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文档介绍:水和食品检测仪稳定性测试分析
摘要:水和食品检测仪是检测水和食品中放射性水平的便携式谱 仪。本文从硬件结构、硬件稳定性测试、刻度、温度及湿度影响测试分析 等方面比较全面的介绍了该仪器。
关键词:水中放射性;稳定性分析;快速检测
中图分类号:TL812+. 1文献标识码:B文章编号:1009-8631
(2013) 01-0067-02
1引言
便携式水和食品检测仪是针对日本福岛核事故研发的,以便及时检测 事故区水和食品放射性[1]。
反应堆中有可能泄漏的放射性物质主要有核燃料本身、裂变产物、以 及活化产物[2]。至于危害性,短期以碘、氛为主,长期则以锚为主。137Cs 是核反应堆内核裂变的产物之一,是核废料丫放射性的最主要来源,137Cs 的同伴还有131L虽然1311半衰期只有8天,但其能迅速在生物体的甲 状腺内积累[3]。而137Cs的半衰期约30a,可以长期存在于自然界中,所 以1311和137Cs都是影响公众健康的主要放射核数[4]。福岛核电站反应 堆芯融毁后,核裂变产物随着水蒸气排放泄漏到大气中,三周内就可以随 着高层大气环游地球一周,1311和137Cs对食品安全的影响也随着大气运 动波及日本关西地区和其他国家,对水和食品中的1311和137Cs的持续 监控显得尤为重要[5]。
2水和食品检测仪的结构设计
整个系统由七部分组成:探测器、线性脉放大器、幅度甄别器、计算 机多道分析器、高压电源、定标器。
主探测器部分选用的晶体是Nal (T1)闪烁晶体。水和食品检测仪探 测的是水和食品中V射线的比活度。Nal ( T1 )晶体作为V射线探测器 有如下优点:1)探测效率高;2)能量分辨率约为8% ; 3)可以制成 各种几何尺寸和形状;4)性价比高;5)与光电倍增管的光谱响应匹配 最好[6]。保管和使用都较为方便,所以使用Nal (T1)做为探测器晶体。 前置放大器的输出信号输入到线性脉冲放大器,经线性放大器放大后的信 号可由计算机多道分析器或单道脉冲幅度分析器读出。
3水和食品检测仪的测试分析
3. 1水和食品检测仪刻度
在完成水和食品检测仪的焊板、电路测试、调峰位、老化实验及封装 等工作以后,需要对其进行刻度。刻度是指用已知活度或剂量率的标准样 品或标准辐射场,测量仪表的响应,定出相应的刻度系数。这就是一种相 对测量,所以要求刻度条件应尽可能与待测样品或辐射场一致,否则一定 要进行相应的校正。条件相一致,是要求射线的能量一致,而且几何条件, 样品的物理状态、组份也都应一致[7]。本试验选用不同活度的1311源和 137Cs源作为标准样品水和食品检测仪进行刻度,图2、3则为测试数据, 将图中的数据进行直线拟合可以求出线性拟合斜率k,分别为kCs=l. 37、 kI=,即完成刻度过程。

为了确定水和食品检测仪硬件设计上是否对仪器测量的数据有影响, 设计实验对其进行测试,设计方案如下:
将仪器放入恒温恒湿箱中,保持稳定测试环境,每次不间断测量lOmin 一组,进行多次测量。测量结果如图4所示:
从图中可以看出,设计测量标准差:std_reany=6. 13,根据泊松分 布特点,其理论标准差为std=6. 26,仪器测量标准差差和理论标准差