[发明专利]隔爆型在线管道气体γ监测仪及其优化方法

权利要求书

1.隔爆型在线管道气体γ监测仪的优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、增大晶体：对隔爆型在线管道气体γ监测仪中的晶体进行更换，选择尺寸增大的晶体；

步骤二、估计自然本底计数率的理论增益：根据公式估计自然本底计数率的理论增益δ，其中，V为增大后的晶体的体积，单位为mm³；v为隔爆型在线管道气体γ监测仪中的晶体增大前的体积，单位为mm³；

步骤三、测定自然本底计数率的实际值：设定γ射线的能量范围，将增大后的晶体安装在隔爆型在线管道气体γ监测仪中，屏蔽宇宙射线的高能端，获取自然本底计数率的实际值且其中，为隔爆型在线管道气体γ监测仪中晶体增大前的自然本底计数率，和的单位均为Hz；

步骤四、获取探测灵敏度：对隔爆型在线管道气体γ监测仪更换尺寸增大的晶体，并更换光电倍增管，利用MCNP5蒙卡模拟计算在全谱区间下该γ监测仪对管道排放废气中各核素的探测灵敏度，并根据公式计算全谱区间下的探测灵敏度S，单位为Hz/(Bq·m^-3)，其中，n为管道排放废气中核素的总数且n取正整数，i为管道排放废气中核素的编号且i取正整数，i＝1,......,n，s_i为管道排放废气中第i种核素的探测灵敏度，单位为Hz/(Bq·m^-3)，η_i为管道排放废气中第i种核素占总核素的百分比；

步骤五、估计对外γ场的响应值：根据最低可探测浓度公式估计对外γ场的响应值Rob，单位为Hz/μGy·h^-1，其中，最低可探测浓度MDC为给定的设计指标值，单位为Bq/m³，t为给定的测量下限测量时间，单位为s，D为给定的工作外γ场，单位为mGy/h；

步骤六、增加铅室厚度：根据估计的对外γ场的响应值Rob和不同厚度的铅对各个能量核素的衰减系数表，估计隔爆型在线管道气体γ监测仪铅室厚度，对隔爆型在线管道气体γ监测仪的铅室厚度进行加厚；

步骤七、隔爆型在线管道气体γ监测仪的验证：通过增加铅室厚度，增大晶体，更换光电倍增管，根据最低可探测浓度公式验证最低可探测浓度MDC是否小于给定的设计指标值且该优化后的γ监测仪的测量响应时间是否不大于5min，当最低可探测浓度MDC小于给定的设计指标值且该优化后的γ监测仪的测量响应时间不大于5min时，该γ监测仪优化完成；否则调整铅室厚度或调整晶体体积，直至满足最低可探测浓度MDC小于给定的设计指标值且优化后的γ监测仪的测量响应时间不大于5min。

2.按照权利要求1所述的隔爆型在线管道气体γ监测仪的优化方法，其特征在于：步骤三中γ射线的能量范围为80keV～2MeV；步骤五中给定的测量下限测量时间t为14400s。

3.隔爆型在线管道气体γ监测仪，采用如权利要求1所述的隔爆型在线管道气体γ监测仪的优化方法，其特征在于：所述隔爆型在线管道气体γ监测仪包括γ探测器和外套设在所述γ探测器外的铅室(8)，所述γ探测器包括防爆外壳(7)以及依次设置在所述防爆外壳(7)内的晶体(3)、光电倍增管(4)和信号调理电路板(6)，光电倍增管(4)与防爆外壳(7)之间设置有屏蔽层(5)，铅室(8)套设在防爆外壳(7)外，铅室(8)靠近晶体(3)的一端设置有与铅室(8)配合的前盖(1)，前盖(1)上开设有与晶体(3)配合的贯通孔(2)，所述贯通孔(2)为取样通道，所述贯通孔(2)的外径与防爆外壳(7)的外径相等，所述贯通孔(2)的中轴线与防爆外壳(7)的中轴线垂直相交，贯通孔(2)和防爆外壳(7)均呈水平布设，信号调理电路板(6)上集成有对光电倍增管(4)输出信号依次进行耦合放大的信号耦合器和前置放大电路。

4.按照权利要求3所述的隔爆型在线管道气体γ监测仪，其特征在于：还包括底板(12)，所述底板(12)上设置有相平行设置的第一竖板(9)和第二竖板(10)，铅室(8)水平安装在第一竖板(9)和第二竖板(10)之间，铅室(8)与底板(12)之间设置有间隙，前盖(1)安装在第一竖板(9)远离铅室(8)的一端，第一竖板(9)上开设有通孔，防爆外壳(7)的一端穿过所述通孔与贯通孔(2)配合，第二竖板(10)远离铅室(8)的一端安装有与信号调理电路板(6)信号输出端连接的信号接口(11)。