电离辐射通常又称为放射性辐射 [2] ,由于这类辐射发生的能量较高,可以引起周围物质的原子电离,故称之为电离辐射。在辐射防护领域,电离辐射是指在生物物质中产生离子对的辐射。电离辐射根据组成的粒子本质不同,可分为α、β、γ(X )、n 等辐射。电离辐射的来源可以是放射性核素(包括天然的和人工生产的),也可能是核反应装置,如反应堆、对撞机、加速器、核聚变装置等等,也可以是用于医学诊断和的X 射线机。
核仪器是用于监测电离辐射的仪器(电磁辐射则要用场强仪、频谱仪等仪器)。核仪器可以粗略如下分类:
1 、按测量对象性质分
α测量仪:带电粒子测量仪
β测量仪:带电粒子测量仪
γ测量仪
n 测量仪
由于不同粒子与物质作用的机理不同,因此对不同粒子采用不同的传感器。它们不外可分为气体、闪烁、半导体传感器等。
2 、按监测目的分:
粒子强度仪:(总α、总β、总γ 、中子)仅与粒子数相关,与能量无关。
剂量仪:主要指贯穿辐射、γ 、x 和中子,不仅与粒子数相关,与能量也有关,但无法区分是哪种核素。
谱仪:(α、β、γ、x 、中子),区分各种不同的放射性核素,并可以与内置数据库和正确的刻度方法结合确定各种核素的强度及剂量。
3 、按监测用途分:
入口探测器:(行人、车辆、火车、行李包裹、货物、集装箱等)用于出入境检验检疫以及国土安全。
场所(固定点)剂量仪:用于发现监测区域异常排放,对用源场所的剂量进行监控、。
巡测剂量仪:用于核环境、核安全,寻找放射源,发现特殊核材料个人剂量仪:用于从事核安全、核反恐人员的个人剂量监测及核素识别仪:用于识别放射性同位素及特殊核材料的种类并确定其强度,它可分实验室用以及便携式两种。
核废物监测仪:用于核设施、核电站等,对核废物监测并分类表面污染监测仪:有监测路面(车载)、全身及工作衣表面(固定),桌面或任何工作区域局部表面(携带式)。
气体及气溶胶测量仪:测氡气、钍射气、Xe 等惰性气体等流出物监测系统:用于核电站等大型核设施
核成像系统:大型核仪器,采用辐射源和传感器组合,对监测目标扫描成像
其他辅助设施:如自动气象站,气溶胶采样设备、无线电定位系统、车载设备等。
携带式X、γ??辐射剂量率仪
这种仪器可由电池供电, 重量轻, 可携带测量,是口岸常用的X 和??辐射测量仪器。该仪器包括一个或几个X 和??辐射探测器, 测量能量范围为50keV 到3M eV, 响应时间不超过8s; 通常设有功能, 可以作为监测仪使用; 测量辐射剂量率的灵敏度、准确度都比PRD 高很多, 其测量的剂量率值可以作为原始结果来判断被测物的放射性水平。有些仪器可以通过改换探头来测量??、 表面污染或中子辐射 [1] 。
携带式能谱仪
这种仪器外形和GSD基本一致, 区别是在GSD上加装了能谱的测量功能, 通常采用NaI( Tl) 闪烁体作为探头材料。NaI( Tl)材料的探测效率高, 可以做能量响应, 可测能谱, 但能量分辨率低, 所以RID可以在现场做大致的核素定性。
通道式X 和γ??辐射监测仪
通道式X 和??辐射计量率仪主要用来探测车辆、人员、行李和邮件的放射性, 有时也称为门式或固定式放射性监测系统。和携带式相比, 固定式X 和??辐射计量率仪一般采用塑料闪烁体做探测部件, 可以做得比较大, 所以探测灵敏度更高。探测能量范围应在50keV 到7MeV 之间, 至少应达到80keV ~ 1. 5M eV, 通常可设置预值以配合自动监测工作。有些配有中子探测器, 可对中子进行监测 [1] 。
中子检测仪
中子检测仪 [5] 是测量现场中子计数或剂量的便携式或佩带式仪器。由于中子不带电, 不能直接测量, 一般是通过中子和物质进行核反应或弹性碰撞来检测中子, 常用的检测器是充有3H e和BF3的气体正比计数管。由于中子辐射出现的情况很少, 所以中子检测仪一般并不单独购置, 而是作为其它仪器的附加功能来配置。
高纯锗γ??能谱仪
??能谱仪是通过测量分析??能谱来对被测物含的放射性核素和含量。通常所说的??能谱仪是指实验室内的大型谱仪, 探头材料为半导体材料,现在采用高纯锗材料, 能量分辨力极好, 测量时需要用液氮或电制冷。测量时一般放置在铅室中, 能对样品中很低含量的放射性核素进行准确地定性和定量 [1] 。
其他仪器
还有其他一些仪器设备, 也可能会在实际工作中使用。比如车载式辐射检测仪, 它的探测方式和通道式的一致, 但其探测器安装在车辆上, 可探测。将光学成像和??剂量率分布梯度图像进行叠加的??相机, 可以以照片的形式, 非常清晰直观的显示观测地区放射源(热点)所在的位置。还有将探测器安装在抓斗或龙门吊上的装置,可以在抓取和吊装货物的时候直接对货物进行放射性测量 [1] 。
仪器开机及功能菜单设置
先安装一个9V的碱性电池,电池盒位于仪器的后方下部,请正确安装。安装之后,按电源键 1S,液晶显示”MR-50辐射探测仪”辐射探测仪, 之后仪器约有6秒钟自检,所有能指示的都会出现。系统自检后,仪器将显示辐射水平。启动后30秒,仪器发出短的beep声表明仪器已收集到足够信息,保证统计的有效性。
注:1.确保在探测视窗和探测源之间没有障碍物。 2.不要让云母窗朝向太阳,它可能影响读数。
功能菜单允许你更改一些仪器内部缺省的设置。一旦你改变了仪器的设置,它将一直起作用,直到您再次更改它。
① 进入菜单: 长按 3秒,直到液晶显示SET时,表示已经进入菜单,如当前测量模式是uSv/h,mR/h,CPS,CPM,则直接进入值设置菜单,如当前测量模式是TOTAL, 则直接进入定时计数时间设置菜单;
② 切换菜单项: 进入菜单后,短按 可切换到下一个菜单项,值设置菜单 ? 平均时间设置菜单 ? 定时计数时间设置菜单 ? 校准因子CAL设置菜单
③ 修改数值: 减小值, 增加值;
④ 保存数值并退出菜单:短按 保存数值,液晶显示“OK”后退回正常测量界面,SET消失;
⑤ 不保存退出菜单:长按 3秒,退回正常测量界面,SET消失;
菜单子项如下:
图标 选项内容 说明
辐射水平 设为0时表示无穷大,即可关闭辐身射水平功能。
平均时间/响应时间 设为0时表示使用自动平均方式
定时时间设置 在Total/Timer模式下,表示计数的时间长度;
标定系数调节 显示现用标定系数,调整到所需标定系数自动重设到自动平均及mR/hr
MR-50辐射探测仪,如何测量辐射
“MR-50辐射探测仪”用一支盖革管-弥勒计数管来探测辐射。每次当辐射通过盖革管时,盖革管产生一个脉冲电流并引起电离。这样每一次脉冲都被电路探测到且记为一个计数。”MR-50辐射探测仪”辐射探测仪按照您选择的模式来显示读数。
由于放射性的随机性,仪器检测到的计数每分钟都在变化。取一段时间内的平均值更加精确,时间越长越精确。参见第三章“总量/加权操作模式”的细节。
2.预防措施
要使仪器保持良好状态,请小心使用和阅读下面内容:
? 不要将仪器接触放射性表面或材料,这样才不会污染”MR-50辐射探测仪”辐射探测仪。
? 不要将仪器置于50°C以上的高温下,不要长时间将仪器暴晒在太阳下。
? 不要弄湿仪器。水会损坏电路板和盖革管的云母表面。
? 不要将仪器置于微波炉里。它不能测微波,可能会损坏仪器或微波炉。
? 本仪器可能对无线频率,微波,静电乃至电磁场均有感应,但不能正常工作。
? 如果想搁一段时间再用,可将电池取出,防止电池腐蚀。
? 电量不足(空格)时请更换电池。
3.探测器简介
“MR-50辐射探测仪”用1支2英寸的盖革管,通常称为“烤饼管”。在仪器背面,屏幕称为视窗。它允许不能通过塑料盒的α射线以及低能量的β、γ射线渗透到盖革管的云母表面。
注意:盖革管的云母表面易脆。切勿用手指或其他硬质物碰触视窗,以免损坏盖革管。
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