Gamma 射线E+H 料位计.ppt

E+H China Slide 1 放射性测量 Endress+Hauser China 基础介绍 - Overview 介绍 辐射 / 安全 基础 基础介绍 - 何时使用放射线测量 高温 有毒 高压 磨损 安装 高粘度 设计 极限的过程条件 ... 基础介绍 - 特点 非接触测量 安装在容器外部 安全，可靠  可用于连续液位、限位、密度和界面测量 基础介绍 - 不同测量原理的比较 0 4 40 Pressure [bar] 放射线 雷达 超声波 导波雷达 160 150 Temp. [°C] 400 350 420 差压 连续物位测量 源 + 源保护器 探棒 基础介绍 - 测量原理 射源发出辐射 射线穿透罐壁材料时被衰减 随着液面的变化，探棒处的辐射剂量率会相 应地变化 探棒将辐射转换成电信号 被介质衰减 100% 0% 基础介绍 - 测量任务 限位开关 物位 密度 / 质量流量 界面 100% 0% 35% 0 1000 Level Pulse rate in c/s r r1 r2 5° 20°/40° 基础介绍 - 物理效应 光电吸收 全部的辐射能量被传递给电子. 辐射被介质全部吸收. e- 原子 E = h · f 被介质吸收 e- e- 基础介绍 - 术语、公式 Distance A [m] 被介质衰减 射源活度是以下变量的函数: 探棒灵敏度Fi) 放射源的能量 (系数 K) 射源与探棒的距离  (Fa = A2 ) 罐壁结构的厚度和密度  (Fs = ) 活度的计算: 源: 活度 P [Bq] 或 [mCi] 探棒: 剂量率 Fi [mSv/h] 基础介绍 - 辐射比较 发出: 能量 接收: 功率 光强度 [watt] 活度 [mCi] / [Bq] 照度 [lux] 剂量率 [Sv/h] Gamma 可见光 r 基础介绍 - 辐射的产生 单位时间内发出的辐射: 活度 = 1 decay/s = 1 Becquerel (Bq) 1 Curie (Ci) = 37 GBq 3 种类型的辐射 Alpha 氦原子核 Beta 电子 Gamma 电磁波 放射源材料： Cs 137 Co 60 原子的自发衰变称为放射性衰变， 衰变时会发出电离辐射 Source material 源 基础介绍 - Radiation penetrate materials 1,5 kg/dm³ 2,7 kg/dm³ 云母 铝 钢 铅 7,89 kg/dm³ 11,3 kg/dm³ = = = = 密度值 铝箔 云母 钢 铅 穿透 任何材料 衰减 吸收 基础介绍 - 辐射 可见光  = 400 - 750 nm 400 500 600 700 10-5 10-2 104 106 3 102 Gamma X-Ray Thermal IR Microwave Reflected IR UV Radio Visible (µm) 波 谱 电磁波 电磁波是由电磁场的振荡所引起, 在空间中以光速传播的一种能量. Gamma 辐射 短波长  = 10-5 - 10-7 µm 高频 电离辐射 ( 100 nm) 高能光子 (higher energy than light) 基础介绍 - 衰减的单位 Half value layer 100 % 1 x HVL 50 % 2 x HVL 25 % 材料的厚度, 将辐射剂量率 衰减到原来的一半. 1 HVL for Cs 137 14,5 mm 钢 9 mm 铅 90 mm 水 40 mm 混凝土 1 HVL for Co 60 20 mm 钢 12 mm 铅 120 mm 水 55 mm 混凝土 beam path Half value layer (HVL) 剂量率 基础介绍 - 按距离衰减 放射源 距离 r (m) 1 2 4 3 辐射剂量按距离的平方关系衰减 对电磁波 100% 25% 6,25% 基础介绍 - 自然与人工的辐射 地表 0.4 mSv/a 医疗 ~ 2 mSv/a 宇宙辐射 0.3 mSv