輻射監測器

輻射監測器，是一種電磁波輻射監測器的結構改進，主要是在殼體內設有電源部、電路板及測桿等構件。

基本介紹

• 中文名：輻射監測器
• 外文名：Radiation monitor
• 作用：電磁波輻射的檢測
• 構造：電源部 電路板 測桿等
• 可探測：X-射線.Gamma Alpha beta射線

輻射監測器，是一種電磁波輻射監測器的結構改進，主要是在殼體內設有電源部、電路板及測桿等構件。在殼體兩側設有滑槽；又在電路板上設有接觸彈片，該接觸彈片可與活動測桿相觸，並使活動側桿可沿殼體側端的滑槽而作伸出及收合的動作，則在使用時將活動測桿伸出可得到精準的監測，反之，收合時，則不占用空間。

技術手段

劑量率儀一直是線上輻射監測最重要的設備之一，其原理是把核反應時所放射的射線能量沉積下來並轉化其他信號。對於不同的射線：α、β、γ、X射線和中子等，各有不同類型的劑量率儀進行探測，並且針對不同的套用，其探測的形式是多種多樣的。在這其中，對γ射線的探測有著重要的意義和套用價值。很多核現象都伴有特徵γ射線產生，通過對Y射線的能譜分析，即可以獲取核現象的重要信息。並且由於空氣對γ射線的衰減程度不高，可以在適當的距離進行探測，提供線上測量的手段。

現階段對於γ輻射的監測儀器有氣體探測器、閃爍計數器和半導體探測器等。現有的Y輻射環境監測儀器只具有所測量位置點所接受到的輻射情況，如果想同時得到某個範圍內輻射源分布的情況，就必須在區域內布置多個型號相同的監測儀器聯合起來進行數據分析才能獲取。舉個簡單而現實的例子，如果在實驗室內進行某液體放射源實驗時不慎將放射源灑落到地上，清理之後放射性仍超標，為了找到未被清理徹底的地方，就要使用多個探測器同時在不同位置進行監測，或者使用單個探測器在不同位置進行搜尋，這樣無疑很耗費時間人力和物力，而且還要受現場情況和探測設備的限制，這樣獲取的放射源信息是很模糊的，而且人員操作的時間比較長，可能會受到比較大劑量的輻射。

技術指標

測量範圍:0-999mR/hr.
GM管0.50英寸.2.0-3.0mg/平方厘米的雲母視窗.
對Cs-137(660keV)的靈敏度:1095cpm每mR/hr.
對Co-60靈敏度:1095cpm每mR/hr.
禁止時的最大本底計數

核輻射

核輻射，或通常稱之為放射性，存在於所有的物質之中，即包括你喝的水和我呼吸的空氣，就是億萬年存在的客觀事實，正常現象。因此，我們討論的是在口常生活中有哪些物質，在一條件下，有偏高或高的放射性，並足以對人造成傷害。

核輻射主要是指α、β、γ三種射線:

α射線是氦核，β射線是電子，這二種射線由於穿透力小，影響距離比較近，只要輻射源不進入體內，影響不會太大。

γ射線的穿透力很強，是一種波長很短的電磁波。電磁波是很常見的輻射，對人體的影響主要由功率(與場強有關)和頻率決定。通訊用的無線電波是頻率較低的電磁波。以可見光為界，頻率低於(波長長於)可見光的電磁波對人體產生的主要是熱效應，頻率高於可見光的電磁波對人體產生的主要是化學效應。

套用領域

隨著我國核技術事業的發展，對輻射監測任務的要求不斷提高。首先，我國放射源使用量逐年增加，對放射性管理工作提出了更高的要求。2002統計結果表明，全國有用源單位8300多家，放射源總數63700餘枚。已經廢棄的廢源約有2.5萬枚。

核反應堆也是我國輻射監測任務的重點。核反應堆主要分布在核電站，科研機構，軍事設施(核潛艇)中。

一些相關科研單位、國家機關部門也迫切需要完整有效的輻射監測手段，例如擁有高能粒子加速器的科研機構，醫療部門，擁有貨櫃監測裝置的海關部門，航空航天部門等等。在我國神舟載人航天飛行計畫當中，輻射監測起到了重要的作用。

此外，隨著國際反恐形勢的發展，我們也要考慮針對有可能的核恐怖攻擊的環境監測。核恐怖攻擊的主要方式是通過放射性分散裝置(RDD)，特別是通過常規炸藥爆炸的所謂“髒彈”造成環境的廣泛放射性污染。

綜上所述，現階段我國放射性物質檢測主要的套用領域如下:放射源的貯藏和運輸，核廢物處理，反恐怖，交通口岸貨物放射性檢測，環境輻射污染監測，核電站及反應堆檢測，放射性實驗室及醫療部門檢測。

主要產品

（1）A Portable Gamma Camera

美國密西根大學核工系的研究者們在1995年開發了這個攜帶型伽馬相機。

該系統主要套用於核相關的工業系統，目的是探測高能量，高強度，遠場的伽馬射線，要求系統有比較大的視野，但對成像的解析度要求不高。該系統探測器部分由一個PSPMT(Hamamatsu R-2487-O5）耦合在NaI ( Tl)晶體構成，準直器部分採用的是分割準直器(segmented collimator，或者叫多孔準直器，。該系統可以探測的能量高達2MeV，能量解析度可達17%（122keV），角度解析度可達6度（412keV）。

（2）CARTOGAM

CARTOGAM探測系統由法國的CEA公司在2000年左右開發完成，外觀如圖所示。該系統探測器部分結構十分緊湊，為圓筒狀。外徑為8cm，長度為40cm，重約15kg。外殼材料為鎢，準直器為針孔型。探測器還配有一個小型的攝像頭以進行光學成像。

CARTOGAM探測器成像原理如圖1.4所示，所成像設備為CCD感光陣列。前端的Y射線通過閃爍晶體(NaI: T1，晶體厚度為2或者4mm)轉變為可見光子，通過2個光導結構傳遞到後面的CCD陣列上;其中兩個光導之間有一個光子增強的裝置。注意到閃爍晶體本身也是透明的，所以該探頭對可見光也敏感，這樣可以很方便的進行探測器的位置校準。該探測器成像的像素為768 X 572，探測能量範圍為SOkeV-2MeV。該探測器的探測效率在662keV時為12.6%，在1.25MeV時為8.6%。

為了提高該探測器的探測效率，開發者使用編碼板代替了針孔型準直器。編碼板採用一種六角形均勻冗餘陣(HURA)的結構，使開孔率接近50%，角度解析度達2~3度，成像視野約為30度。

（3）GammaCamTM

GammaCam由EDO公司進行開發和銷售。目的是用於在近距離(幾英尺到幾百英尺範圍內)對環境進行二維伽馬射線的探測。從結構上來看，GammaCam使用了編碼板作為準直器，後端使用閃爍晶體，光放大器和CCD陣列進行成像。該探測器的靈敏範圍為0.1-2.0MeV。但是，由於使用CCD成像，該探測器也不具有能譜分辯能力。

（4）RadScan

RadScan由英國核燃料有限公司British Nuclear Fuels Ltd. (BNFL)與Bil公司開發。目的同樣用於環境監測的二維伽馬射線成像。

RadScan探測器的準直器採用針孔準直器，後端的探測器為閃爍晶體和小型光電倍增管陣列的結構。由於採用了光電倍增管進行光子獲取，所以該探測器具有能譜分辯能力。能窗成像分辯能力為256道，其空間解析度在源距系統2m遠時可達10cm;其能量範圍為30keV~1.5MeV;其能量解析度可達10%（）662keV）;其視野以10m的距離為例，為直徑為70cm的圓。

（5）RadCam2000

RadCam2000由美國輻射監測設備有限公司(RMD)製造。其伽瑪成像能量範圍為30keV到1.5MeV。該探測器的準直器可以選擇使用鎢制編碼板或者針孔準直器。其後端由閃爍晶體CsI(Na)和位置靈敏光電倍增管組成，具有二維位置和能譜分辯能力，成像視野可達20度。