了解下該款產(chǎn)品：
1.本儀器由檢測儀主機(jī)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，另外還需要一套的氣源。（見圖1）檢測儀主機(jī)是本儀器的核心部分。它包括雙導(dǎo)軌抽屜式樣品托架、測量計(jì)數(shù)管、屏蔽計(jì)數(shù)管、鉛屏蔽室和核電子學(xué)單元等五部分。氣源包括氣瓶、減壓閥、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥以及管道。（見圖1）
圖1.低本底α/β檢測儀部件圖
2 雙導(dǎo)軌抽屜式樣品托架
包括樣品盤、盤托架、導(dǎo)軌等。其選用材料全部是低本底材料。設(shè)計(jì)、加工精細(xì)，使用方便。樣品互換性好，只要把樣品盤放入托架的圓孔內(nèi)，把托架推到測量位置，便完成了樣品的定位。測量完畢后拉出托架，換上載有新樣品的樣品盤，便可重新進(jìn)行測量。
3 測量計(jì)數(shù)管
測量計(jì)數(shù)管為圓餅狀薄窗流氣式正比計(jì)數(shù)管，它實(shí)際上就是一個(gè)核輻射傳感器（探測器），能將不可直接測量的輻射信息轉(zhuǎn)化為可以直接測量的電脈沖信號(hào)。因其輸出脈沖信號(hào)的幅度與入射粒子的能量成正比，而曰“正比”計(jì)數(shù)管。計(jì)數(shù)管的窗材料為鍍Al Mylar薄膜。窗口有效直徑ф60mm,窗厚約0.2mg/cm2,薄窗便于α、β等穿透能力弱的粒子進(jìn)入計(jì)數(shù)管。
樣品托架推到測量位置后，樣品盤的中心（即待測樣品的中心）正好對著計(jì)數(shù)管的窗口中心。窗薄、樣品窗口距離近、測量立體角大這三點(diǎn)保證了樣品測量有高的探測效率。
4 屏蔽計(jì)數(shù)管
屏蔽計(jì)數(shù)管也是一只流氣式正比計(jì)數(shù)管。它包圍在測量計(jì)數(shù)管的四周和上部。
本底輻射（包括宇宙射線和周圍環(huán)境的γ射線）將會(huì)同時(shí)在兩個(gè)計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生脈沖。
5 核電子學(xué)單元
電子學(xué)線路包括脈沖放大器、脈沖甄別器、脈沖的成形與延遲單元、高壓電源、脈沖的正常計(jì)數(shù)單元和反符合計(jì)數(shù)單元。在線路設(shè)計(jì)上采用高集成度的表面安裝技術(shù)，使主機(jī)的體積和重量大大減小，可靠性顯著提高。它能將屏蔽計(jì)數(shù)管的計(jì)數(shù)、測量計(jì)數(shù)管的α計(jì)數(shù)和β計(jì)數(shù)分別處理后送入與之相連的計(jì)算機(jī)。
為降低本底計(jì)數(shù)，采用反符合方法（見圖2）。凡是外界本底輻射同時(shí)在兩個(gè)計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖，經(jīng)過反符合單元將被消除，不會(huì)在β道產(chǎn)生計(jì)數(shù)。g-射線在測量計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖幅度很低，因而也不會(huì)在a-道產(chǎn)生計(jì)數(shù)。a-粒子與b-粒子的能量差別很大，在測量計(jì)數(shù)管上產(chǎn)生的脈沖高度差別也很大，經(jīng)過脈沖幅度甄別，理論上可以*區(qū)分a-粒子與b-粒子。經(jīng)過a與b反符合可以扣除a-粒子對b-道產(chǎn)生的脈沖。但是由于空氣、計(jì)數(shù)管窗口和源本身的吸收和散射，使得a-粒子產(chǎn)生能量損失，以致部分a-粒子會(huì)在β-道產(chǎn)生計(jì)數(shù)。a-粒子與b-粒子的的串道將通過軟件進(jìn)行校正。
6 鉛屏蔽室
屏蔽室由低放射性水平的“老鉛”制成，平均厚度大于10cm。其中心部位是由計(jì)數(shù)管和樣品托架構(gòu)成的測量室。
7 計(jì)算機(jī)
通過電纜與核電子學(xué)單元連接。系統(tǒng)在Windows臺(tái)上開發(fā)了控制和數(shù)據(jù)處理軟件。運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置、技術(shù)數(shù)據(jù)采集與處理、高壓控制都通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。斷電時(shí)可保存前幾個(gè)時(shí)間段測得的數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行樣品種類選擇、測量次數(shù)選擇和測量時(shí)間選擇。
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圖2.JL35-III低本底α/β檢測儀電路原理框圖