[发明专利]隔爆型在线管道气体γ监测仪及其优化方法

摘要

本发明公开了一种隔爆型在线管道气体γ监测仪及其优化方法，该监测仪包括防爆外壳、晶体、光电倍增管和信号调理电路板，光电倍增管与防爆外壳之间设置有屏蔽层，铅室套设在防爆外壳外，铅室与前盖配合，前盖上开设有贯通孔，贯通孔与防爆外壳的中轴线垂直相交；该优化方法包括步骤：一、增大晶体；二、估计自然本底计数率的理论增益；三、测定自然本底计数率的实际值；四、获取探测灵敏度；五、估计对外γ场的响应值；六、增加铅室厚度；七、隔爆型在线管道气体γ监测仪的验证。本发明在防爆外壳内更换晶体，配备适应的光电倍增管，并设置屏蔽层，减少噪声，通过取样通道取样，提高探测可靠度，铅室与前盖配合，减少外γ场对探测器下限的影响。

主权项

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mm；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mm；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。