專利名稱：：一種放射性安檢門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及放射性物質(zhì)探測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種放射性安檢門。
背景技術(shù)：
：放射性物質(zhì)安檢門的主要功能是準(zhǔn)確地檢測(cè)隱藏的違禁放射性物質(zhì)。近年來，放射性物質(zhì)安檢門已廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、火車站等公共場(chǎng)所，通過檢測(cè)環(huán)境中放射性異常變動(dòng)，來判斷現(xiàn)場(chǎng)是否存在放射性物質(zhì)，以達(dá)到防止非法攜帶放射性物質(zhì)的公共安全要求，已成為在安全檢查過程中必需使用的設(shè)備。由于閃爍體的探測(cè)效率高、測(cè)量靈敏度高、能譜響應(yīng)廣等特點(diǎn)，目前所使用的放射性物質(zhì)安檢門多采用閃爍體作為射線探測(cè)材料。這些安檢門基本上使用的是兩種閃爍體，一種是大面積塑料閃爍體，一種是NaI晶體。大面積閃爍體的靈敏度較高，但使用其制成的安檢門體積較大。而NaI晶體則恰恰相反，其體積較小，但相對(duì)于大面積閃爍體來說，其檢測(cè)的靈敏度也相對(duì)較低。通常情況下，為了能夠達(dá)到較高的靈敏度，安檢門大多會(huì)采用大面積閃爍體作為射線探測(cè)材料，影響其探測(cè)效率的因素有塑料閃爍體本身的體積和包裝材料的成分。塑料閃爍體的體積對(duì)其探測(cè)效率的影響是正面的，即體積越大，效率越高；而包裝材料對(duì)其探測(cè)效率的影響是負(fù)面的，即包裝材料使探測(cè)效率降低，且不同材料對(duì)探測(cè)效率的影響不同。目前的安檢門多采用鋁合金板或不銹鋼板等金屬板作為安檢門的入射面板，但大面積塑料閃爍體龐大的體積為安檢門的安裝和運(yùn)輸增添了很多問題和成本。
實(shí)用新型內(nèi)容為了避免上述問題，本實(shí)用新型提供一種放射性安檢門，在不降低檢測(cè)靈敏度的前提下，能夠采用最小的塑料閃爍體和最緊湊的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種放射性安檢門，包括兩個(gè)空心立柱；裝設(shè)于空心立柱內(nèi)的探測(cè)器；在所述空心立柱形頂端將兩個(gè)空心立柱連通的空心橫梁；裝設(shè)于空心橫梁內(nèi)、并連接所述探測(cè)器的控制器；所述兩個(gè)空心立柱相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面設(shè)有用作入射面板的聚乙烯板。優(yōu)選地，所述入射面板的厚度為5mm。優(yōu)選地，所述放射性安檢門包括一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器，每個(gè)所述探測(cè)器包括塑料閃爍體、光電倍增管、高壓模塊、前置放大器和單片機(jī)處理板。優(yōu)選地，所述探測(cè)器的外型尺寸為IlOOmmX210mm。優(yōu)選地，所述多個(gè)探測(cè)器并聯(lián)連接。優(yōu)選地，所述探測(cè)器的數(shù)量為偶數(shù)。優(yōu)選地，所述探測(cè)器和所述控制器之間通過RS485總線進(jìn)行通信連接。優(yōu)選地，所述探測(cè)器的單位測(cè)量時(shí)間為30ms。[0017]本實(shí)用新型的放射性安檢門是采用大面積塑料閃爍體作為探測(cè)材料，通過采用聚乙烯板作為入射面板，減小了安檢門的外包裝材料對(duì)放射性射線的吸收，增大了放射性射線進(jìn)入塑料閃爍體的概率，因此可減小塑料閃爍體的體積。另外，通過為每個(gè)塑料閃爍體單獨(dú)設(shè)置探測(cè)電路，并在探測(cè)器和控制器之間使用RS485接口進(jìn)行通信連接，可以使本實(shí)用新型的安檢門系統(tǒng)非常容易以增加探測(cè)器模塊的方式進(jìn)行擴(kuò)展，用戶可以根據(jù)實(shí)際使用的需要來選擇探測(cè)器的數(shù)量。本實(shí)用新型的安檢門采用一個(gè)較短的時(shí)間間隔作為基本測(cè)量元，可根據(jù)檢測(cè)的實(shí)際需要來設(shè)定安檢門的響應(yīng)時(shí)間。由于本實(shí)用新型的安檢門所采用的塑料閃爍體能夠保證較高的靈敏度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的安檢門通過采用X方法檢驗(yàn)和設(shè)置相對(duì)報(bào)警閾值的方法，能夠基本消除外界環(huán)境對(duì)探測(cè)的干擾，避免錯(cuò)誤報(bào)警情況的出現(xiàn)，并且能夠較靈活地設(shè)置相對(duì)報(bào)警系數(shù)。圖1是本實(shí)用新型的放射性安檢門的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的放射性安檢門的探測(cè)器和控制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的目的在于提供一種放射性安檢門，在不降低檢測(cè)靈敏度的前提下，能夠采用最小的塑料閃爍體和最緊湊的結(jié)構(gòu)。為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本實(shí)用新型的放射性安檢門的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的放射性安檢門包括外殼、裝設(shè)于外殼內(nèi)的探測(cè)器、以及與探測(cè)器連接的控制器。如圖1所示，外殼100包括兩個(gè)立柱形殼體101和在立柱形殼體101上方將兩個(gè)立柱形殼體101連通的橫梁102，兩個(gè)立柱形殼體101相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面為入射面板103，本實(shí)用新型的放射性安檢門的入射面板103為聚乙烯板，而外殼的其他面板采用金屬板制成。優(yōu)選地，入射面板103的厚度為5mm。在公共場(chǎng)所的放射性檢測(cè)中，主要是對(duì)Y射線的檢測(cè)。窄束Y射線在穿過物質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度就會(huì)減弱，這種現(xiàn)象稱為Y射線的吸收。Y射線強(qiáng)度隨物質(zhì)厚度的衰減服從指數(shù)規(guī)律，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，I0,I分別是穿過物質(zhì)前、后的Y射線強(qiáng)度，X是Y射線穿過的物質(zhì)的厚度(單位cm)，(^是光電、康普頓、電子對(duì)三種效應(yīng)截面之和，N是吸收物質(zhì)單位體積中的原子數(shù)，μ是物質(zhì)的線性吸收系數(shù)(μ=σ力，單位為cm)。顯然μ的大小反映了物質(zhì)吸收γ射線能力的大小?，F(xiàn)有的安檢門多采用鋁合金板或不銹鋼板做入射面板，和聚乙烯板相比，吸收系數(shù)都較大，這三種材料的對(duì)662keV的吸收情況為如表1所示表1[0032]<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從以上衰減量數(shù)據(jù)看，同樣體積的塑料閃爍體，采用聚乙烯板的靈敏度比采用鋁板高4.8%，比采用不銹鋼板高10.6%。因此，在保證安檢門的限定探測(cè)效率的前提下，本實(shí)用新型的安檢門通過采用聚乙烯板的入射面板，可以大大減小作為探測(cè)材料的塑料閃爍體的體積，從而使安檢門的體積減小，便于安裝和運(yùn)輸。圖2是本實(shí)用新型的放射性安檢門的探測(cè)器和控制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的放射性安檢門包括一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器201，與現(xiàn)有安檢門的多個(gè)塑料閃爍體共用一套探測(cè)電路的結(jié)構(gòu)不同，本實(shí)用新型的安檢門的每個(gè)探測(cè)器201均包括一個(gè)塑料閃爍體211、光電倍增管212、高壓模塊213、前置放大器214和單片機(jī)處理板215。本實(shí)用新型的探測(cè)器201可集成在一個(gè)外殼中，形成探測(cè)器模塊，該模塊的尺寸為1100mmX210mm。該多個(gè)探測(cè)器201并聯(lián)連接，然后通過RS485通信接口與控制器202通信連接。本實(shí)用新型的放射性安檢門完整的信號(hào)處理流程為外界的、射線照射到安檢門外表面，其中一部分被外殼材料阻止，一部分被塑料閃爍體211阻止，還有一部分穿透安檢門。被塑料閃爍體211阻止的射線，其能量在塑料閃爍體211中轉(zhuǎn)化為波長(zhǎng)為400到500nm之間的可見光，光電倍增管212緊貼在塑料閃爍體的一個(gè)端面，用于接收轉(zhuǎn)化的光，通過光電倍增管212的入射窗進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，在光電倍增管212中形成電流。通過高壓模塊213加上高壓的光電倍增管212將形成的電流進(jìn)行放大，最后將電流束傳到前置放大器214。前置放大器214將電流信號(hào)進(jìn)行放大和成形，通過甑別器濾除噪聲后被單片機(jī)處理板215計(jì)數(shù)，單片機(jī)處理板215根據(jù)計(jì)數(shù)的變化來判斷是否有放射性異常。每個(gè)探測(cè)器201具有獨(dú)立的放射性異常判定功能，所得到的結(jié)果通過RS485通信接口傳送到控制器202?？刂破?02完成對(duì)探測(cè)器201的查詢，并根據(jù)查詢結(jié)果，如測(cè)量值、是否報(bào)警等，決定顯示和報(bào)警觸發(fā)?？刂破?02主要由顯示器、報(bào)警指示、蜂鳴器、以及RS485通訊接口組成。優(yōu)選地，控制器可以設(shè)置在橫梁102內(nèi)。本實(shí)用新型的安檢門可包括一個(gè)控制器202和一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器201。當(dāng)采用一個(gè)探測(cè)器201時(shí)，安檢門可作為環(huán)境區(qū)域監(jiān)控的一個(gè)探測(cè)點(diǎn)。當(dāng)采用兩個(gè)探測(cè)器201時(shí)，可將兩個(gè)探測(cè)器201分別設(shè)置在兩個(gè)立柱形殼體101內(nèi)，兩個(gè)探測(cè)器201相對(duì)而立作為一個(gè)檢測(cè)高度為1.Im的行李通道，也可將兩個(gè)探測(cè)器201相向平放在一定高度，形成檢測(cè)行程更長(zhǎng)的檢測(cè)通道，高度根據(jù)需要確定。當(dāng)采用四個(gè)探測(cè)器201時(shí)，可將探測(cè)器201兩兩組合，形成長(zhǎng)約2.2m的立柱，然后分別設(shè)置在兩個(gè)立柱形殼體101內(nèi)，形成一個(gè)可以檢測(cè)高達(dá)2.2米的一個(gè)行人檢測(cè)通道或大型貨物通道。[0041]優(yōu)選地，當(dāng)本實(shí)用新型的放射性安檢門包括多個(gè)探測(cè)器時(shí)，探測(cè)器的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)。從而可將探測(cè)器兩兩對(duì)稱地分別設(shè)置與安檢門的兩個(gè)立柱形殼體內(nèi)。無論采用一個(gè)、兩個(gè)還是四個(gè)探測(cè)器模塊組成系統(tǒng)，每個(gè)探測(cè)器和控制器都是掛在RS485通訊總線上。這樣的組合模式，使系統(tǒng)非常容易以增加探測(cè)器模塊的方式進(jìn)行擴(kuò)展，所增加的探測(cè)器模塊以同樣的RS485通訊方式掛在通訊總線上即可。為了保證在采用相對(duì)小的塑料閃爍體時(shí)保證高的靈敏度，本實(shí)用新型的放射性安檢門在數(shù)據(jù)處理方法上進(jìn)行了優(yōu)化，從而保證探測(cè)器具有較快的響應(yīng)時(shí)間。由于探測(cè)器所使用的塑料閃爍體和結(jié)構(gòu)工藝能夠保證足夠的射線響應(yīng)靈敏度，其在很小的時(shí)間間隔內(nèi)所得到的射線個(gè)數(shù)足以保證射線計(jì)數(shù)漲落帶來的誤差，因此探測(cè)器模塊取一個(gè)小的時(shí)間間隔30ms作為基本單位時(shí)間，這個(gè)時(shí)間間隔作為基本測(cè)量元。探測(cè)器按照響應(yīng)時(shí)間的要求確定一個(gè)分析周期所需要的測(cè)量元個(gè)數(shù)。例如，當(dāng)探測(cè)器要求0.25s的時(shí)間內(nèi)判斷出是否有放射性異常時(shí)，則測(cè)量元的個(gè)數(shù)可取8，那么一個(gè)分析周期為0.03sX8=0.24s。同樣地，如果要求探測(cè)器在0.5s的時(shí)間內(nèi)完成一次分析，則測(cè)量元個(gè)數(shù)可為16。在進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)需要一組測(cè)量數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)和單個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)間決定了響應(yīng)時(shí)間。按統(tǒng)計(jì)要求，組數(shù)據(jù)越多，則統(tǒng)計(jì)結(jié)果越穩(wěn)定，如果測(cè)量時(shí)間不變的情況下則測(cè)量數(shù)據(jù)就越長(zhǎng)。本實(shí)用新型的安檢門采用足夠小的測(cè)量元，這樣保證在采用一定量的組數(shù)據(jù)分析時(shí)，保證在短的時(shí)間內(nèi)對(duì)射線時(shí)間做出響應(yīng)。探測(cè)器的靈敏度在選定好閃爍體尺寸后，其物理靈敏度就是一定的。所要做的就是根據(jù)探測(cè)器的物理靈敏度設(shè)計(jì)出好的測(cè)量方法，以達(dá)到射線檢出靈敏度和響應(yīng)時(shí)間的最佳配置。采用小測(cè)量元方法可以很方便解決對(duì)于檢出靈敏度有不同要求的案例應(yīng)用。對(duì)于射線比較強(qiáng)的時(shí)間，可以采用少的測(cè)量元來檢測(cè)，相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間短；對(duì)于微弱的射線檢出，可以增加測(cè)量元數(shù)量，相應(yīng)的相應(yīng)時(shí)間也增長(zhǎng)。本實(shí)用新型的放射性安檢門的探測(cè)器用一個(gè)分析周期中的測(cè)量元計(jì)數(shù)來完成外界干擾的判斷。在穩(wěn)定的環(huán)境下，測(cè)量元計(jì)數(shù)符合統(tǒng)計(jì)漲落規(guī)律，假定一個(gè)分析周期有N個(gè)測(cè)量元，測(cè)量元計(jì)數(shù)分別為C(I)，C(2)，C(3)，...C(N)，它們的平均值為A則這些計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差Σ(〔0)_A)2系數(shù)在穩(wěn)定的環(huán)境中，K約等于1，如果有干擾，則Kσ=νN-\，Κ=σ/々，偏離1，可取一干擾判定值Ktl，當(dāng)K>K0時(shí)，則判系統(tǒng)存在干擾。因此，本實(shí)用新型還采用X方法來判定探測(cè)器所測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。X方法是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)漲落原理中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是否有異常的判定方法。因?yàn)樯渚€計(jì)數(shù)符合統(tǒng)計(jì)漲落規(guī)律，而干擾會(huì)破壞數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，或者干擾所引起的計(jì)數(shù)不符合數(shù)據(jù)漲落規(guī)律。X方法檢驗(yàn)就是要濾除這樣的干擾，如果不濾除，這樣的異常數(shù)據(jù)會(huì)造成系統(tǒng)誤報(bào)警。一般，如果某組數(shù)據(jù)不符合X方法檢驗(yàn)，則該組數(shù)據(jù)要剔除，不作為報(bào)警判斷依據(jù)。本實(shí)用新型的探測(cè)器采用根據(jù)當(dāng)前環(huán)境本底設(shè)定相對(duì)報(bào)警閾值，當(dāng)在一個(gè)分析周期中，所得到的計(jì)數(shù)超過報(bào)警閾值，則探測(cè)器給出報(bào)警信號(hào)。探測(cè)器在初次上電時(shí)，會(huì)自動(dòng)測(cè)量本底，運(yùn)行后探測(cè)器跟蹤本底變化自動(dòng)更新。設(shè)本底計(jì)數(shù)為Nbk，報(bào)警閾值為Na=Nbk+Kx^fNbk,其中K為相對(duì)報(bào)警系數(shù)，可由用戶進(jìn)行調(diào)整。[0051]本實(shí)用新型的放射性安檢門是采用大面積塑料閃爍體作為探測(cè)材料，通過采用聚乙烯板作為入射面板，減小了安檢門的外包裝材料對(duì)放射性射線的吸收，增大了放射性射線進(jìn)入塑料閃爍體的概率，因此可減小塑料閃爍體的體積。另外，通過為每個(gè)塑料閃爍體單獨(dú)設(shè)置探測(cè)電路，并在探測(cè)器和控制器之間使用RS485接口進(jìn)行通信連接，可以使本實(shí)用新型的安檢門系統(tǒng)非常容易以增加探測(cè)器模塊的方式進(jìn)行擴(kuò)展，用戶可以根據(jù)實(shí)際使用的需要來選擇探測(cè)器的數(shù)量。本實(shí)用新型的安檢門采用一個(gè)較短的時(shí)間間隔作為基本測(cè)量元，可根據(jù)檢測(cè)的實(shí)際需要來設(shè)定安檢門的響應(yīng)時(shí)間。由于本實(shí)用新型的安檢門所采用的塑料閃爍體能夠保證較高的靈敏度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的安檢門通過采用X方法檢驗(yàn)和設(shè)置相對(duì)報(bào)警閾值的方法，能夠基本消除外界環(huán)境對(duì)探測(cè)的干擾，避免錯(cuò)誤報(bào)警情況的出現(xiàn)，并且能夠較靈活地設(shè)置相對(duì)報(bào)警系數(shù)。以上所述，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍。權(quán)利要求一種放射性安檢門，包括兩個(gè)空心立柱；裝設(shè)于空心立柱內(nèi)的探測(cè)器；在所述空心立柱形頂端將兩個(gè)空心立柱連通的空心橫梁；裝設(shè)于空心橫梁內(nèi)、并連接所述探測(cè)器的控制器；其特征在于，所述兩個(gè)空心立柱相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面設(shè)有用作入射面板的聚乙烯板。2.如權(quán)利要求1所述的放射性安檢門，其特征在于，所述入射面板的厚度為5mm。3.如權(quán)利要求1所述的放射性安檢門，其特征在于，所述放射性安檢門包括一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器，每個(gè)所述探測(cè)器包括塑料閃爍體、光電倍增管、高壓模塊、前置放大器和單片機(jī)處理板。4.如權(quán)利要求3所述的放射性安檢門，其特征在于，所述探測(cè)器的外型尺寸為IlOOmmX210mm。5.如權(quán)利要求3所述的放射性安檢門，其特征在于，所述多個(gè)探測(cè)器并聯(lián)連接。6.如權(quán)利要求3所述的放射性安檢門，其特征在于，所述探測(cè)器的數(shù)量為偶數(shù)。7.如權(quán)利要求1或3所述的放射性安檢門，其特征在于，所述探測(cè)器和所述控制器之間通過RS485總線進(jìn)行通信連接。8.如權(quán)利要求1或3所述的放射性安檢門，其特征在于，所述探測(cè)器的單位測(cè)量時(shí)間為30msο專利摘要本實(shí)用新型提供一種放射性安檢門，包括兩個(gè)空心立柱；裝設(shè)于空心立柱內(nèi)的探測(cè)器；在所述空心立柱形頂端將兩個(gè)空心立柱連通的空心橫梁；裝設(shè)于空心橫梁內(nèi)、并連接所述探測(cè)器的控制器；所述兩個(gè)空心立柱相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面設(shè)有用作入射面板的聚乙烯板。本實(shí)用新型的放射性安檢門，在不降低檢測(cè)靈敏度的前提下，能夠采用最小的塑料閃爍體和最緊湊的結(jié)構(gòu)。文檔編號(hào)G01V3/12GK201555956SQ20092024614公開日2010年8月18日申請(qǐng)日期2009年10月9日優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日發(fā)明者徐業(yè)蓬,李忠強(qiáng),江濱清,陳波,高青申請(qǐng)人:華瑞科力恒(北京)科技有限公司