温度稳定的闪烁探测装置

　　1 引言

　　随着科学技术的不断深入发展,核技术作为一种特殊技术领域,最近几十年有较大发展并在各领域得到广泛应用。核技术已成功应用于工业、医药、石油、化工、农业、环保等多个行业。随着自动控制技术的发展和自动化水平的提高“,同位素仪表”在工农业生产自动化过程控制中,对生产中的质量控制、提高生产效率和安全生产发挥了重要作用,体现出了良好的应用前景,并逐步形成稳固的地位。

　　闪烁探测器是目前使用最广泛的核辐射探测器之一,闪烁探测器是微光测量,特别是极限微弱光探测技术的重要探测器。它具有分辨时间短、探测效率高等优点.因此,在很多领域中用闪烁探测代替了其它探测器。

　　由于同位素检测仪表大多应用在环境条件恶劣的现场,尤其在工业现场较为恶劣的环境中应用时,现场参数变化大(如温度、湿度、其它干扰等),昼夜温差和季节温差的变化幅度相当大,有时这种变化幅度会高达 20～30℃,所以同位素仪表中的闪烁探测器会受到环境温度的　影响,如不采取相应的温度补偿措施会给测量带来极为不利的影响,导致测量的不稳定,使测量精度大大降低,严重的情况下会造成无法正确测量。

　　本项目正是针对上述问题而提出的,项目主要为了减弱环境温度因素给测量造成的影响,增强闪烁探测器在测量及使用中的稳定性和可靠性。提升同位素核仪表在使用过程中的竞争力。本项目就是针对闪烁探测器在测量形式及结构等方面进行优化没计, 并加以补偿,提高测量精度及稳定性。

　　2 测量和控制原理

　　2.1 闪烁探测器组成及工作原理[1]

　　闪烁探测器由晶体、光电倍增管、分压电路、运算放大器、壳体组成.射线照射到碘化钠晶体上,碘化钠晶体即发出闪烁的可见光,这种可见光被光电倍增管接收,经逐级倍增放大最终形成电脉冲信号,经过放大输出给单片机做运算处理.见图 1。

　　2.2 控制原理

　　在相同环境条件下,辅探测器只接收放射源发射来的信号, 信号经过放大处理后, 送入单片机。主探测器接收与物质作用后的射线, 信号经过放大处理后,也送入单片机。由于辅助探测器只接收来自放射源的脉冲, 因而其接收脉冲能力和数量变化, 受环境因素(温度、湿度等)影响大,其它因素影响较弱。基于此,可以认为主探测器和辅探测器在相同环境条件下时, 辅探测器的性能变化, 主探测器也相应表现相同或相似性能.主探测器和辅探测器传送给单片机的脉冲,经过数据处理,数学建模等运算处理,温度等其它共同影响因素可被消除掉,从而达到减弱温度因素影响,提高测量精度和准确性的目的。补偿形式如图2 和图 3 所示。