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18F数字符合监测装置及监测方法

阅读：939发布：2020-05-12

专利汇可以提供18F数字符合监测装置及监测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且18F数字符合监测装置及监测方法，涉及核电站放射性泄漏监测技术领域。18F监测装置，包括铅屏蔽壳、走纸机构、塑料闪烁体探测器、NaI探测器、光电倍增管 A、光电倍增管B、前置放大器 A、前置放大器B、主放大器A、主放大器B、脉冲甄别成形电路 A、脉冲甄别成形电路B、高速数据采集卡及计算机。18F监测方法，应用于上述的18F数字符合监测装置。本发明可应用于核电站反应堆一回路压力边界冷却剂水的泄漏监测，可在线测量反应堆一回路安全壳内18F微尘的放射性活度，并实时判断反应堆是否发生冷却剂水泄漏，且计算得到冷却剂水的泄漏率。，下面是18F数字符合监测装置及监测方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.18F数字符合监测装置，其特征是：包括铅屏蔽壳(1)、走纸机构、塑料闪烁体探测器(31)、NaI探测器(32)、光电倍增管A(41)、光电倍增管B(42)、前置放大器A(51)、前置放大器B(52)、主放大器A(53)、主放大器B(54)、脉冲甄别成形电路A(61)、脉冲甄别成形电路B(62)、高速数据采集卡(7)及计算机(8)；
铅屏蔽壳(1)内设有元件安装腔(11)，铅屏蔽壳(1)上设有位置相对的进气口(12)和出气口(13)，以及位置相对的进纸口(14)和出纸口(15)，还设有穿线孔；
走纸机构包括驱动组件及用于吸附18F微尘的滤纸条(21)，滤纸条(21)一端从进纸口(14)穿入元件安装腔(11)，另一端从出纸口(15)穿出元件安装腔(11)，其两侧表面分别朝向进气口(12)和出气口(13)，滤纸条(21)的两端分别与驱动组件关联，并在驱动组件的驱动下持续的从进纸口(14)向出纸口(15)直线移动；
塑料闪烁体探测器(31)安装在铅屏蔽壳(1)的元件安装腔(11)中，其上设有正对滤纸条(21)的射线接收面；
两个NaI探测器(32)安装在铅屏蔽壳(1)的元件安装腔(11)中，并分别正对滤纸条(21)的两侧表面而设置；
两个光电倍增管A(41)安装在铅屏蔽壳(1)的元件安装腔(11)中，并分别与两个NaI探测器(32)电连接，两个光电倍增管A(41)的输出信号线分别从穿线孔穿出元件安装腔(11)，而分别与两个前置放大器A(51)电连接；
一个光电倍增管B(42)位于铅屏蔽壳(1)的元件安装腔(11)中，并与两个塑料闪烁体探测器(31)电连接，光电倍增管B(42)的输出信号线从穿线孔穿出元件安装腔(11)，而与前置放大器B(52)电连接；
主放大器A(53)分别与两个前置放大器A(51)电连接；
主放大器B(54)与前置放大器B(52)电连接；
脉冲甄别成形电路A(61)分别与主放大器A(53)和高速数据采集卡(7)电连接；
脉冲甄别成形电路B(62)分别与主放大器B(54)和高速数据采集卡(7)电连接；
高速数据采集卡(7)与计算机(8)电连接。
2.如权利要求1所述的18F数字符合监测装置，其特征是：塑料闪烁体探测器(31)的数量为两个，两个塑料闪烁体探测器(31)分别正对滤纸条(21)的两侧表面，塑料闪烁体探测器(31)正对滤纸条(21)的表面为射线接收面。
3.如权利要求2所述的18F监测装置，其特征是：两个NaI探测器(32)相互正对布置，两个塑料闪烁体探测器(31)相互正对布置，并位于两个NaI探测器(32)之间的区域中。
4.如权利要求1所述的18F数字符合监测装置，其特征是：塑料闪烁体探测器(31)的数量为一个，其上设有供滤纸条穿过的贯通孔(311)，其通过贯通孔(311)穿过滤纸条(21)，其射线接收面为贯通孔(311)的孔壁面。
5.如权利要求3所述的18F数字符合监测装置，其特征是：两个NaI探测器(32)相互正对布置，塑料闪烁体探测器(31)位于两个NaI探测器(32)之间的区域中。
6.如权利要求1～5中任一项所述的18F数字符合监测装置，其特征是：驱动组件包括电机(221)、主动卷纸筒(222)及从动卷纸筒(223)；主动卷纸筒(222)及电机(221)均设在铅屏蔽壳(1)外部并与出纸口(15)相邻，从动卷纸筒(222)设在铅屏蔽壳(1)外部并与进纸口(14)相邻；主动卷纸筒(222)与电机(221)的机轴关联，并在电机(221)的驱动下转动，主动卷纸筒(222)转动时通过滤纸条(21)带动从动卷纸筒(223)转动，滤纸条(21)的两端分别卷绕在主动卷纸筒(222)和从动卷纸筒(223)上。
7.18F监测方法，应用于权利要求1～6中任一项所述的18F数字符合监测装置，其特征是，步骤如下：
S01，将18F监测装置放入待监测的区域内，通过外部的抽气泵使区域内的空气持续通过进气口(12)进入铅屏蔽壳(1)的元件安装腔(11)中，再从出气口(13)排出元件安装腔(11)；
而空气中的18F微尘会被滤纸条(21)拦截而沉积在滤纸条(21)上，并随着滤纸条(21)向出纸口(15)移动；
S02，当18F微尘随着滤纸条移动至两个NaI探测器(32)之间时，18F微尘发出的β和γ射线分别射入塑料闪烁体探测器(31)及两个NaI探测器(32)内，然后塑料闪烁体探测器(31)及NaI探测器(32)分别将β射线和γ射线的光子转化为光电子，再分别由光电倍增管A、B将光电子转化为电子；
S03，光电倍增管A(41)转化的电子依次通过前置放大器A(51)和主放大器A(53)共进行两次信号放大，然后输入脉冲甄别成形电路A(61)进行脉冲的甄别和定宽处理，光电倍增管B(42)转化的电子依次通过前置放大器B(52)和主放大器B(54)共进行两次信号放大，然后输入脉冲甄别成形电路B(62)进行脉冲的甄别和定宽处理；
S04，上述两路信号分别通过脉冲甄别成形电路A、B处理后，输入高速数据采集卡(7)，通过高速数据采集卡(7)内置的高速AD进行模数转换，并分别记录β+计数的时间点和γ计数的时间点数据，然后数据传输给计算机(8)进行数字符合分析，以排除其它放射性核素的干扰，从而计算出18F微尘的放射性活度，最后得到一回路压力边界冷却剂水泄漏率。
8.如权利要求7所述的18F监测方法，其特征是：S04步骤中，数字符合分析的原理是：18F衰变放出β+射线，而β+射线发生湮灭而释放出两个0.511MeV的γ光子，由于18F衰变放出β+射线和γ射线可认为是相继发生的符合事件，通过符合分析即可测出18F的计数率，再通过数字符合计算公式及放射性活度计算公式即可算出18F微尘的放射性活度，最后通过泄漏率的计算公式计算得到一回路压力边界冷却剂水泄漏率。
9.如权利要求7或8所述的18F监测方法，其特征是：S04步骤中，数字符合分析的过程是：
a、高速数据采集卡(7)进行模数转换生成的数据即为β和γ原始数据，通过对死区时间、本底辐射值及偶然符合概率值进行修正，所修正后的数据包含β和γ原始数据按照时序排列的数值大小；
b、将修正后的数据与定标所得到的效率数据代入数字符合公式，得到β的计数率、γ的计数率和β-γ数字符合计数率；所述效率数据包括NaI探测器中γ射线的探测效率εγ、塑料闪烁体探测器中β射线的探测效率εβ、β+粒子的湮灭效率εβγ；
所述数字符合公式为：Cβ＝AS0b(εβ+(1-εβ)εβγ)；
Cγ＝AS0bεγ；
CC＝AS0bεβεγ；
公式中：Cβ是塑料闪烁体探测器(31)中的计数率，Cγ是NaI探测器(32)中的计数率，CC是数字符合的符合计数率，b是β衰变的分支比，εβ是塑料闪烁体探测器(31)中β射线的探测效率，εγ是NaI探测器(32)中γ射线的探测效率，εβγ是β+粒子的湮灭效率，AS0是一个已知放射性活度的18F测试源，其用于定标εβ、εγ、εβγ；
c、将Cβ、Cγ、CC、εγ、εβγ、εβ代入放射性活度计算公式，计算出18F微尘的放射性活度AS；将CC、εβ、AS代入一回路压力边界冷却剂水泄漏率计算公式，计算出一回路压力边界冷却剂水泄漏率；
综合上述公式，可得到18F微尘的放射性活度值计算公式为：
公式中：AS为18F微尘的放射性活度值；
一回路压力边界冷却剂水泄漏率的计算公式为：
公式中：K＝C·f·P·εβ；
q为反应堆一回路压力边界泄漏率；K为18F的传输系数；CC为探测器中数字符合的符合计数率；C为一回路冷却剂水中18F的放射性活度浓度，单位Bq/m-3或Bq/cm-3；v为安全壳的内
18 18
腔体积；f为 F在安全壳中形成微尘的份额；P为 F微尘在进气口所连接的取样管道中的传输效率；εβ是塑料闪烁体探测器(31)中β射线的探测效率。

说明书全文

18

F数字符合监测装置及监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及核电站放射性泄漏监测技术领域，特别是一种18F数字符合监测装置及监测方法。

背景技术

[0002] 核电站反应堆一回路压力边界内含有高温(+280℃～+320℃)、高压(1.55Mpa)、且具有α、β、γ放射性的冷却剂水，以及机械磨损及化学腐蚀的作用，反应堆一回路压力边界会产生裂纹和裂缝，致使冷却剂水发生泄漏。

[0003] 一旦产生这种异常泄漏，一回路中的带有放射性的冷却剂水就会进入安全壳，造成安全壳大气环境污染，同时还会造成反应堆堆芯失水事故，直接影响核电站的正常运行甚至核电站的安全，且可能造成对环境的污染。因此，对反应堆一回路压力边界的冷却剂水泄漏监测显得非常重要。

[0004] 目前，对于反应堆一回路泄漏的放射性监测方法主要有：安全壳中空气的惰性气131 13
体总β放射性测量、 I的放射性活度测量、放射性气溶胶活度测量和放射性核素气体 N监测，共四种方法。上述监测方法虽然能测量安全壳中所对应的放射性活度，但由于上述方法对放射性活度的测量准确度和可靠性均不高，因此很难用测量到的放射性活度来准确计算一回路冷却剂水的泄漏率。

[0005] 为了解决上述监测方法难以准确获得一回路冷却剂水泄漏率的问题，有学者提出可通过对放射性核素气体18F进行监测以获得一回路冷却剂水的泄漏率，该方法的原理是：反应堆一回路冷却剂水中含有19F这种核素，其在堆芯中子的照射下，产生如下特定的核反应：19F(n，2n)18F，18O(p，n)18F。18F同13N一样也具有β+放射性，其半衰期比13N长，可达109.8分钟。18F很容易俘获电子变成负离子，一回路冷却剂水泄漏后，水中18F负离子易与安全壳空气中的微尘颗粒结合而形成18F微尘。从一回路压力边界泄漏到安全壳中的18F绝大部分形成18F微尘。通过精确测量安全壳中18F微尘的放射性活度及一回路压力边界冷却剂水中的
18F的放射性活度即可计算得到精度较高的一回路压力边界的泄漏率。该方法是监测一回路压力边界泄漏率的一种新方法，也是一回路压力边界泄漏监测技术发展的新趋势。

[0006] 然而，在实际监测中，因为存在宇宙射线本底，以及周围环境高能γ射线引起的电子对效应、及一回路管道腐蚀产物的β放射性，共同形成了对18F测量的干扰，不利于18F的鉴别，即采用常规的监测方法无法准确的监测18F的放射性活度，进而无法准确计算一回路压力边界冷却剂水的泄漏率。

发明内容

[0007] 本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供了一种18F数字符合监测装置及监测方法，它用于监测核电站安全壳内的18F放射性活度，消除了在安全壳内监测18F放射性活度18
存在的各种干扰，提高了 F探测效率，解决了现有技术无法准确监测一回路压力边界冷却剂水泄漏率的问题。

[0008] 本发明的技术方案是：18F数字符合监测装置，包括铅屏蔽壳、走纸机构、塑料闪烁体探测器、NaI探测器、光电倍增管A、光电倍增管B、前置放大器A、前置放大器B、主放大器A、主放大器B、脉冲甄别成形电路A、脉冲甄别成形电路B、高速数据采集卡及计算机；

[0009] 铅屏蔽壳内设有元件安装腔，铅屏蔽壳上设有位置相对的进气口和出气口，以及位置相对的进纸口和出纸口，铅屏蔽壳上还设有穿线孔；

[0010] 走纸机构包括驱动组件及用于吸附18F微尘的滤纸条，滤纸条一端从进纸口穿入元件安装腔，另一端从出纸口穿出元件安装腔，其两侧表面分别朝向进气口和出气口，滤纸条的两端分别与驱动组件关联，并在驱动组件的驱动下持续的从进纸口向出纸口直线移动；

[0011] 塑料闪烁体探测器安装在铅屏蔽壳的元件安装腔中，其上设有正对滤纸条的射线接收面；

[0012] 两个NaI探测器安装在铅屏蔽壳的元件安装腔中，并分别正对滤纸条的两侧表面而设置；

[0013] 两个光电倍增管A位于铅屏蔽壳的元件安装腔中，并分别与两个NaI探测器电连接，两个光电倍增管A的输出信号线分别从穿线孔穿出元件安装腔，而分别与两个前置放大器A电连接；

[0014] 一个光电倍增管B位于铅屏蔽壳的元件安装腔中，并与两个塑料闪烁体探测器电连接，光电倍增管B的输出信号线从穿线孔穿出元件安装腔，而与前置放大器B电连接；

[0015] 主放大器A分别与两个前置放大器A电连接；

[0016] 主放大器B与前置放大器B电连接；

[0017] 脉冲甄别成形电路A分别与主放大器A和高速数据采集卡电连接；

[0018] 脉冲甄别成形电路B分别与主放大器B和高速数据采集卡电连接；

[0019] 高速数据采集卡与计算机电连接。

[0020] 本发明进一步的技术方案是：塑料闪烁体探测器的数量为两个，两个塑料闪烁体探测器分别正对滤纸条的两侧表面，塑料闪烁体探测器正对滤纸条的表面为射线接收面。

[0021] 本发明再进一步的技术方案是：两个NaI探测器相互正对布置，两个塑料闪烁体探测器相互正对布置，并位于两个NaI探测器之间的区域中。

[0022] 本发明进一步的技术方案是：塑料闪烁体探测器的数量为一个，其上设有供滤纸条穿过的贯通孔，其通过贯通孔穿过滤纸条，其射线接收面为贯通孔的孔壁面。

[0023] 本发明再进一步的技术方案是：两个NaI探测器相互正对布置，塑料闪烁体探测器位于两个NaI探测器之间的区域中。

[0024] 本发明更进一步的技术方案是：驱动组件包括电机、主动卷纸筒及从动卷纸筒；主动卷纸筒及电机均设在铅屏蔽壳外部并与出纸口相邻，从动卷纸筒设在铅屏蔽壳外部并与进纸口相邻；主动卷纸筒与电机的机轴关联，并在电机的驱动下转动，主动卷纸筒转动时通过滤纸条带动从动卷纸筒转动，滤纸条的两端分别卷绕在主动卷纸筒和从动卷纸筒上。

[0025] 本发明的技术方案是：18F监测方法，应用于上述的18F数字符合监测装置，步骤如下：

[0026] S01，将18F监测装置放入待监测的区域内，通过外部的抽气泵使区域内的空气持续通过进气口进入铅屏蔽壳的元件安装腔中，再从出气口排出元件安装腔；而空气中的18F微尘会被滤纸条拦截而沉积在滤纸条上，并随着滤纸条向出纸口移动；

[0027] S02，当18F微尘随着滤纸条移动至两个NaI探测器之间时，18F微尘发出的β和γ射线分别射入塑料闪烁体探测器及两个NaI探测器内，然后塑料闪烁体探测器及NaI探测器分别将β射线和γ射线的光子转化为光电子，再分别由光电倍增管A、B将光电子转化为电子；

[0028] S03，光电倍增管A转化的电子依次通过前置放大器A和主放大器A共进行两次信号放大，然后输入脉冲甄别成形电路A进行脉冲的甄别和定宽处理，光电倍增管B转化的电子依次通过前置放大器B和主放大器B共进行两次信号放大，然后输入脉冲甄别成形电路B进行脉冲的甄别和定宽处理；

[0029] S04，上述两路信号分别通过脉冲甄别成形电路A、B处理后，输入高速数据采集卡，通过高速数据采集卡内置的高速AD进行模数转换，并分别记录β+计数的时间点和γ计数的时间点数据，然后数据传输给计算机进行数字符合分析，以排除其它放射性核素的干扰，从而计算出18F微尘的放射性活度，最后得到一回路压力边界冷却剂水泄漏率。

[0030] 本发明进一步的技术方案是：S04步骤中，数字符合分析的原理是：18F衰变放出β+射线，而β+射线发生湮灭而释放出两个0.511MeV的γ光子，由于18F衰变放出β+射线和γ射线可认为是相继发生的符合事件，通过符合分析即可测出18F的计数率，再通过数字符合计算公式及放射性活度计算公式即可算出18F微尘的放射性活度，最后通过泄漏率的计算公式计算得到一回路压力边界冷却剂水泄漏率。

[0031] 本发明进一步的技术方案是：S04步骤中，数字符合分析的过程是：

[0032] a、高速数据采集卡进行模数转换生成的数据即为β和γ原始数据，通过对死区时间、本底辐射值及偶然符合概率值进行修正，所修正后的数据包含β和γ原始数据按照时序排列的数值大小；

[0033] b、将修正后的数据与定标所得到的效率数据代入数字符合公式，得到β的计数率、γ的计数率和β-γ数字符合计数率；所述效率数据包括NaI探测器中γ射线的探测效率εγ、塑料闪烁体探测器中β射线的探测效率εβ、β+粒子的湮灭效率εβγ；

[0034] 所述数字符合公式为：Cβ＝AS0b(εβ+(1-εβ)εβγ)；

[0035] Cγ＝AS0bεγ；

[0036] CC＝AS0bεβεγ；

[0037] 公式中：Cβ是塑料闪烁体探测器中的计数率，Cγ是NaI探测器中的计数率，CC是数字符合的符合计数率，b是β衰变的分支比，εβ是塑料闪烁体探测器中β射线的探测效率，εγ是NaI探测器中γ射线的探测效率，εβγ是β+粒子的湮灭效率，AS0是一个已知放射性活度的18F测试源，其用于定标εβ、εγ、εβγ；

[0038] c、将Cβ、Cγ、CC、εγ、εβγ、εβ代入放射性活度计算公式，计算出18F微尘的放射性活度AS；将CC、εβ、AS代入一回路压力边界冷却剂水泄漏率计算公式，计算出一回路压力边界冷却剂水泄漏率；

[0039] 综合上述公式，可得到18F微尘的放射性活度值计算公式为：

[0040] 公式中：AS为18F微尘的放射性活度值；

[0041] 一回路压力边界冷却剂水泄漏率的计算公式为：

[0042] 公式中：K＝C·f·P·εβ；

[0043] q为反应堆一回路压力边界泄漏率；K为18F的传输系数；CC为探测器中数字符合的符合计数率；C为一回路冷却剂水中18F的放射性活度浓度，单位Bq/m-3或Bq/cm-3；v为安全壳的内腔体积；f为18F在安全壳中形成微尘的份额；P为18F微尘在进气口所连接的取样管道中的传输效率；εβ是塑料闪烁体探测器中β射线的探测效率。

[0044] 本发明与现有技术相比具有如下优点：

[0045] 1、其可应用于核电站反应堆一回路压力边界冷却剂水的泄漏监测，可在线测量反应堆一回路安全壳内18F微尘的放射性活度，并实时判断反应堆是否发生冷却剂水泄漏，并计算冷却剂水的泄漏率。

[0046] 2、两个NaI探测器相对布置以便于测量0.511MeV的γ射线，实施例1中的两个塑料闪烁体探测器位于两个NaI探测器之间，并分别正对滤纸条的两侧表面，实施例2中的塑料闪烁体探测器位于两个NaI探测器之间，其上设有供滤纸条穿过的贯通孔，贯通孔的内壁正对滤纸条的两侧表面，可见，实施例1、2中的塑料闪烁体探测器的结构及布置方式均能有效地接收到滤纸条上携带的18F微尘所发出的β+射线，其均能有效提高探测效率；另外，滤纸条在驱动组件的驱动下持续的或间断的移动，将18F微尘运送至正对塑料闪烁体探测器的射线接收面的位置。

[0047] 3、其利用高速数据采集卡分别记录β+计数的时间点和γ计数的时间点，然后进行数字符合分析，可以有效地排除其它放射性核素的干扰，大大缩短测量时间，进而降低探测的下限，提高了测量结果的准确性、可靠性及精度。

[0048] 以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。附图说明

[0049] 图1为实施例1的结构示意图；

[0050] 图2为实施例1中的铅屏蔽壳与其内部部件的位置关系示意图；

[0051] 图3为图2的A-A剖视图；

[0052] 图4为图3的C部放大图；

[0053] 图5为实施例2的结构示意图；

[0054] 图6为实施例2中的铅屏蔽壳与其内部部件的位置关系示意图；

[0055] 图7为图6的B-B剖视图；

[0056] 图8为图7的D部放大图。

[0057] 说明：图1、4中箭头所示为滤纸条的移动方向。

[0058] 图例说明：铅屏蔽壳1；元件安装腔11；进气口12；出气口13；进纸口14；出纸口15；滤纸条21；电机221；主动卷纸筒222；从动卷纸筒223；塑料闪烁体探测器31；贯通孔311；NaI探测器32；光电倍增管A41；光电倍增管B42；前置放大器A51；前置放大器B52；主放大器A53；
主放大器B54；脉冲甄别成形电路A61；脉冲甄别成形电路B62；高速数据采集卡7；计算机8。

具体实施方式

[0059] 实施例1：

[0060] 如图1-4所示，18F数字符合监测装置，包括铅屏蔽壳1、走纸机构、塑料闪烁体探测器31、NaI探测器32、光电倍增管A41、光电倍增管B42、前置放大器A51、前置放大器B52、主放大器A53、主放大器B54、脉冲甄别成形电路A61、脉冲甄别成形电路B62、高速数据采集卡7及计算机8。

[0061] 铅屏蔽壳1内设有元件安装腔11，铅屏蔽壳1上设有位置相对的进气口12和出气口13，以及位置相对的进纸口14和出纸口15，铅屏蔽壳1上还设有穿线孔。

[0062] 走纸机构包括驱动组件及用于吸附18F微尘的滤纸条21，滤纸条21一端从进纸口14穿入元件安装腔11，另一端从出纸口15穿出元件安装腔11，其两侧表面分别朝向进气口12和出气口13，滤纸条21的两端分别与驱动组件关联，并在驱动组件的驱动下持续的从进纸口14向出纸口15直线移动。驱动组件包括电机221、主动卷纸筒222及从动卷纸筒223。主动卷纸筒222及电机221均设在铅屏蔽壳1外部并与出纸口15相邻，从动卷纸筒223设在铅屏蔽壳1外部并与进纸口14相邻。主动卷纸筒222与电机221的机轴关联，并在电机221的驱动下转动，主动卷纸筒222转动时通过滤纸条21带动从动卷纸筒223转动，滤纸条21的两端分别卷绕在主动卷纸筒222和从动卷纸筒223上。

[0063] 塑料闪烁体探测器31通过支架(图中并未示出支架)安装在铅屏蔽壳1的元件安装腔11中，其上设有正对滤纸条21的射线接收面。

[0064] 塑料闪烁体探测器31的数量为两个，两个塑料闪烁体探测器31通过支架(图中并未示出支架)安装在铅屏蔽壳1的元件安装腔11中，并分别正对滤纸条21的两侧表面而设置。

[0065] 两个NaI探测器32通过支架(图中并未示出支架)安装在铅屏蔽壳1的元件安装腔11中，并分别正对滤纸条21的两侧表面而设置。

[0066] 两个光电倍增管A41位于铅屏蔽壳1的元件安装腔11中，并分别与两个NaI探测器32电连接，两个光电倍增管A41的输出信号线分别从穿线孔穿出元件安装腔11，而分别与两个前置放大器A51电连接。

[0067] 一个光电倍增管B42位于铅屏蔽壳1的元件安装腔11中，并与两个塑料闪烁体探测器31电连接，光电倍增管B42的输出信号线从穿线孔穿出元件安装腔11，而与前置放大器B52电连接。

[0068] 主放大器A53分别与两个前置放大器A51电连接。

[0069] 主放大器B54与前置放大器B52电连接。

[0070] 脉冲甄别成形电路A61分别与主放大器A53和高速数据采集卡7电连接。

[0071] 脉冲甄别成形电路B62分别与主放大器B54和高速数据采集卡7电连接。

[0072] 高速数据采集卡7与计算机8电连接。

[0073] 优选，塑料闪烁体探测器31、NaI探测器32、光电倍增管A41、光电倍增管B42均通过支架(图中未示出)安装在铅屏蔽壳1的元件安装腔11中。

[0074] 优选，两个NaI探测器32相互正对布置。

[0075] 本实施例中，塑料闪烁体探测器31的数量为两个，两个塑料闪烁体探测器31分别正对滤纸条21的两侧表面而设置，塑料闪烁体探测器31正对滤纸条21的表面为射线接收面。两个塑料闪烁体探测器31相互正对布置，并位于两个NaI探测器32之间的区域中。

[0076] 实施例2：

[0077] 如图5-8所示，本实施例与实施例1相比，区别仅在于：本实施例中，塑料闪烁体探测器31的数量为一个，其上设有供滤纸条穿过的贯通孔311，其通过贯通孔311穿过滤纸条21，其射线接收面为贯通孔311的孔壁面。塑料闪烁体探测器31位于两个NaI探测器32之间的区域中。

[0078] 简述本发明的工作过程：

[0079] 一种基于上述18F数字符合监测装置的18F监测方法，步骤如下：

[0080] S01，将18F监测装置放入待监测的区域内，通过外部的抽气泵使区域内的空气持续通过进气口12进入铅屏蔽壳1的元件安装腔11中，再从出气口13排出元件安装腔11；而空气中的18F微尘会被滤纸条21拦截而沉积在滤纸条21上，并随着滤纸条21向出纸口15移动。

[0081] S02，当18F微尘随着滤纸条移动至两个NaI探测器32之间时，18F微尘发出的β和γ射线分别射入塑料闪烁体探测器31及两个NaI探测器32内，然后塑料闪烁体探测器31及NaI探测器32分别将β射线和γ射线的光子转化为光电子，再分别由光电倍增管A、B将光电子转化为电子。

[0082] S03，光电倍增管A41转化的电子依次通过前置放大器A51和主放大器A53共进行两次信号放大，然后输入脉冲甄别成形电路A61进行脉冲的甄别和定宽处理，光电倍增管B42转化的电子依次通过前置放大器B52和主放大器B54共进行两次信号放大，然后输入脉冲甄别成形电路B62进行脉冲的甄别和定宽处理。

[0083] S04，上述两路信号分别通过脉冲甄别成形电路A、B处理后，输入高速数据采集卡7，通过高速数据采集卡7内置的高速AD进行模数转换，并分别记录β+计数的时间点和γ计数的时间点数据，然后数据传输给计算机8进行数字符合分析，以排除其它放射性核素的干扰，从而计算出18F微尘的放射性活度，最后得到一回路压力边界冷却剂水泄漏率。

[0084] 本步骤中，数字符合分析的原理是：18F衰变放出β+射线，而β+射线发生湮灭而释放出两个0.511MeV的γ光子，由于18F衰变放出β+射线和γ射线可认为是相继发生的符合事件，通过符合分析即可测出18F的计数率，再通过数字符合计算公式及放射性活度计算公式即可算出18F微尘的放射性活度，最后通过泄漏率的计算公式计算得到一回路压力边界冷却剂水泄漏率。

[0085] 本步骤中，数字符合分析的过程是：

[0086] a、高速数据采集卡7进行模数转换生成的数据即为β和γ原始数据，通过对死区时间、本底辐射值及偶然符合概率值进行修正，所修正后的数据包含β和γ原始数据按照时序排列的数值大小。

[0087] b、将修正后的数据与定标所得到的效率数据代入数字符合公式，得到β的计数率、γ的计数率和β-γ数字符合计数率；所述效率数据包括NaI探测器中γ射线的探测效率εγ、塑料闪烁体探测器中β射线的探测效率εβ、β+粒子的湮灭效率εβγ；

[0088] 所述数字符合公式为：Cβ＝AS0b(εβ+(1-εβ)εβγ)；

[0089] Cγ＝AS0bεγ；

[0090] CC＝AS0bεβεγ；

[0091] 公式中：Cβ是塑料闪烁体探测器31中的计数率，Cγ是NaI探测器32中的计数率，CC是数字符合的符合计数率，b是β衰变的分支比，εβ是塑料闪烁体探测器31中β射线的探测效率，εγ是NaI探测器32中γ射线的探测效率，εβγ是β+粒子的湮灭效率，AS0是一个已知放射性活度的18F测试源，其用于定标εβ、εγ、εβγ。

[0092] c、将Cβ、Cγ、CC、εγ、εβγ、εβ代入放射性活度计算公式，计算出18F微尘的放射性活度AS；将CC、εβ、AS代入一回路压力边界冷却剂水泄漏率计算公式，计算出一回路压力边界冷却剂水泄漏率；

[0093] 综合上述公式，可得到18F微尘的放射性活度值计算公式为：

[0094] 公式中：AS为18F微尘的放射性活度值；

[0095] 一回路压力边界冷却剂水泄漏率的计算公式为：

[0096] 公式中：K＝C·f·P·εβ；

[0097] q为反应堆一回路压力边界泄漏率；K为18F的传输系数；CC为探测器中数字符合的符合计数率；C为一回路冷却剂水中18F的放射性活度浓度，单位Bq/m-3或Bq/cm-3；v为安全壳的内腔体积；f为18F在安全壳中形成微尘的份额；P为18F微尘在进气口所连接的取样管道中的传输效率；εβ是塑料闪烁体探测器31中β射线的探测效率。

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18F数字符合监测装置及监测方法

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