[发明专利]一种燃料元件破损典型核素监测仪

权利要求书

1.一种燃料元件破损典型核素监测仪，包括探测取样装置和信号处理装置，其特征在于：所述探测取样装置由螺旋状取样管路、铅屏蔽体和探测器芯体组成，所述探测器芯体包括依次连接的闪烁体、光电倍增管和前置放大器，所述闪烁体下部设置内嵌参考源，所述螺旋状取样管路套设在探测器芯体外，所述信号处理装置包括主放大器、采样单元和主机单元，所述采样单元包括稳峰模块、峰值保持模块、模数转换模块、堆积判弃及限幅限宽模块，所述主机单元包括隔离模块、能谱数据处理模块和显示控制控制模块，

所述主放大器与探测取样装置中前置放大器相连，用于接收前置放大器输出的电压脉冲信号，将其滤波成形并放大后，再分别输出至采样单元的稳峰模块和堆积判弃及限幅限宽模块；

所述稳峰模块与能谱数据处理模块相连，根据能谱数据处理模块反馈回的数字信号调节信号的放大倍数，以实现能谱测量的稳定；

所述峰值保持模块与稳峰模块相连，将稳峰模块输出的尖顶脉冲信号转变为以其峰值为幅值的平顶信号，输出给模数转换模块，为模数转换模块进行模数转换提供一个稳定的脉冲信号幅值；

所述堆积判弃及限幅限宽模块，用于判断主放大器输出的脉冲信号是否发生堆积，如发生堆积，堆积判弃及限幅限宽模块输出的电平信号控制峰值保持模块把幅值畸高的堆积信号舍弃，以克服堆积对能谱谱形影响；当主放大器出现幅值过高和宽度过宽的杂乱脉冲信号时，堆积判弃及限幅限宽模块关闭其输出至模数转换模块的模数变换启动信号，以保护杂乱脉冲信号对模数转换模块的冲击及能谱测量的影响；

所述模数转换模块与峰值保持模块相连，将从峰值保持模块接收到的电压模拟信号变换成数字信号，再输出至隔离模块；

所述隔离模块将模数转换模块输出的数字信号隔离，并输出至能谱数据处理模块，同时负责在能谱数据处理模块输出的反馈控制信号传输至稳峰模块前进行隔离；

所述能谱数据处理模块接收隔离模块输出的数字信号，将其统计成γ能谱，根据计算所得探测器芯体内嵌参考源能峰信息将对应的数字信号反馈给稳峰模块以实现稳峰，从能谱中直接提取总γ单道脉冲计数率和典型核素计数率，并将处理结果数据通过串口传送给显示控制模块。

2.根据权利要求1所述的燃料元件破损典型核素监测仪，其特征在于：所述主放大器采用OPA656，采样单元中稳峰模块选用16位可编程数模转换芯片DAC5446，峰值保持模块选用OPA656，模数转换模块选用16位1.33M采样率的模数转换芯片AD7983，堆积判弃及限幅限宽模块由比较器TL3016和双稳触发器54HCT123组成，主机单元中隔离模块选用100M速率隔离芯片IL262，能谱数据处理模块和显示控制模块都采用100MHz处理速度的CORTEX-M3内核ARM芯片LPC1788。

3.根据权利要求1所述的燃料元件破损典型核素监测仪，其特征在于：所述螺旋状取样管路为Φ10×2mm的不锈钢管，铅屏蔽体为PbSb2铅锑合金，探测器芯体中，闪烁体选用Φ40×40mm溴化镧闪烁体，光电倍增管型号为CR173，前置放大器采用OPA659，内嵌参考源为Co-60，电缆接头选用Roxtec RS型带耐酸不锈钢挡板的圆形入口密封组件，探测器芯体采用不锈钢壳体、端盖采取橡胶圈密封，铅屏蔽体内部与探测器芯体壳体间装有橡胶减震保护套，探测器芯体不锈钢壳体内衬有磁屏蔽筒。