[发明专利]基于柔性闪烁体的海水放射性核素现场富集检测装置

权利要求书

1.一种基于柔性闪烁体的海水放射性核素现场富集检测装置，包括依次连接的泵送部分、富集装置部分以及检测装置部分，其中，

所述富集装置部分包括屏蔽层、内胆、杂质过滤层、核素富集柱阵列，所述内胆为马林杯式结构，内胆外套设屏蔽层，泵送部分连接至所述内胆，待检测水体经安装在内胆中的所述杂质过滤层，并在核素富集柱阵列进行核素的富集；

所述检测装置部分包括作为探测器的钙钛矿纳米晶闪烁体膜、检测阵列、信号处理电路阵列、直流电源及控制单元；待富集柱吸附饱和后排空内胆中的水，通过加热器降低内胆中湿度，所述检测装置部分进行核素检测；

所述富集装置部分中，所述杂质过滤层设置于内胆上部，包括第一杂质过滤层、第二杂质过滤层，二者为与富集装置部分主体同轴的薄圆柱层，用于过滤海水中的大颗粒杂质；

核素富集柱中填有薄膜式核素吸附材料，用于对多种核素同时吸附富集；

所述泵送部分包括：

水泵过滤器，用于滤去大体积杂质；

第一进水管，连接到所述水泵过滤器，

水泵，其进口连接到所述第一进水管，用于抽取含有放射性核素的水体；

第二进水管，连接到水泵的出口，并连接到富集装置部分进口；

第二进水管上安装有第一流量计，用于检测并记录流入富集装置部分的海水的流速和体积；出水管上安装有第二流量计，用于检测并记录从富集装置部分流出的海水的流速和体积；

控制盒安装在探测器底部，其内部设置有控制单元和直流电源；所述控制单元连接到水泵、第一流量计、第二流量计、温湿度传感器、泄气阀、加热器、探测器、信号处理电路阵列及上位机，用于实现所述海水放射性核素现场富集检测装置的逻辑控制和数据传输；

直流电源用于为所述海水放射性核素现场富集检测装置提供电源；

所述控制单元通过读取并处理第一流量计和第二流量计的数据，调节水泵的泵送功率，并使得当处理海水体积达到目标体积后，水泵停止工作；控制单元通过读取第二流量计的数据判断富集装置部分内海水是否排空，待海水排空后启动加热器并打开泄气阀，烘干内胆中水分；控制单元通过温湿度传感器的数据判断内胆中湿度是否满足检测要求，待湿度满足要求后启动探测器装置；

所述钙钛矿纳米晶闪烁体膜为柔性放射性探测器，其吸收放射线后在可见光区产生较强的辐射发光行为并可调谐；

检测阵列用于将可见光信号转化为电信号交由信号处理电路阵列处理，所述检测阵列为光电倍增管阵列或雪崩二极管阵列；

所述富集装置部分中，

内胆下部的核素富集柱下部连接有出水管，内胆下半部分外侧设置加热器；

泄气阀设置于富集装置部分顶部，控制连通富集装置部分内胆腔体内空间和外部大气的气道的开闭，泄气阀气道安装有温湿度传感器。

2.根据权利要求1所述的海水放射性核素现场富集检测装置，所述屏蔽层包括铅屏蔽层与铜屏蔽层，所述铜屏蔽层套设在内胆外部，铅屏蔽层套设在铜屏蔽层外部；所述核素富集柱阵列与杂质过滤层安装在内胆中，所述检测装置部分从富集装置部分底部穿过铅屏蔽层和铜屏蔽层，接近马林杯式内胆中的核素富集柱阵列。

3.根据权利要求2所述的海水放射性核素现场富集检测装置，其中，

核素富集柱阵列包括多个核素富集柱，所述多个核素富集柱均匀安装在内胆内部下部，绕富集装置部分主体轴线呈环形阵列排布；

钙钛矿纳米晶闪烁体膜包括多个部分，每个部分一面与所述核素富集柱相对，另一面对应连接一块检测阵列板以及对应的信号处理电路。