型傳感器論文核輻射傳感器及其應(yīng)用-資料下載頁(yè)
2025-06-07 05:04本頁(yè)面
【正文】 3） X熒光材料成分分析儀 射到物質(zhì)上的核輻射所產(chǎn)生的次級(jí)輻射稱為次級(jí)熒光射線，熒光射線的能譜和強(qiáng)度與物質(zhì)的成分、厚度及密度有關(guān)。利用熒光效應(yīng)可以檢測(cè)覆蓋層厚度、物質(zhì)成分、密度和固體顆粒的粒度等參數(shù)。 熒光式材料成分分析儀具有分析速度快、精度高、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、成本低、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。 能量色散 X射線熒光成分分析儀是根據(jù)初級(jí)射線從樣品中激發(fā)出來(lái)的特征 X射線熒光對(duì)材料成分進(jìn)行定性分析和定量分析的。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。它由放射源、探測(cè)器、樣品臺(tái)架孔板、濾光片和安全屏蔽快門(mén)等組成。在 X熒光分析儀中，低能γ射線源和 X射線源用得最多。常用的探測(cè)器有正比計(jì)數(shù)管、閃爍計(jì)數(shù)管和鋰漂移硅半導(dǎo)體探測(cè)器。要根據(jù)具體的場(chǎng)合，合理地選用。 同時(shí) 放射源、樣品和探測(cè)器間的幾何布置也是至關(guān)重要。合理的布置可以使得探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，使用方便。一般將放射源表面中心點(diǎn)和樣品表面中心點(diǎn)的連線方向的夾角叫做散射角，散射角的選擇取決于所用射線能量、探測(cè)器形式和所測(cè)樣品。合適的散射角可以使得能譜曲線上的散射峰和散射光子的逃逸峰對(duì)所測(cè)熒光峰干擾最小。最常用的散射角為90到 180度。 4）核子秤 樣品臺(tái)架孔板 探測(cè)器 樣品 放射源 濾光片 安全屏蔽快門(mén) 被測(cè)物體 探測(cè)器 放射源 9 核子秤是根據(jù)物質(zhì)對(duì)γ射線的吸收原理來(lái)進(jìn)行工作的，是現(xiàn)代核技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的高新技術(shù)成果。其 組成部件有：源部件（γ射線源及防護(hù)鉛罐）、 A 型支架、電離型γ射線探測(cè)器、前置放大器、前放電源、測(cè)速傳感器、核子秤主機(jī)等。它的主要特點(diǎn)是理想的非接觸式在線連續(xù)稱重計(jì)量控制設(shè)備，測(cè)控精度高，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，克服了其他稱重設(shè)備因機(jī)械變異 (皮帶跑偏、磨損、張力變化、物料沖擊 )等因素引起的測(cè)量誤差。適用于水泥、煤炭、煉焦、鋼鐵、礦山、發(fā)電、輕功、化工食品等行業(yè)。 核子秤的原理圖如上圖 圖所示。射線源 與探測(cè)器在被測(cè)負(fù)載兩側(cè)，物體吸收不同時(shí)監(jiān)測(cè)的射線強(qiáng)度不同，通過(guò)被測(cè)物質(zhì)比重、給料的轉(zhuǎn)速以及射線強(qiáng)度進(jìn)行標(biāo)定來(lái)確定荷重。標(biāo)準(zhǔn)核子秤的γ射線源采用同位素銫和鋼殼結(jié)構(gòu)的屏蔽鐵罐，射線源強(qiáng)度 40mCi，半衰期為 年，活度為 。 5） CT技術(shù) CT 的含義是計(jì)算機(jī) X 射線斷層掃描。它是根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描二維重建方法的基本 原理，將物體橫斷面的投影數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后得到橫斷面圖像，是一種從數(shù)據(jù)到圖像的重建技術(shù)。如醫(yī)院里常規(guī) X射線攝影是利用透射原理，把三維的人體投影顯示在一個(gè)二維的平面上，這就使得圖像失去縱深方向的分辨能力，前后結(jié)構(gòu)互相重疊，引起圖像混淆，容易造成誤診或 漏診。如果把人體分成一系列薄片，單獨(dú)對(duì)每一切片進(jìn)行觀察，就能消除臨近各層的影響，沒(méi)有重疊混淆，容易辨別細(xì)微的異常結(jié)構(gòu)。 射線 CT裝置主要由射線源和探測(cè)器組成，結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。射線源一般為 X射線或γ射線，射線透過(guò)被測(cè)物體后被探測(cè)器接收，檢測(cè)信號(hào)通過(guò)電路處理后送 計(jì)算機(jī)顯示存儲(chǔ)。并排著的射線源發(fā)射一定強(qiáng)度的 X射線或γ射線，把通過(guò)物體的射線用于射線源平行并排的探測(cè)器接收。測(cè)量時(shí)射線源和探測(cè)器以體軸為中心一點(diǎn)點(diǎn)步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，在掃描一次結(jié)束后機(jī)器轉(zhuǎn)到另一個(gè)角度在進(jìn)行下一次掃描，反復(fù)進(jìn)行同樣的操作。這樣求得在各個(gè)角度上的投影數(shù)據(jù)，再由計(jì)算機(jī)重建得到剖面和立體圖像。 滾軸 放射源 探測(cè)器 核子秤主機(jī) 變頻器 PLC 給料控制 負(fù)載 速度 10 7） 核輻射液面計(jì) 如圖所示是核輻射液面計(jì)的原理圖。它是一種基于物質(zhì)對(duì)射線的吸收程度的變化而對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的物位計(jì)。當(dāng)液面變化時(shí)，液體對(duì)射線的吸收也改變，從而就可以用探測(cè)器的輸出信號(hào)大小來(lái)表達(dá)液位的高低。放射性輻射過(guò)度地照射人體，能夠引起多種放射性疾病，如皮炎、白血球減小癥等。若防護(hù)工作注意不夠，則輻射的危害還可能污染周?chē)h(huán)境，因此需要很好地解決射線防護(hù)問(wèn)題。在實(shí)際工作中可通過(guò)減少射線的照射強(qiáng)度和照射時(shí)間，采用屏蔽層，利用輔助工具，或是增 加與輻射源的距離等各種措施來(lái)加強(qiáng)防護(hù)。 參考文獻(xiàn)：周旭 .現(xiàn)代傳感器技術(shù) .北京 .國(guó)防工業(yè)出版社 .2021. 吳建平 .傳感器原理及其應(yīng)用 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 百度文庫(kù) 射線源 射線源 射線源 探測(cè)器 探測(cè)器 探測(cè)器 計(jì)算機(jī) 顯示器
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