[发明专利]一种基于PGNAA技术的水溶液中多元素成分及含量检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于PGNAA技术的水溶液中多元素成分及含量检测装置，其包括样品检测系统和能谱分析系统，其特征在于：所述样品检测系统包括同位素中子源，聚乙烯包裹层以及聚乙烯桶组成，所述同位素中子源被固定放置在聚乙烯包裹层中心，所述聚乙烯包裹层位于聚乙烯桶的中心，所述能谱分析系统由伽马射线探测器、多道分析器及工业控制计算机组成，所述伽马射线探测器紧贴着聚乙烯桶外壁的中间高度位置，所述伽马射线探测器依次与多道分析器及工业控制计算机连接。

2.如权利要求1所述的基于PGNAA技术的水溶液中多元素成分及含量检测装置，其特征在于：所述同位素中子源位于聚乙烯桶的正中心，所述聚乙烯桶的内半径为4.8cm，外半径为15～16cm，高度为50cm，所述聚乙烯包裹层厚度为0.2cm。

3.如权利要求2所述的基于PGNAA技术的水溶液中多元素成分及含量检测装置，其特征在于：所述同位素中子源为镅铍中子源。

4.如权利要求3所述的基于PGNAA技术的水溶液中多元素成分及含量检测装置，其特征在于：所述伽马射线探测器为锗酸铋BGO探测器。

5.一种如权利要求1所述的基于PGNAA技术的水溶液中多元素成分及含量检测装置的检测方法，其特征在于：包括如下步骤

1）取样步骤：先采集水体样本倒入到聚乙烯桶的样品腔中，之后将同位素中子源固定于聚乙烯桶的正中心；

2）测量步骤：同位素中子源通过水体的慢化，被充分慢化为慢中子，之后其与水体中元素的原子核发生辐射俘获反应，发出瞬发特征伽玛射线，所述特征伽玛射线跟元素一一对应，所述瞬发特征伽玛射线穿过水体及聚乙烯桶被伽马射线探测器接受，这些特征伽玛信号进入多道分析器采集储存，然后送入工业控制计算机中的数据处理系统，得到伽玛射线能谱，能谱中特征峰的位置表示元素种类，特征峰的强度表示该元素的含量；

3）分析步骤：利用数学分析方法对不同元素的特征峰进行解析，并修正，最后得到水溶液中的元素成分种类、含量与能谱中特征峰计数的对应关系，从而实现元素分析与测量。

6.如权利要求5所述的基于PGNAA技术的水溶液中多元素成分及含量检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤3）中的数学分析方法为最小二乘法拟合方法。