Nal探测器在中子活化产品及煤质检测领域中的应用.pdf

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1、第4期煤质技术2014年7月Nal探测器在中子活化产品及煤质检测领域中的应用尚庆敏，张伟，肖宪东，刘业绍(丹东东方测控技术股份有限公司，辽宁丹东118002)摘要：介绍了NaI探测器的结构特点、指标性能及其在中子活化产品中应用的效果，指出在入厂煤检测中使用中子活化多元素分析仪器，可结合自动采样装置自动对煤样进行检测，具有速度快、精度高等优点。关键词：探测器；中子活化；分辨率；煤质检测中图分类号：TL81文献标志码：B文章编号：1007～7677(2014)04—0023—03TheapplicationofNaIprobe

2、rinneutronactivationproductsandcoalqualitytestfieldSHANGQing～min，ZHANGWei，XIAOXian—dong，LIUYe—shao(DandongEasternObserveandControlTechnologyCo．，Ltd，Dandong118002，China)Abstract：Thispaperintroducedthestructurecharacteristics，indicatingperformanceandapplicationinneu

3、tronactivationproductsofNaIprober，itwasindicatedthatinthetestofcoalasreceived，usingneutronactivationanalysis—multielementsanalyzerwhichcombinedwiththeautomaticsamplingdevicetodothecoaltestwasfastandaccurate．Keywords：prober；neutronactivation；resolution；coalqualityt

4、est玻璃闪烁体、有机闪烁体等等。0前言1NaI闪烁体特点随着煤炭价格的上涨，煤炭成本对用煤企业起着至关重要的作用，为了客观地评价入厂煤煤质的NaI闪烁体在实际产品中的应用最为广泛，优劣及使管理人员能及时掌握煤质指标，急需能够NaI闪烁体具有以下特点：准确并快速对煤质进行分析的仪器。中子活化分析(1)探测效率高。因为闪烁体的密度高，特别技术可较好地实现该需求，即中子活化产品在入场是Nal闪烁体，其中加入了高原子序数的碘，所以煤检测中可发挥重要作用，而射线探测器完全可以和7射线发生相互作用的几率非常大，是对7射线满足中子活化

5、产品在入场煤检测中的应用。中子活探测效率最高的探测器。化分析技术可以检测煤炭中的灰分、挥发分、硫(2)分辨时间短，反应快。有的可达到毫微秒分，还可检测煤炭中钙、硅、铁、铝等元素。数量级。射线探测器是进行核技术研究及应用的必要工(3)发光效率高，输出脉冲幅度高。对于铯一137的7射线，从光电倍增管阳极的输出脉冲可达具，无论是何种射线，只有用相应的探测器将射线转换为电信号，能对射线的特征进行研究l1q]。核到几伏。技术研究及应用所涉及到的探测器有很多种，如电(4)可用作能谱测量，能量正比关系好。(5)成本低、技术成熟，便于产品

6、的批量生产离室、正比计数管、G—M计数管、闪烁体探测器及产业化。等等。闪烁探测器的工作原理和气体探测器完全不同，并且其性能具有更多的优点。其既能探测带电2探测器硬件组成离子，又能探测中性粒子，既能探测粒子的强度，根据产品的设计、使用要求，以下介绍的NaI又能探测粒子的能量，并且探测效率高，分辨时间探测器硬件主要由以下5部分组成：短，是探测领域中应用最广泛的探测器之一。(1)机械结构。对于应用于工业现场的探测根据闪烁体的材料不同，探测器可分为很多器，不但要考虑到产品在现场应用过程中的防水、种，如NaI闪烁体、ZnS闪烁体、B

7、GO闪烁体、防尘，还要考虑产品机械结构与射线的相互作用。基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ24O121)以下介绍的探测器选用的是铝合金材质的外壳，同23第4期煤质技术时为了保证探测器恒温系统的保温效果，在探测器构中，其输出端再经过高频电缆与主放大器相连。外壳又增加了外层保温壳体。另外，在实际应用的其性能将直接决定整个系统的性能好坏，如果前置产品结构中，还需要根据实际情况，对探测器进行放大器的性能指标达不到设计要求，无论后续电路屏蔽和慢化处理，以使探测器的测量效果达到最的性能指标如何都将无法达到设计要求。佳

8、，并能够满足中子活化产品的分析、控制根据探测器输出信号成形方式的特点分类，前要求。置放大器可以分为：电压灵敏前置放大器、电荷灵(2)闪烁体。在核仪器仪表的设计应用中，必敏前置放大器、电流灵敏前置放大器三大类]。根须要考虑探测器的分辨率、计数通过率、体积、成据中子活化的能谱分析系统要求，文中介绍的探测本等