[发明专利]一种放射性水过滤器废滤芯测量系统和方法

权利要求书

1.一种放射性水过滤器废滤芯测量系统, 其特征在于，所述系统包括：

机械台架,包括用于带动待测废滤芯做三维运动的三维运动平台;

伽马谱仪,包括与所述待测废滤芯对应设置的准直器；安装在所述准直器上的探测器；用于采集和处理所述探测器测量数据的数字化谱仪；以及用于解谱、无源效率刻度和核素活度反演后得到被测废滤芯中各放射性核素分布及其总活度和活度占比的核素活度反演模块；

控制单元,连接所述伽马谱仪和三维运动平台,用于根据规划的测量点和测量路径，控制三维运动平台运动、以对所述待测废滤芯的全段进行分段检测,可视化显示测量结果；

所述机械台架还包括：

测量屏蔽装置，设置在三维运动平台外围，用于屏蔽所述被测废滤芯释放的伽马射线；

测量防护桶，包覆在被测废滤芯外周面并通过夹具固定连接在三维运动平台上，用于对被测废滤芯进行导向和定位，同时避免放射性污染扩散；

所述准直器的一端位于所述测量屏蔽装置内部空间并与所述测量防护桶贴合对齐，所述准直器的另一端位于所述测量屏蔽装置外部、并与所述伽马谱仪的探测器套筒连接，用于准直探测器和被测废滤芯；

所述三维运动平台，连接控制单元的驱动模块，用于通过所述驱动模块驱动所述测量防护桶和被测废滤芯沿轴线方向做直线运动和旋转运动、沿水平方向直线移动，使所述测量防护桶与准直器贴合,以使被测废滤芯全段沿三维方向运动进行对准所述准直器被分段检测；

在所述准直器后端段留有用于插入衰减片的中空通道；所述准直器的一端穿过所述测量屏蔽装置的内部空间并与所述测量防护桶贴合对齐。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述探测器用于通过准直器依次测量被测废滤芯轴向各分段，所述被测废滤芯中放射性核素释放的伽马射线与所述探测器相互作用产生电脉冲信号，所述电脉冲信号经前置放大器放大;

所述数字化谱仪，包括数据信号采集存贮部分，所述探测器输入信号经主放大器放大、成形后，并传送往至数模转换器和多道脉冲幅度分析器将电脉冲信号转换成数字信号供所述核素活度反演模块分析和计算。

3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述核素活度反演模块包括：解谱模块，无源效率刻度模块和核素活度计算模块；

所述解谱模块,连接数字化谱仪和核素活度计算模块,用于接收放大的电脉冲信号得到探测器每次探测的沿轴向分段的各分段全能峰计数率，解谱分析得到被测废滤芯各分段的放射性核素的种类及其全能峰计数率;

所述无源效率刻度模块, 连接所述核素活度计算模块,用于计算建立各规格尺寸的待测废滤芯在其测量几何条件下的效率刻度曲线，测量时供所述核素活度计算模块调用被测废滤芯对应的效率刻度曲线；

所述核素活度计算模块，根据解谱模块给出的放射性核素种类及其全能峰计数率，调用所述无源效率刻度模块中被测废滤芯对应的效率刻度曲线，计算得到被测废滤芯各分段内各放射性核素的活度，最终得到被测废滤芯中各放射性核素分布及其总活度和活度占比。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述控制单元包括处理模块和所述驱动模块;

所述驱动模块,分别连接三维运动平台和处理模块,用于驱动三维运动平台带动所述被测废滤芯沿其径向旋转或沿轴向直线运动，以使被测废滤芯的对应分段作为检测区域被选择对准准直器；

所述处理模块,连接所述核素活度反演模块,用于根据核素活度反演模块在每一段核素活度反演计算完成后，按照所述规划的测量点和测量路径通过所述驱动模块控制所述三维运动平台以进行下一段测量检测。

5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述控制单元还包括路径规划模块,连接驱动模块和处理模块，用于根据不同规格的被测废滤芯设置测量点和测量路径规划，将被测废滤芯沿轴向分成若干段；

所述处理模块还用于按照所述规划的测量点和测量路径, 控制三维运动平台沿轴向分成若干段的所述被测废滤芯进行分段检测，并完成被测废滤芯的全段检测。

6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述伽马谱仪还包括制冷装置，所述制冷装置采用电制冷或液氮制冷，用于为所述探测器提供制冷；

所述准直器外侧轴具有中空通道，用于容纳屏蔽衰减片。