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专利号: 2020107871009
申请人: 东华理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种浸入式镧萃取现场检测系统,包括一腔体,其特征在于:所述腔体内设有一水平贯穿其两端的检测管道,所述检测管道用于流过镧萃取液;

所述检测管道底部设有一朝向其中心的凸起,所述凸起为圆柱形,凸起内设有高纯锗探测器,所述高纯锗探测器正对检测管道内部,顶部与凸起的顶部贴合,外壁包覆有隔热棉,底部设有一屏蔽环,所述屏蔽环底部与凸起底部平齐;

所述检测管道内设有流量传感器、密度传感器、腔体外设有伽马能谱仪和PLC控制器,所述流量传感器、密度传感器和伽马能谱仪的输出端连接PLC控制器;

所述流量传感器、密度传感器分别用于采集萃取液的流速信息v、实时密度信息ρ;

所述高纯锗探测器输出端连接伽马能谱仪,用于探测萃取液中的伽马射线并经伽马能谱仪分析得到能谱;

所述PLC控制器用于用于设置测量时间t、从能谱中提取镧-138中能量为1.435MeV的伽马射线的特征峰计数NA、特征全能峰区间本底计数Nb,结合流速信息v、实时密度信息ρ,并根据下式得到镧的检测灵敏度S、萃取液中镧的质量DM:S=η·ALa·γ

式中:η为伽马能谱仪的探测效率,γ为1.435MeV射线的分支比,值为65.5%,ALa为天然镧的比活度,值为826.63Bq/kg,AS为待测萃取液中镧-138的活度。

2.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统,其特征在于:所述检测管道采用不锈钢材料或PVC材料制成,若为不锈钢材料,所述检测管道内设有一耐腐蚀层,所述耐腐蚀层材料为聚四氟乙烯及其衍生物。

3.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统,其特征在于:所述检测管道横截面为圆环形,内径为30cm、外径为32cm,凸起的尺寸为15cm*12cm,壁厚1mm,所述隔热棉厚度为2cm。

4.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统,其特征在于:所述高纯锗探测器相对探测效率≥120%,采用电制冷方式,包括冷指和信号线,所述冷指和信号线从铅屏蔽环中部的孔中引出。

5.根据权利要求1所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)建立一浸入式镧萃取现场检测系统,并将检测管道串联在待测萃取液流过的管路上;

(2)启动系统,流量传感器、密度传感器对萃取液的流速信息v、实时密度信息ρ进行采集,高纯锗探测器探测萃取液中的伽马射线,送入伽马能谱仪中分析得到测量能谱并输出;

(3)PLC控制器从叠加能谱中提取镧-138的1.435MeV特征峰计数NA、该特征全能峰区间本底计数Nb;并根据下式计算镧的检测灵敏度S、和萃取液中镧的质量DM;

S=η·ALa·γ

式中:η为伽马能谱仪的探测效率,γ为1.435MeV射线的分支比,值为65.5%,ALa为天然镧的比活度,值为826.63Bq/kg,AS为待测萃取液中镧-138的活度。

6.根据权利要求5所述的一种浸入式镧萃取现场检测系统的检测方法,其特征在于:还包括步骤(4),根据下式计算镧的最小可探测质量MDM;