[]核技术应用第八章.ppt

核辐射应用仪表或放射性同位素仪表概述 先进性 非接触式测量。 环境因素对核辐射的来源无影响。 实现在线测量。 对被测对象无任何损伤和破坏。 能实现同时多个参量测量。 工作原理 减弱效应-- ?、?、? 电离效应-- ?、? 散射效应-- ?、?、? 、 n 激发次级荧光效应 -- ?、? 利用放射源的标记作用 常用仪表 电离效应 ?、? 静电消除器， ?、?烟雾报警器， ?放射性避雷针。 吸收效应 ? 透射式厚度计，气体压力计密度计， ?同位素透射仪表， ? 密度，料位，及称重。 散射效应 ? 同位素反散射仪表， ? 测井， n 测井及水分计 基本结构 有防护屏蔽的辐射源 有适当几何布置的辐射灵敏探测装置 处理探测器输出信号的电子学线路 用于贮存和分析结果的仪器 第一部分 ? 辐射仪表 ? 射线与物质相互作用：光电效应，康普顿射，电子对生成。 射线强度被减弱且服从指数衰减规律。 (1) 和 为射线在吸收前后的强度； 和 为吸收物质的线性吸收系数和质量吸收系数； 和 吸收物质的厚度和质量厚度； 为三种效应的线性叠加 利用透射效应，散射效应和激发次级辐射（荧光）效应，制 成辐射式仪表。 透射式仪表（吸收效应） 1 ? 辐射探伤仪 工作原理 一束平行?射线射向被检测物件，在物件的另一侧放置探测器，如下图 ? 射线在正常物件的衰减如（1）式 当存在缺陷时 两者比值为 缺陷物质常是空气 常用方法 照相法，强度测量法 辐射探伤常用 ? 源： 60Co,137Cs,192Ir,241Am 辐射探伤常用源活度：10的11次方~10的12次方 Bq 示意图 2. ? 物位计 根据 ? 射线穿过物质被减弱的原理制成的一种固定安装、非接触式仪表。通过γ射线与被测物料的相互作用，得到随物料料面位置变化的射线强度信号，仪表检测此信号并将其转换为电信号，用以连续显示料位或报警，并且输出4-20mA信号，具有稳定可靠、使用维修方便等优点。高温、高压、易燃、易爆、极毒等恶劣条件下的连续料位测定或报警。 常用于 火车车皮装煤量 油罐车装油量 炼钢炉钢水量 煤气罐气量 常用 ? 源：60Co,137Cs 活度：40MBq~4GBq 3 ? 密度计 工作原理 和 发射的 ? 射线通过核子数是2~30的材料， 为一常数。 通过测量吸收前后强度变化便可得到被测物质密度 ? 密度计是由放在可闭锁的评比容器中的点源，探测系统和夹紧固定装置组成。 ? 密度计可用于： （1）测量酸，碱，盐和有机物的密度； （2）控制化学过程，如化合材料的聚合； （3）测量溶液中固体物质的含量； （4）测量物体毛重和气体密度。 4 ? 厚度计 工作原理同 ? 密度计相似。 常用于板材厚度，管材壁厚的测量。 ? 辐射反散射式仪表 物理原理：康普顿散射，散射 ? 射线强度与散射体厚度，密度，核子数，散射夹角 有关 1 ?--? 测井仪 工作原理：岩层对 ? 射线的散射和吸收效应 ? 放射源 井下探头 屏蔽体 结构 探测器 前置放大器 井上电路 煤炭密度一般为1.3~1.5克/立方厘米，与粘土，石灰石的密度有较大的密度差。 散射强度不仅与密度有关，还与原子序数有关，因此分析强度可确定煤层。 2. ? 反射侧厚仪 3. ? 反射测煤灰分 4. ? 辐射土壤密度计 核子测厚仪 核子秤 工作原理 即为单位面积的质量，若探测器接受 ? 射线束的面积为D, 则D内的物质质量M为： 若测量对象为皮带上的物料，求出一