一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置製造方法

2023-12-01 06:45:01 1

一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型屬於鈾礦勘查【技術領域】，具體涉及一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置。所述屏蔽裝置由屏蔽裝置側筒及位於其上端的屏蔽裝置蓋、位於其下端的屏蔽裝置底座組成；所述溴化鑭晶體與光電倍增管之間用矽膠耦合，兩者側麵包兩層坡莫合金薄片，外再包一層海綿，海綿外用膠布綁定；所述高壓模塊和前置放大器位於光電倍增管下部，光電倍增管分別與高壓模塊和前置放大器連接；溴化鑭晶體、光電倍增管、高壓模塊和前置放大器整體裝入探頭外殼中；探頭外殼位於屏蔽裝置中，探頭外殼的上部放置有活性炭杯；前置放大器與8192道能譜主機連接，8192道能譜主機與可攜式計算機連接。該裝置可以提高伽瑪能譜測量的能量解析度和探測效率及測量系統靈敏度。
【專利說明】一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於鈾礦勘查【技術領域】，具體涉及一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置。【背景技術】
[0002]全球表層鈾礦資源基本查明，深部鈾礦資源的勘查具有一定的難度，尋找鈾礦最直接的方法就是鑽探，但是，大量的鑽探帶來的是巨大的經濟成本和浪費。所以，深部鈾礦資源的勘查技術的研究顯得尤為重要。在礦體周圍特別是上方存在機械暈和分散暈等，存在於這些暈中的鈾系微粒在地氣流或擴散、對流等綜合營力或載體的作用下沿著巖體接觸帶、斷裂構造、晶粒間空隙等滲透遷移，在表層土壤中富集。鈾系在遷移的過程中不斷衰變產生的氡，可以反映深部鈾礦信息。捕集、測量和評價氡的異常信息是深部鈾礦勘查的重要技術之一。氡的測量按可分為瞬時測量和累積測量，累積測量相對於瞬時測量來說，可避免氡的日變影響，能較好地反映深部信息，對尋找深部鈾礦具有重要的意義。瞬時測氡方法有218Po測氡、α能譜測氡等，所使用的儀器有FD-3017型國產測氡儀、RAD7測氡儀等，主要是通過現場抽氣測量，在沙地或鬆散的土壤中氡容易析出而儲存量少，且氡的日變化較大，效果不佳；累積測量方法有熱釋光、21°Ρο等，這些方法需要取土壤樣品，周期長，過程繁瑣，受淺層幹擾較大。活性炭吸附測氡是通過挖坑埋置裝有活性炭的杯子，長時間吸附捕集來自深部地氣流，然後測量杯中活性炭吸附的氡子體衰變產生的伽瑪射線來計算氡濃度。活性炭吸附測氡也分瞬時和累積測量兩種，以累積測量方式為優，該方法研究開始於上世紀60年代，測量裝置為鉛屏蔽的NaI晶體探測器，由於NaI晶體的能量解析度較差(能量解析度>7%, @137Cs-Y，662KeV)，且靈敏度較低，採用伽瑪能譜測量的統計漲落大，效果較差，當前基本採用伽瑪總道測量，伽瑪總道測量受釷系子體或其它核素衰變的幹擾。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的在於提供一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置，以提高伽瑪能譜測量的能量解析度和探測效率及測量系統靈敏度。
[0004]為達到上述目的，本實用新型所採取的技術方案為:
[0005]一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置，該裝置包括溴化鑭晶體、光電倍增管、高壓模塊和前置放大器、探頭外殼、屏蔽裝置、8192道能譜主機、可攜式計算機、活性炭杯；屏蔽裝置由屏蔽裝置側筒及位於其上端的屏蔽裝置蓋、位於其下端的屏蔽裝置底座組成；所述溴化鑭晶體與光電倍增管之間用矽膠耦合，兩者側麵包兩層坡莫合金薄片，外再包一層海綿，海綿外用膠布綁定；所述高壓模塊和前置放大器位於光電倍增管下部，光電倍增管分別與高壓模塊和前置放大器連接；溴化鑭晶體、光電倍增管、高壓模塊和前置放大器整體裝入探頭外殼中；探頭外殼位於屏蔽裝置中，探頭外殼的上部放置有活性炭杯；前置放大器通過信號電纜線與8192道能譜主機連接，8192道能譜主機通過信號電纜線與可攜式計算機連接。
[0006]所述溴化鑭晶體為摻鋪溴化鑭晶體,為圓柱體,底直徑為40mm,高45mm。
[0007]所述光電倍增管型號為CR-105。[0008]所述高壓模塊的型號為CC228P-01Y。
[0009]所述屏蔽裝置材料為鉛，所述屏蔽裝置側筒由7個圓筒疊加而成，每個圓筒外徑IlOmm,內徑80mm,高50mm,屏蔽裝置底座和屏蔽裝置蓋為直徑IlOmm,厚30mm的圓餅。
[0010]所述探頭外殼外形為圓柱狀,外徑69mm,內徑63mm,材料為招合金,厚3mm,分3段，每段通過螺紋連接成整體。
[0011]所述活性炭杯為塑料杯，規格為Φ40πιπιΧ70πιπι，內部從杯底到杯口依次裝活性炭顆粒20g?25g,薄層棉絮,乾燥劑3?5g,薄層棉絮、鐵紗網。
[0012]本實用新型所取得的有益效果為:
[0013]本實用新型所述精細伽瑪全譜快速測氡裝置，用於測量活性炭吸附的土壤氣體或納米級微粒所含氡及其子體衰變產生的伽瑪射線，通過分析處理實測8192道伽瑪全譜譜線數據來計算氡濃度進行深部找礦。利用溴化鑭晶體及最優匹配的光電倍增管、高壓模塊、前置放大器、8192道伽瑪全譜主機及鉛屏蔽裝置，建立一套精細伽瑪全譜測氡裝置，通過8192道伽瑪全譜譜線分析計算氡濃度進行深部找礦，解決深部鈾礦勘查技術難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型所述精細伽瑪全譜快速測氡裝置結構圖；
[0015]圖2為本實用新型所述精細伽瑪全譜快速測氡裝置的側筒橫切面圖；
[0016]圖中:1、溴化鑭晶體；2、光電倍增管；3、高壓模塊和前置放大器；4、探頭外殼；5、屏蔽裝置側筒；6、側筒橫切面；7、屏蔽裝置底座；8、屏蔽裝置蓋；9、信號電纜線；10、8192道能譜主機；11、可攜式計算機；12、活性炭杯。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型所述精細伽瑪全譜快速測氡裝置包括溴化鑭晶體1、光電倍增管2、高壓模塊和前置放大器3、探頭外殼4、屏蔽裝置、8192道能譜主機10、可攜式計算機11、活性炭杯12 ;屏蔽裝置由屏蔽裝置側筒5及位於其上端的屏蔽裝置蓋8、位於其下端的屏蔽裝置底座7組成；所述溴化鑭晶體I與光電倍增管2之間用矽膠耦合，兩者側麵包兩層坡莫合金薄片，外再包一層海綿，海綿外用膠布綁定，防止在測量過程中受電磁幹擾；所述高壓模塊和前置放大器3位於光電倍增管2下部，光電倍增管2分別與高壓模塊和前置放大器連接；溴化鑭晶體1、光電倍增管2、高壓模塊和前置放大器3整體裝入探頭外殼4中；探頭外殼4位於屏蔽裝置中，探頭外殼4的上部放置有活性炭杯12 ;前置放大器通過信號電纜線9與8192道能譜主機10連接，8192道能譜主機10通過信號電纜線9與可攜式計算機11連接；
[0019]所述溴化鑭晶體I為摻鋪溴化鑭晶體，為圓柱體，底直徑為40mm,高45mm ;所述光電倍增管2型號為CR-105 ;所述高壓模塊的型號為CC228P-01Y ;所述屏蔽裝置是為了阻擋來自環境的伽瑪射線，其材料為鉛，所述屏蔽裝置側筒5由7個圓筒疊加而成，便於搬運，每個圓筒外徑110mm，內徑80mm，高50mm，屏蔽裝置底座7和屏蔽裝置蓋8為直徑110mm，厚30mm的圓餅；所述探頭外殼4外形為圓柱狀,外徑69mm,內徑63mm,材料為招合金,厚3mm,分3段，每段通過螺紋連接成整體；所述活性炭杯12為塑料杯,規格為Φ40_Χ70_，內部從杯底到杯口依次裝活性炭顆粒20g?25g，薄層棉絮，乾燥劑3?5g，薄層棉絮、鐵紗網，所述活性炭是用於吸附地氣中氡；
[0020]該套裝置用於鈾礦勘查中伽瑪全能譜測量，具體工作過程如下:
[0021](I)將如圖1所示將測量系統組裝在已知氡濃度的小型氡室標定，獲得相應的伽瑪全譜譜線和氡濃度換算係數。
[0022](2)將採購的活性炭在專用的烤箱中烘乾，目的是將活性炭中氡及溼氣部分清除，烤箱設置溫度為120°C，烘烤時間為8小時。
[0023](2)將烤好的活性炭稱量25g裝入瓶中，塞入薄層絲綿，使乾燥劑與活性炭隔開，再裝入5g乾燥劑，然後再塞入絲綿，塞入鐵絲網，防止杯子倒放時活性炭及乾燥劑不掉落，然後蓋上瓶蓋，根據項目任務需要製作一定數量的活性炭杯，並在本實用新型所述精細伽瑪全譜快速測氡裝置上測量，獲得該活性炭杯的本底伽瑪全譜。
[0024](3)在野外現場按照一定的點線距網格挖坑，坑的規格為直徑15?18cm，深度50cm?IOOcm底部平坦，將裝好活性炭、絲綿、乾燥劑的活性炭杯取蓋後與漏鬥狀塑料杯罩連接倒扣坑底部，再將塑料薄膜或塑膠袋套上，以防止雨水或大氣中氡進入杯中，然後，用土壤將坑填滿，並做標記。記錄埋杯時間，時間具體到分鐘。
[0025](4)埋置活性炭杯7天?30天後，將活性炭杯取出，蓋上杯蓋，密封，3小時後，測量3次，每次測量時間I分鐘，取平均全譜線。
[0026](5)設置氡子體特徵峰的能量窗口，計算相應的特徵峰窗口淨計數率。具體根據全譜線特徵及項目研究需要，可選取214Bi的609keV特徵峰窗口淨計數率、214Bi的609keV特徵峰和1760keV特徵峰兩個窗口總的淨計數率、214Pb的352keV特徵峰、295keV特徵峰、242keV特徵峰三個特徵峰窗口的淨計數率，再利用對應換算係數即可確定氡濃度。
[0027](6)基於GIS軟體，將公裡網坐標及所測氡濃度，插值並繪製等值圖，通過濾波平滑處理得到所需要的等值線圖。
【權利要求】
1.一種精細伽瑪全譜快速測氡裝置，其特徵在於:該裝置包括溴化鑭晶體(I)、光電倍增管(2)、高壓模塊和前置放大器(3)、探頭外殼(4)、屏蔽裝置、8192道能譜主機(10)、可攜式計算機(11)、活性炭杯(12);屏蔽裝置由屏蔽裝置側筒(5)及位於其上端的屏蔽裝置蓋(8)、位於其下端的屏蔽裝置底座(7)組成；所述溴化鑭晶體(I)與光電倍增管(2)之間用矽膠耦合，兩者側麵包兩層坡莫合金薄片，外再包一層海綿，海綿外用膠布綁定；所述高壓模塊和前置放大器(3)位於光電倍增管(2)下部，光電倍增管(2)分別與高壓模塊和前置放大器連接；溴化鑭晶體(I)、光電倍增管(2)、高壓模塊和前置放大器(3)整體裝入探頭外殼(4)中；探頭外殼(4)位於屏蔽裝置中，探頭外殼(4)的上部放置有活性炭杯(12);前置放大器通過信號電纜線(9 )與8192道能譜主機(IO )連接，8192道能譜主機(10 )通過信號電纜線(9)與可攜式計算機(11)連接。
2.根據權利要求1所述的精細伽瑪全譜快速測氡裝置，其特徵在於:所述溴化鑭晶體(1)為摻鋪溴化鑭晶體，為圓柱體，底直徑為40mm,高45mm。
3.根據權利要求1所述的精細伽瑪全譜快速測氡裝置，其特徵在於:所述光電倍增管(2)型號為CR-105。
4.根據權利要求1所述的精細伽瑪全譜快速測氡裝置，其特徵在於:所述高壓模塊的型號為 CC228P-01Y。
5.根據權利要求1所述的精細伽瑪全譜快速測氡裝置，其特徵在於:所述屏蔽裝置材料為鉛，所述屏蔽裝置側筒(5)由7個圓筒疊加而成，每個圓筒外徑IlOmm,內徑80mm,高50mm，屏蔽裝置底座(7)和屏蔽裝置蓋(8)為直徑110mm，厚30mm的圓餅。
6.根據權利要求1所述的精細伽瑪全譜快速測氡裝置，其特徵在於:所述探頭外殼(4)外形為圓柱狀，外徑69mm,內徑63mm,材料為招合金,厚3mm,分3段,每段通過螺紋連接成整體。
7.根據權利要求1所述的精細伽瑪全譜快速測氡裝置，其特徵在於:所述活性炭杯(12)為塑料杯，規格為C>40mmX70mm,內部從杯底到杯口依次裝活性炭顆粒20g?25g,薄層棉絮，乾燥劑3?5g，薄層棉絮、鐵紗網。
【文檔編號】G01V5/00GK203376483SQ201320447928
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月25日
【發明者】李必紅, 陸士立, 趙丹, 劉武生, 楊龍泉 申請人:核工業北京地質研究院