基于G-M管的伸缩式γ剂量率探头设计及性能分析

目前,对于测量未知剂量水平或者明显高于本底剂量率水平的辐射场所使用的γ剂量率设备大多需要现场测量,可能造成操作人员接触超剂量辐射。设计一种基于G-M计数管的带有伸缩结构的γ剂量率探头可以有更好的防护距离,有效避免测量人员受到强辐射场的照射,降低风险。结合现场需求反馈及参考国内外相似设备,设计适合的伸缩式结构,同时对选用G-M管的能响补偿条件进行分析,选取适合的补偿条件,并设计一种脉冲检测电路解决以往G-M管漏计数的问题。通过对使用补偿后G-M管的伸缩式γ探头进行性能测试,结果表明该γ剂量率探头在满足相对响应范围的能量条件下,在±45°范围内的相对响应为0.77~1.06。在有效测量范围内由非线性产生的剂量率响应的相对变化范围为-9.30%~+11.84%,同时在接收到大剂量率照射时也会有过载提示。可见探头的各项物理性能均满足并优于参考标准,符合设计要求。

基于流导法的G-M制冷机低温泵抽速测试与分析

抽气速率是衡量低温泵产品抽真空性能优劣的重要指标之一。除国内企业常用的流量法外,流导法亦是测量低温泵抽速的重要方法。本文依据现行标准中所规定的基于流导法原理测试真空泵气体抽速的方法,对ZD-200口径G-M制冷机低温泵对不同气体抽速测试进行了详细介绍。结果表明:流导法测得低温泵对N^(2)和Ar的抽速分别为2410 L/s、1884 L/s,明显优于国内外同类产品指标;低温泵对H^(2)抽速为2577 L/s,与国内外产品公开技术指标处于相同水平。依照流导法获得的测试结果具有较高的准确度和可信度。

G-M计数管中锡封装工艺的改进

G-M计数管广泛应用于特定区域的剂量率监测,具有结构简单、输出信号幅度大和高性价比、能适应恶劣的环境等优点。但在核设施环境监测、核事故监测等场所低能段时,存在过响应的现象。为了消除该影响,提高其灵敏度,本文采用在G-M计数管外层包裹金属锡,对计数管进行补偿,经比较分析,确定锡带的最佳宽度;并改进胶封固定的方式,从而在使用时更方便、性能稳定、且封装后的尺寸不会明显增大。

高温超导用10 K单级G-M制冷机性能研究

为了满足高温超导设备、气体液化、液氢贮运等方面对10 K温区大冷量制冷机的需求,对10 K单级G-M制冷机进行了理论设计和试验。理论分析了回热器尺寸及回热器填料对制冷机性能的影响。通过优化回热器填料比例及冷头运行频率,此单级G-M制冷机可以获得9.7 K的最低温度,在20 K时可以获得92.6 W制冷量,可较好的满足高温超导等领域应用。

G-M计数管在环境γ辐射连续监测中的应用

介绍和分析了G-M计数管适用于环境γ辐射连续监测的一些特点和存在的主要问题,并就其在这方面应用的改进和发展进行了讨论。

冷却高温超导磁体的大冷量单级G-M制冷机

随着高温超导磁体在电工技术方面日益广泛的应用 ,如高温超导限流器、高温超导变压器、高温超导储能系统等 ,对工作在 30K～ 4 0K、并可提供 50W～ 1 0 0W制冷量的低温制冷机提出了需求。常规的单、双级G M制冷机产品不能满足高温超导磁体的冷却要求。本文初步得到了提高单级G M制冷机性能、增大4 0K温度以下制冷量的方法 ,并在一台常规单级G M制冷机上验证 ,获得了 30W/4 0K制冷量的好结果 ,指明了研制这种大冷量G M制冷机的方向 ,为成功研制冷却高温超导磁体的大冷量单级G M制冷机走出了第一步。

G-M法在箱梁桥面板计算中的应用

根据能量比拟原理 ,通过对箱梁桥面板作用车轮荷载后的应变能计算 ,得到其比拟简支正交异性板的刚度参数 ,再利用G -M法图表计算横向分布影响线 ,从而得到箱梁桥面板的荷载有效分布宽度 ,最后 ,对算例进行了计算 。

G-M计数管的可靠性

所介绍的采用新结构、新材料、新工艺制造的 G- M计数管具有很好的可靠性 ,其连续工作寿命在 5× 10 11以上 ,可连续工作十几年 ,断续工作寿命 (类似于储存寿命 )约是 2 0 a,在此期间的失效率在 5× 10 -6/ h以下。卤素 G- M计数管的可靠性与电离室、半导体探测器、闪烁体光电倍增管探头相当。

G-M计数管用作辐射剂量测量应解决的问题

结合G-M计数管的特点,讨论了用于辐射剂量测量时的能量响应、线性、灵敏度等问题及其改进措施。

G-M计数管用于环境γ辐射监测

为测量环境γ辐射周围剂量当量，对Ｇ－Ｍ计数管的自身本底和能量响应特性进行了实验研究。采用铅、锡两种金属材料做为过滤器改变计数管的能量响应，为拓宽仪表量程采用两种尺寸计数管。两种计数管在６０ｋｅＶ至６６２ｋｅＶ范围内，Ｈ＊（１０）／Ｘ随能量变化与ＩＣＲＵ４７号报告结果最大偏离分别为－２３％和＋２４％，仪表量程为１０ｎＳｖ·ｈ－１～１０ｍＳｖ·ｈ－１，探测下限可达到４０ｎＳｖ·ｈ－１。

直接达到液氦温度的G-M型制冷机及其应用

随着低温下具有高比热峰值的磁性稀土材料的发现，大幅度提高Ｇ Ｍ型制冷机的性能具有了可能性。基于磁性稀土填料Ｅｒ３Ｎｉ、ＥｒＮｉ、ＧｄＲｈ 等的特性，根据热力过程分析和数值计算结果，对双级Ｇ Ｍ 型制冷机进行了重新设计、加工，使其达到了液氦温度。介绍了我们研制的４．２ Ｋ双级Ｇ Ｍ 型制冷机的设计和结构。该制冷机的最低制冷温度为２．６ Ｋ，制冷量为５８０ ｍ Ｗ／４．２ Ｋ、１ １００ ｍ Ｗ／５．０ Ｋ，热工效率高。同时简要介绍了该制冷机的应用。

G-M制冷机作为冷凝泵在传导冷却超导磁体系统中的应用

成功研制了 6TNbTi传导冷却超导磁体系统 ,制冷机为二级G M制冷机。磁体冷却到4K需用 74h左右 ,目前磁体系统已分别完成了 115A(6T) ,4 5h和 95A ,2 6 4h的无间断运行实验。制冷机可在长达 15d(35 9h)的时间里 ,对系统抽真空 ,然后维持系统真空在 1 5× 10 - 2 Pa左右 ,其间不再使用扩散泵对超导磁体系统抽真空。

40W/20K单级G-M制冷机设计与研究

目前商用G-M制冷机在20K时的制冷量一般小于10W,然而工业界对20K时具有更大制冷量的制冷机需求正在不断增长。文中对影响单级G-M制冷机制冷量的因素进行分析,提出相应的解决措施;并针对高温超导应用技术和一些低温系统工程项目的需求,设计了40W/20K单级G-M制冷机样机。

云母窗型G-M管辐射响应特性研究

云母窗型G-M管能够探测α粒子、β粒子和γ射线。论文建立了云母窗型G-M管测试平台,通过漏计数修正减少了G-M管的死时间影响。分别对α和β放射源进行探测,得到云母窗型GM管对α和β粒子的响应特性,为云母窗型G-M管用于多种射线的探测作了特性研究。

基于RS-485总线的双G-M计数管γ剂量率探测器研制

根据放射性场所工作人员辐射防护需求,设计了γ剂量率探测器。介绍了探测器硬件电路及软件设计,利用双G-M计数管覆盖高低量程范围,采用RS-485通信接口,可连接最多128个节点,具有远程传输能力,适用于多点分布式实时监测。探测器结构紧凑,功耗低,抗干扰能力强,工作稳定可靠。

4KG-M制冷机做冷源的自循环氦液化装置研制

采用5台1.5W/4.2KG-M制冷机(日本住友RDK415D)并联研制出了1台方便实验室使用的小型氦液化装置,并为其建立了性能测量实验台。实验结果表明:液氦温度为4.17K(饱和压力为96kPa)时,氦液化率为74L/d;液氦温度为4.42K(饱和压力为121kPa)时,液化率为116L/d,经拟合,在4.2K(饱和压力为100kPa)时液化率为83L/d,并且通过100小时以上的连续运行,说明该氦液化装置自循环性能良好。通过实验发现:实测氦液化率远大于制冷机冷头制冷量对应的计算氦液化率。分析认为:G-M制冷机气缸壁对氦气预冷是提高实际氦液化率的主要因素。

G-M 制冷机常规蓄冷器内部动态过程的数值模拟

运用不同以往的数值方法，初步简便地模拟了ＧＭ制冷机常规蓄冷器内部的动态过程，得出了其内部温度、质量流率分布规律。详细讨论了不同的蓄冷器结构参数对ＧＭ制冷机制冷性能的影响，提出合理地设计ＧＭ制冷机常规蓄冷器的措施，已有成功机型为结论提供了依据。

G-M计数管在放射源监管中的应用

本文介绍了G-M计数管应用在放射源监管中的设计方案,总结了应用中存在的问题,并提出了相关的解决方法,为放射源监管领域探索了一条新的途径。

智能核实验室辐射监测及管理系统设计

结合stm32单片机与esp32cam模块,设计了一套具有辐射监测、指纹识别及人脸识别核实验室监管系统。该系统利用G-M计数管作为辐射探测器,监测实验室环境辐射、实现剂量自动评估及报警,同时通过引入指纹识别及人脸识别实现多重身份验证及智能考勤,可以提高核实验室智能化水平,保障实验室的运行效率和安全性。

G-M计数管新型直流高压电源设计

G-M计数管工作需要性能稳定的直流高压电源供电。该直流高压电源利用输出采样与基准电压比较负反馈实现高压稳定控制,比较不同闭环放大倍数下直流高压电源性能,采取优化闭环放大倍数。该直流高压电源具有结构简单、体积较小、低纹波等特点,其输出电压在0-1 100 V范围内连续可调。测试结果表明：当高压典型输出电压为400 V时,电压稳定度可达0.17%,输出电压纹波峰最低峰值为62 m V,可满足G-M计数管的需求。