工業用輻射測量設備和裝置

用於測量輻射的設備或裝置。

基本介紹

  • 中文名:工業用輻射測量設備和裝置
  • 外文名:Radiationmeasuring equipment and apparatus for Industry
電離室,輻射劑量儀,中子檢測儀,

電離室

電離室是一種探測電離輻射的氣體探測器。電離室是利用電離輻射的電離效應測量電離輻射的探測器,又稱離子室,台灣等地稱電離箱。
電離室由處於不同電位的電極和其間的介質組成。電離輻射在介質中產生電離離子對,在電場的作用下,正負離子分別向負極和正極漂移,形成電離電流。由於電離電流與輻射的強度成正比,測量該電流即可得到電離輻射的強度。
因此,氣體探測器的原理是,當探測器受到射線照射時,射線與氣體中的分子作用,產生由一個電子和一個正離子組成的離子對。這些離子向周圍區域自由擴散。擴散過程中,電子和正離子可以複合重新形成中性分子。但是,若在構成氣體探測器的收集極和高壓極上加直流的極化電壓V,形成電場,那么電子和正離子就會分別被拉向正負兩極,並被收集。隨著極化電壓V逐漸增加,氣體探測器的工作狀態就會從複合區、飽和區、正比區、有限正比區、蓋革區(G - M區)一直變化到連續放電區。
按照介質的種類,電離室可分為空氣電離室、液體電離室和固體電離室等;按照測量方法分為脈衝型電離室和電流型電離室。電離室種類繁多,除了上述分類,還可按照套用、輻射種類、形狀、氣體種類和壓力、測量對象、測量的校準量等分類。

輻射劑量儀

可測X射線同位素及γ射線輻射劑量,β射線顆粒流量密度。主要用於輻射放射研究,應急監測,民防,消防,海關,潛在非法輻射源監測,工業、醫藥及其它企業劑量測量,鈔票污染監測等。

中子檢測儀

中子不帶電,因此通過物質時和物質中的電子不發生作用,不能直接引起電離,而是通過與原子核相互作用產生能引起電離的次級粒子才能被記錄。中子與原子核的相互作用有核反應、核反衝、核裂變、活化等。
核反應法:中子本身不帶電,與原子核不發生庫侖作用,因此容易進入原子核,發生核反應。選擇某種能產生帶電粒子的核反應,記錄下帶電粒子引起的電離激發現象,即可探測中子。這種方法主要用於探測慢中子的強度,個別情況下也可用來測量快中子能譜。目前套用最多的是以下三種核反應:
n + 10B → α + 7Li + 2.792MeV σ0=3837±9b
n + 6Li → α + 3T + 4.786MeV σ0=940±4b
n + 3He → P + 3T + 0.765MeV σ0=5333±7b
中子與其他原子核反應截面一般是幾靶,因此上述三種反應截面都很大,常採用這三種核反應來探測中子。
核反衝法:入射能量為E的中子和原子核發生彈性散射時,中子的運動方向改變,能量也有所減少,中子減少的能量傳遞給原子核,使原子核以一定速度運動,這個原子核就稱為“反衝核”。反衝核具有一定電荷,可以作為帶電粒子來記錄,記錄到反衝核也就探測到了中子。主要用來探測快中子。
核裂變法:中子與重核作用可以發生裂變,裂變法就是通過記錄重核裂變碎片來探測中子的方法。對於熱中子、慢中子,總是選用235U、239Pu、233U做裂變材料。中子引起裂變時放出的能量很大,約200MeV,兩個裂變碎片共帶走約165MeV能量。入射中子能量一般都遠小於這個數值,因此這種方法不能直接用來測定中子能量,主要用來測定中子通量。由於裂變法放出的能量很大,γ本底對測量幾乎沒什麼影響,因此該法可在強γ本底下測量中子。
活化法:中子和原子核相互作用時,輻射俘獲是主要的作用過程。中子很容易進入原子核形成一個處於激發態的複合核,複合核通過發射一個或者幾個光子迅速退激回到基態。這種俘獲中子放出γ輻射的過程稱為“輻射俘獲”,用(n,γ)表示。
綜上所述,中子探測的4中基本原理,就是中子與原子核相互作用的4種基本作用過程。目前廣泛使用的各種中子探測器基本上都是基於以上4種原理開發的。

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