[发明专利]在线样品活化与分析装置

说明书

本发明公开了一种在线样品活化与分析装置，包括换向器、进样器、收样器、辐照器、贮废器、测量装置、真空罐、气罐、辐监仪及控制器；其中，辐监仪包含探测器Ⅰ、计量器。所述的进样器、收样器、辐照器、贮废器、测量装置通过输样管分别与换向器连接，换向器、收样器、辐照器、测量装置分别与真空罐气路连接，换向器、进样器、收样器、测量装置还分别与气罐气路连接；所述的探测器Ⅰ与辐照器固定连接；所述的换向器、进样器、收样器、辐照器、贮废器、测量装置、计量器分别与控制器电连接。本发明的在线样品活化与分析装置结构紧凑，具有样品传输、辐照、储存、测量、丢弃、剂量监测和过照样品悬空冷却、样品重复照射与测量等自动功能，装置运行的稳定性和安全性好。

技术领域

本发明属于中子活化样品传输与分析技术及放射性同位素制备技术领域，具体涉及一种在线样品活化与分析装置。

背景技术

采用反应堆的热中子活化并用γ谱仪等核分析仪器对样品中指定元素进行定性与定量分析，是现有技术中对样品中微量元素测定比较高效和灵敏的分析方法，已在生命科学、环境学、地质学、材料学、考古学等科研领域广泛应用。

用于活化分析的样品在进入反应堆辐照前，需要在制靶间进行清洗、加热除气、包装密封等严格处理，并根据样品的物理和化学性质，以及所需要辐照的条件，如辐照的时间、中子注量率、冷却介质等，选择铝筒包装并焊接密封，或选择聚酰胺等非金属材质的样品盒包装，制成符合反应堆辐照安全要求的样品盒(靶件)，然后送入反应堆辐照。辐照后的样品盒被转移到制样间进行处理，制成适合测量的样品，再送至测量间采用γ谱仪等核分析仪器进行分析。当样品中的杂质核素的放射性强度高而影响到目标核素的测量时，则需将活化样品冷却至适合测量后再进行测量，完成测量的废弃样品被转移至存废间贮存。

对于需要较长时间照射且待测核素寿命长的样品，同大多数放射性同位素生产靶件一样，可以在停堆状态下采用人工方法将样品盒送入反应堆辐照和取出，并放入铅罐转移至指定地点进行样品处理与测量。而对于半衰期只有分钟甚至秒量级的样品，特别是需要准确限定辐照时间和/或中子注量的样品，则需要在制靶间与辐照器、制样间、测量间和暂存间甚至存废间之间建立样品快速传输与在线分析装置，以提高样品的转运与测量效率，保证样品中的目标核素能够得到有效测量。目前，在线的活化样品快速传输装置(俗称“跑兔装置”)和在线的中子活化样品分析装置均为气动传输装置，采用正压或负压方式驱使样品盒在各工作区之间高速转移(一般不低于10m/s)。