[发明专利]一种用于辐照作业的自动化物品传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及物品传输及控制设备的技术领域，特别涉及一种用于辐照作业的自动化物品传输装置。

背景技术

随着核能研究的发展，射线装置(如反应堆、同位素射线装置、加速器射线装置等等)在能源、医疗、食品、军工、基础科学等领域的使用越来越广泛。利用射线装置辐照不同类型的样品，是研究和利用射线装置的基本方法。然而高剂量射线会对人体产生损伤，为确保工作与科研人员的安全，通常会使用物品传输装置从远离射线装置的安全区域传输待辐照样品至辐照区，如已公布的专利CN 101334477 B以及周琴琴等.基于神光Ⅲ原型ICF中子活化样品“跑兔”系统运动特性的数值模拟.《原子核物理评论》，2007，第24卷(第一期)上公开的一种跑兔装置等。

但是传统的传输设备无法探测射线强度，对样品辐照剂量的调节需要操作人员按照仪表信息和操作经验进行控制，学习成本高；同时，作业全程需要专业操作人员跟踪，不同辐照剂量的样品难以连续作业，工作效率低；再者，加速器或反应堆射线装置本身存在的功率波动，样品上的辐照剂量难以精确定量控制，存在辐照剂量偏离预设值的可能。

射线装置的工作功率可以由其发射的射线能量和通量进行表征。对于特定的射线装置，在固定位置上的探测器可以测量出该点射线的能量和通量。利用该测量结果可以计算出射线装置的瞬时功率，进而计算出被辐照样品的辐照剂量率。

射线探测器的种类多样，且技术成熟，如《核辐射探测器及其实验技术手册》(汲长松，原子能出版社)中公开的多种射线探测器。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种用于中子或光子射线装置的自动化物品传输装置，其目的是通过结合射线探测器解决现有传输装置无法精确控制样品的受辐照剂量及实现自动化连续作业功能。

本发明采用的技术方案为：

一种用于辐照作业的自动化物品传输装置，该装置由射线探测器、辐照端口、传输管道、换路器、样品盒、自动进样系统、自动出样系统、动力系统以及控制系统构成，射线探测器安装于辐照端口附近，通过模拟和数字两种信号接口与控制系统连接；辐照端口通过传输管道经换路器分别与自动进样系统和自动出样系统连接；样品盒由动力系统驱动在传输管道内运动；控制系统依据输入的辐照指标，通过采集射线探测器信号，控制自动进样系统、换路器、动力系统、自动出样系统联合运作，自动完成样品的辐照任务。

其中，所述的辐照端口的外壳由铝合金材料制造，其末端安装有带弹簧的伸缩式触碰开关，带弹簧的伸缩式触碰开关与样品的接触面材料为减震橡胶，辐照端口的入口处安装有电动插销，伸缩式触碰开关与电动插销均与控制系统相连接。

其中，所述的自动进样系统由气动活塞、电动传送带和进样通道构成，电动传送带平行于所述的传输管道的方向运行，其上安装有隔板，隔板间隔和进样通道宽度一致；进样通道垂直于电动传送带，一端与传输管道窗口相连接，另一端与电动传送带相连接；活塞垂直于电动传送带方向在进样通道内运动，活塞前端呈凸型设计，前端面尺寸与传输管道窗口尺寸一致，突出厚度与传输管道壁厚相同；活塞前端的两肩尺寸略大于传输管道窗口，两肩上可选择性的嵌有O型橡胶密封圈。

其中，所述的自动出样系统通过传送带一端与传输管道垂直连接，另一端与铅室相连接；传送带在由铅板组成的管道内运行，传输管道正对的铅板内侧贴有减震橡胶。

其中，所述的控制系统具有以下功能：控制自动进样系统实现进样，控制自动出样系统实现出样，控制动力系统和换路器实现样品从进样端到辐照端以及从辐照端到出样端的传输，从射线探测器获取数据，并计算转化为样品的辐照剂量。

本发明的原理在于：

本发明第一方面，提供了一种自动化物品传输装置，其包括射线探测器、辐照端口、传输管道、换路器、样品盒、自动进样系统、自动出样系统，动力系统以及控制系统。样品被装载于样品盒内从自动进样系统进入传输管道，控制系统驱动动力系统和换路器将其沿传输管道传输至辐照端口接受辐照，射线探测器采集射线反馈给控制系统；控制系统经过判断，在达到辐照指标要求后驱动动力系统和换路器将样品盒传输给自动出样系统，自动出样系统将样品盒储存于铅室中，实现自动辐照作业。