一种可产生单脉冲γ射线的辐射装置的制作方法

本发明涉及辐射领域，具体涉及一种可产生单脉冲γ射线的辐射装置。

背景技术：

在核电厂等涉核设施内都存在一定数量的核临界事故γ辐射报警仪。由于核临界事故的特性，在事故发生极短的时间内会发出较强的脉冲γ射线，对工作人员造成大剂量的急性照射。核临界事故γ辐射报警仪就是用来测量大剂量γ脉冲的装置，能够对核临界事故的γ脉冲产生报警，及时提醒现场人员撤离，并采取措施阻止临界事故继续发生。然而此类仪器的性能评价尚未得到解决，本发明从模拟核临界事故γ脉冲的目的出发，设计一种可产生单γ脉冲的实验装置，通过调整装置的各项参数，形成脉冲宽度、计量特性不同的γ脉冲，以此来对核临界事故γ辐射报警仪进行准确性分析和性能评估。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种可产生单脉冲γ射线的辐射装置，通过对放射源施加运动特性，构建能够产生脉冲宽度和剂量特性等满足要求的单脉冲γ射线，形成单脉冲γ射线辐射场，以此来校准测量单脉冲γ射线的测量仪器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可产生单脉冲γ射线的辐射装置，所述辐射装置包括：长方体形的铅屏蔽体，所述铅屏蔽体内设有导管，所述导管内在储源端放置有放射源，在所述导管的另一端放置有减速缓冲体，所述导管在所述储源端与所述气体传动装置连接，所述气体传动装置与所述移动气源连接，所述铅屏蔽体较长的面上设有射线出射口。

进一步，如上所述的辐射装置，所述辐射装置还包括压力测量装置，用于测量所述气体传动装置内的气压强度。

进一步，如上所述的辐射装置，所述导管的壁厚在满足所述气体传动装置内气压强度的前提下，尽可能设置更薄，用以减小对所述放射源的衰减。

进一步，如上所述的辐射装置，通过下式计算得到所需要γ脉冲的脉冲宽度：

t＝l/v

其中，t为所需要γ脉冲的脉冲宽度，l为所述射线出射口的大小，v为所述放射源的运动速度。

进一步，如上所述的辐射装置，所需要γ脉冲的脉冲宽度由模拟的核临界事故产生的γ脉冲的脉冲宽度决定，范围为1ms～1s。

进一步，如上所述的辐射装置，所述射线出射口的大小一经设定就不会改变，与所述放射源的尺寸的高度一致。

进一步，如上所述的辐射装置，所述放射源的运动速度取决于所需要γ脉冲的脉冲宽度，用于确定所述气体传动装置的功率大小，所述放射源的运动速度至少需要达到10m/s。

进一步，如上所述的辐射装置，所述辐射装置用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试，包括：

基于所需γ脉冲的剂量率大小，计算所述放射源的活度；

基于所述核临界事故γ辐射报警仪的探测单元的大小，在保证辐射场质量满足要求的前提下，确定所述射线出射口的张角，以满足辐射场的有效区域能完全覆盖所述探测单元。

本发明的有益效果在于：本发明通过对放射源施加运动特性，构建能够产生脉冲宽度和剂量特性等满足要求的单脉冲γ射线，形成单脉冲γ射线辐射场，以此来校准测量单脉冲γ射线的测量仪器。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种可产生单脉冲γ射线的辐射装置的结构示意图。

附图中：1-移动气源，2-气体传动装置，3-压力测量装置，4-储源端，5-放射源，6-铅屏蔽体，7-导管，8-射线出射口，9-减速缓冲体。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种可产生单脉冲γ射线的辐射装置，包括：长方体形的铅屏蔽体6，铅屏蔽体6内设有导管7，导管7内在储源端4放置有放射源5，在导管7的另一端放置有减速缓冲体9，导管7在储源端4与气体传动装置2连接，气体传动装置2与移动气源1连接，铅屏蔽体6较长的面上设有射线出射口8。辐射装置还包括压力测量装置3，用于测量气体传动装置2内的气压强度。

本发明实施例中，导管7的壁厚在满足气体传动装置2内气压强度的前提下，尽可能设置更薄，用以减小对放射源5的衰减。

本发明实施例中，可通过下式计算得到所需要γ脉冲的脉冲宽度：

t＝l/v

其中，t为所需要γ脉冲的脉冲宽度，l为射线出射口8的大小，v为放射源5的运动速度。所需要γ脉冲的脉冲宽度由模拟的核临界事故产生的γ脉冲的脉冲宽度决定，范围为1ms～1s。射线出射口8的大小一经设定就不会改变，与放射源5的尺寸的高度一致。放射源5的运动速度取决于所需要γ脉冲的脉冲宽度，用于确定气体传动装置2的功率大小，放射源5的运动速度至少需要达到10m/s。

本发明实施例中，通过气体传动装置2将移动气源1内的气体导入导管7，作用于放射源5，使放射源5以一定速度在导管7内运动，使产生的γ脉冲从射线出射口8射出。同时，还可以通过压力测量装置3实时检测气体传动装置2内的气压强度。具体地，可以基于所需要γ脉冲的脉冲宽度确定放射源5所需要的运动速度，可以通过调节气体传动装置2的功率大小来满足放射源5所需要的运动速度。

具体地，上述辐射装置可用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试，包括：基于所需γ脉冲的剂量率大小，计算所用同位素放射源的活度；基于核临界事故γ辐射报警仪的探测单元的大小，在保证辐射场质量满足要求的前提下，确定射线出射口的张角，以满足辐射场的有效区域能完全覆盖探测单元。

采用本发明实施例的辐射装置，采用同位素放射源相对射束出射口运动的方式来实现脉冲的产生，可用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试，也可以应用于其他用于单脉冲x、γ辐射测量的仪器设备的性能评估工作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种可产生单脉冲γ射线的辐射装置，其特征在于，所述辐射装置包括：长方体形的铅屏蔽体，所述铅屏蔽体内设有导管，所述导管内在储源端放置有放射源，在所述导管的另一端放置有减速缓冲体，所述导管在所述储源端与所述气体传动装置连接，所述气体传动装置与所述移动气源连接，所述铅屏蔽体较长的面上设有射线出射口。

2.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射装置还包括压力测量装置，用于测量所述气体传动装置内的气压强度。

3.根据权利要求2所述的辐射装置，其特征在于，所述导管的壁厚在满足所述气体传动装置内气压强度的前提下，尽可能设置更薄，用以减小对所述放射源的衰减。

4.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，通过下式计算得到所需要γ脉冲的脉冲宽度：

t＝l/v

其中，t为所需要γ脉冲的脉冲宽度，l为所述射线出射口的大小，v为所述放射源的运动速度。

5.根据权利要求4所述的辐射装置，其特征在于，所需要γ脉冲的脉冲宽度由模拟的核临界事故产生的γ脉冲的脉冲宽度决定，范围为1ms～1s。

6.根据权利要求4所述的辐射装置，其特征在于，所述射线出射口的大小一经设定就不会改变，与所述放射源的尺寸的高度一致。

7.根据权利要求4所述的辐射装置，其特征在于，所述放射源的运动速度取决于所需要γ脉冲的脉冲宽度，用于确定所述气体传动装置的功率大小，所述放射源的运动速度至少需要达到10m/s。

8.根据权利要求4所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射装置用于核临界事故γ辐射报警仪的校准和性能测试，包括：

基于所需γ脉冲的剂量率大小，计算所述放射源的活度；

基于所述核临界事故γ辐射报警仪的探测单元的大小，在保证辐射场质量满足要求的前提下，确定所述射线出射口的张角，以满足辐射场的有效区域能完全覆盖所述探测单元。

技术总结
本发明公开了可产生单脉冲γ射线的辐射装置，包括：长方体形的铅屏蔽体，所述铅屏蔽体内设有导管，所述导管内在储源端放置有放射源，在所述导管的另一端放置有减速缓冲体，所述导管在所述储源端与所述气体传动装置连接，所述气体传动装置与所述移动气源连接，所述铅屏蔽体较长的面上设有射线出射口。本发明通过对放射源施加运动特性，构建能够产生脉冲宽度和剂量特性等满足要求的单脉冲γ射线，形成单脉冲γ射线辐射场，以此来校准测量单脉冲γ射线的测量仪器。

技术研发人员：唐智辉;韦应靖;以恒冠;冯梅;方登富;张庆利;黄亚雯;崔伟;李志刚
受保护的技术使用者：中国辐射防护研究院
技术研发日：2021.05.10
技术公布日：2021.08.10