本發(fā)明用在需要輻射檢測(cè)的領(lǐng)域，涉及一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀。

背景技術(shù)：

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1957年到2011年間全世界發(fā)生過(guò)嚴(yán)重核泄漏事故一共11起，其中受到核輻射影響人達(dá)到數(shù)十萬(wàn)人。此外工作在核電站、稀土礦場(chǎng)、含x光機(jī)的醫(yī)院及相關(guān)的科研實(shí)驗(yàn)等環(huán)境下人員時(shí)刻受到來(lái)自輻射的威脅。電離輻射對(duì)機(jī)體的損傷其本質(zhì)是對(duì)細(xì)胞的滅活作用，當(dāng)被滅活的細(xì)胞達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，軀體細(xì)胞的損傷會(huì)導(dǎo)致人體器官組織發(fā)生疾病，最終可能導(dǎo)致人體死亡。輻射也可導(dǎo)致遺傳基因發(fā)生突變，當(dāng)生殖細(xì)胞中的dna受到損傷時(shí)，后代繼承母體改變了的基因，導(dǎo)致有缺陷的后代。只有準(zhǔn)確地測(cè)量出某一區(qū)域的輻射量并在參考這一測(cè)量數(shù)據(jù)的情況下，人員才能知道該區(qū)域的輻射量是否超出人體能承受的正常水平，然后做出相應(yīng)的措施。

但現(xiàn)在的核輻射探測(cè)儀都是手持式或者需人體攜帶進(jìn)入待測(cè)區(qū)域，這樣測(cè)量人員必須穿戴防護(hù)服裝進(jìn)入，即使這樣相關(guān)人員也是冒著被輻射的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)測(cè)得輻射信號(hào)都是空間中某一點(diǎn)的，并不能準(zhǔn)確的代表整個(gè)空間的輻射信號(hào)強(qiáng)度。以一種高分辨率的半導(dǎo)體探測(cè)器為例(專(zhuān)利名稱(chēng)“一種高分辨率的半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器”，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮閏n200710075334.5)，輻射在半導(dǎo)體中產(chǎn)生的載流子，在反向偏壓電場(chǎng)下被收集，由產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)來(lái)測(cè)量核輻射，用高純n型硅片做半導(dǎo)體材料。高純硅探測(cè)器有較高的能量分辨率，對(duì)γ輻射探測(cè)效率高，可在室溫下保存，應(yīng)用廣泛。砷化鎵、碲化鎘、碘化汞等材料也有應(yīng)用。例如德國(guó)柯雷研發(fā)的核輻射儀都是需要將儀器帶入待測(cè)環(huán)境中去，測(cè)得單點(diǎn)的信號(hào)。這樣既增加了人員被輻射照射的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也得到待測(cè)區(qū)域輻射信號(hào)并不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量出某一區(qū)域的單點(diǎn)或分布式輻射強(qiáng)度，是通過(guò)發(fā)射裝置將光纖探頭送至待測(cè)區(qū)域去檢測(cè)該區(qū)的輻射量的裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括發(fā)射裝置、設(shè)置在發(fā)射裝置發(fā)射端的載體、設(shè)置在發(fā)射裝置下端的卷線(xiàn)盤(pán)、檢測(cè)箱，所述載體包括載體尖端和載體內(nèi)芯，所述載體內(nèi)芯內(nèi)設(shè)置有分布式光纖，所述分布式光纖包括護(hù)套層、設(shè)置在護(hù)套層兩端的金屬環(huán)、設(shè)置在護(hù)套層內(nèi)的光纖，所述光纖至少有三個(gè)且長(zhǎng)度不同，每個(gè)光纖上設(shè)置有光敏材料，所述卷線(xiàn)盤(pán)上纏繞有纜線(xiàn)，纜線(xiàn)的一端與檢測(cè)箱內(nèi)的測(cè)光模塊連接、另一端纏繞在護(hù)套層上并與分布式光纖連接，所述檢測(cè)箱內(nèi)還設(shè)置有與測(cè)光模塊連接的采集卡。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述檢測(cè)箱上設(shè)置有顯示框和操作界面。

2.所述發(fā)射裝置是槍體或弓弩。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：為了有效的避免測(cè)量人員直接進(jìn)入待測(cè)環(huán)境中，并獲取更精確的輻射信號(hào)，本發(fā)明提供一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀，可以將分布式光纖探頭發(fā)射到待測(cè)區(qū)域，并將探測(cè)該區(qū)域的輻射射線(xiàn)的裝置。在分布式光纖里，光纖可以是獨(dú)特的階梯結(jié)構(gòu)放置，也可以是其它不同的分布方式，因而既可以檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域單點(diǎn)的輻射值，也可以檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域中的不同點(diǎn)的輻射值。光纖探頭將采集到的信號(hào)通過(guò)光纖傳送到探測(cè)器。測(cè)量人員通過(guò)使用這樣的裝置，只需將探頭發(fā)射到待測(cè)區(qū)域而不用人員進(jìn)入。相比傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x裝置，這種設(shè)計(jì)可以探測(cè)由于地形原因人員無(wú)法進(jìn)入地區(qū)的核輻射，拓展核輻射檢測(cè)儀的使用范圍，并且利用分布式光纖采集到立體的輻射信號(hào)，有效的節(jié)省了人員及物質(zhì)，降低了測(cè)量的成本。

本發(fā)明的輻射檢測(cè)儀相比于當(dāng)前市面上的檢測(cè)儀有諸多優(yōu)點(diǎn)，其不僅具有普通檢測(cè)儀可以在儀器所在的區(qū)域檢測(cè)輻射量的功能，還可以對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，并且其獨(dú)特的分布式光纖探頭可以測(cè)出目標(biāo)區(qū)域輻射量的立體分布，這是現(xiàn)在市場(chǎng)上輻射檢測(cè)儀所做不到的。本發(fā)明的輻射檢測(cè)儀的探頭發(fā)射裝置可以是以槍體或者弓弩為平臺(tái)，該發(fā)射裝置類(lèi)似于撇纜槍。

嵌入載體分布式光纖的階梯結(jié)構(gòu)可以使得每根光纖所收集的信號(hào)是來(lái)自于空間中的三維坐標(biāo)不同點(diǎn)。光纖探頭里的敏感材料的原子受到輻射能量的激發(fā)，電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，使得原子處于激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子自發(fā)的回到基態(tài)并以熒光的形式發(fā)出能量，不同強(qiáng)度的輻射激發(fā)出的熒光信號(hào)強(qiáng)度也不一樣。熒光在光纖中傳播到探測(cè)器。分布式光纖與檢測(cè)儀主體是用纜線(xiàn)相連，纜線(xiàn)包裹著光纖并且強(qiáng)度足夠大，能保護(hù)光纖在發(fā)射到目標(biāo)區(qū)域的過(guò)程中不被損壞。纜線(xiàn)主要纏繞在纜線(xiàn)卷盤(pán)上，卷盤(pán)在發(fā)射過(guò)程中是轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣可以釋放出足夠長(zhǎng)的纜線(xiàn)。纜線(xiàn)穿過(guò)卷盤(pán)中心軸與含探測(cè)器的主機(jī)相接。主機(jī)里含多個(gè)探測(cè)器，其輸入端為感光模塊接光纖，輸出端輸出電信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后顯示出來(lái)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射量的檢測(cè)。

由于當(dāng)前的輻射檢測(cè)儀都需要人為的帶入待測(cè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，而應(yīng)用本裝置無(wú)需測(cè)量人員穿著任何防護(hù)設(shè)施即可進(jìn)行測(cè)量。在未發(fā)射狀態(tài)下還可以檢測(cè)人員所在的工作區(qū)域輻射量是否安全，然后人員在區(qū)域外進(jìn)行相關(guān)的操作，就可以將分布式光纖采集到的輻射信號(hào)就可以顯示在儀器上。此外還可根據(jù)不同需求搭載不同的發(fā)射平臺(tái)，利用弓弩的彈力、氣槍的壓縮氣體推動(dòng)力及步槍的火藥推動(dòng)力，所以制作成本低，且其創(chuàng)新檢測(cè)方法大大降低了一次輻射檢測(cè)所需的成本。

附圖說(shuō)明

圖1為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀工作流程圖；

圖2為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀分布式光纖剖視圖；

圖3為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀載體縱向剖視圖；

圖4為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖5為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀主視圖；

圖6為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀以弓弩為發(fā)射平臺(tái)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1至圖6，本發(fā)明的一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀，可通過(guò)不同載體及不同發(fā)射平臺(tái)將分布式光纖投射到待測(cè)區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)輻射量，將單光纖探頭或多光纖分布式探頭嵌入載體通過(guò)發(fā)射裝置發(fā)射到待測(cè)區(qū)域，并探測(cè)該區(qū)域單點(diǎn)或分布輻射量，并通過(guò)纜線(xiàn)里的光纖將信號(hào)傳回測(cè)光模塊，進(jìn)過(guò)采集卡和相關(guān)軟件處理即可顯示出待測(cè)區(qū)域輻射量。其發(fā)射裝置的機(jī)械機(jī)構(gòu)可以以槍體或弓弩為平臺(tái)，將帶有分布式光纖探頭的載體6-1射出去，且其卷盤(pán)6-2可轉(zhuǎn)動(dòng)在發(fā)射過(guò)程中釋放出足夠長(zhǎng)的纜線(xiàn)。分布式光纖3-1是嵌入載體里，且連接探頭的光纖是穿在載體里，纜線(xiàn)內(nèi)部是多個(gè)光纖2-3，纜線(xiàn)4-1不易磨損且柔韌性好。光纖為塑料光纖，其端部填充熒光材料，可以將輻射轉(zhuǎn)換為熒光信號(hào)。

本發(fā)明的主要步驟是：

(1)選出數(shù)根含敏感材料的光纖。

(2)將含有敏感材料2-4的光纖2-3外加護(hù)套層2-2并在兩端套上金屬環(huán)2-1加工成分布式光纖3-1。

(3)將載體6-1進(jìn)行加工，使得分布式光纖3-1能嵌入在載體內(nèi)芯3-2，光纖另一端從載體內(nèi)部穿過(guò)通過(guò)纜線(xiàn)4-1連接檢測(cè)儀內(nèi)部的測(cè)光模塊4-2。

(4)將纜線(xiàn)與載體相連，并將纜線(xiàn)規(guī)則的纏繞在卷盤(pán)6-2上，其中纏繞在卷盤(pán)的第一圈纜線(xiàn)使其固定在該位置以免發(fā)射過(guò)程中損壞設(shè)備。

(5)將纜線(xiàn)從卷盤(pán)引出連接至機(jī)箱內(nèi)部的測(cè)光模塊，測(cè)光模塊與采集卡4-3相連。通過(guò)顯示框5-1和操作界面5-2顯示輻射信號(hào)強(qiáng)度及控制檢測(cè)儀。

(6)測(cè)量時(shí)，先確定待測(cè)目標(biāo)區(qū)域與技術(shù)人員所在的工作區(qū)域。將設(shè)備帶入工作區(qū)域。在探頭未發(fā)射的狀態(tài)下開(kāi)啟設(shè)備工作區(qū)域的輻射量是否超過(guò)正常水平，確認(rèn)工作區(qū)域輻射量水平正常的環(huán)境下即可進(jìn)行操作，在確保纜線(xiàn)的長(zhǎng)度足夠到達(dá)待測(cè)區(qū)域的情況下將發(fā)射裝置對(duì)準(zhǔn)待測(cè)區(qū)域發(fā)射出載體，此時(shí)分布式光纖采集到的輻射信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)綔y(cè)光模塊，測(cè)光模塊將電信號(hào)傳輸給采集卡，進(jìn)過(guò)采集卡及相關(guān)的編程軟件處理后即可在儀器界面上顯示目標(biāo)區(qū)域立體的輻射信號(hào)。

本發(fā)明為一種可發(fā)射式遠(yuǎn)距離可分布測(cè)量輻射量的檢測(cè)儀。將單光纖探頭或多光纖分布式探頭嵌入載體通過(guò)發(fā)射裝置發(fā)射到待測(cè)區(qū)域，并探測(cè)該區(qū)域單點(diǎn)或分布輻射量，并通過(guò)纜線(xiàn)里的光纖將信號(hào)傳回測(cè)光模塊。測(cè)量人員通過(guò)使用這樣的裝置在遠(yuǎn)離輻射范圍的安全區(qū)域就可測(cè)出目標(biāo)區(qū)域輻射量。本發(fā)明只要求檢測(cè)人員將探頭發(fā)射到待測(cè)區(qū)域而不需要穿戴防護(hù)設(shè)備，這樣拓展核輻射檢測(cè)儀的使用范圍，并且有效地保護(hù)了人員安全。