用于確定管道內的材料層的放射性成分的系統(tǒng)和方法技術方案

所提供的是一種用于確定管道內的材料層的放射成分的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法同等地適用于管子、容器和管道，并且適用于諸如確定人或動物體內的血管厚度、梗塞、疤痕或類似物的醫(yī)學應用。公開了一種假想裝置，其具有包含測試標準(例如反應器水測試標準)的假想件、可移除板、有光譜儀顯示器的準直器和探測器。假想裝置提供了可與現場測量結合使用以確定管道內的材料(諸如腐蝕或類似)的成分的基線數據集。基線數據集可以是半對數的，并且包含對不同板厚度或不同板數量獲取的光譜儀讀數。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉參考本申請要求美國紐約州Webster市的FredericJ.Mis在2013年10月30日提交的題為“SystemAndMethodForDeterminingTheRadiologicalCompositionofMaterialLayersWithinaConduit”的美國專利申請序列號61/897,271的優(yōu)先權，以及美國紐約州Webster市的FredericJ.Mis在2014年10月29日提交的題為“SystemAndMethodForDeterminingTheRadiologicalCompositionofMaterialLayersWithinaConduit”的美國專利申請序列號14/527,543的優(yōu)先權，其全部內容通過引用并入本文。
本專利技術總體涉及測量儀器和方法，并且更具體地涉及一種用于確定管道內的材料層的放射成分的系統(tǒng)和方法。
技術介紹
管道(諸如核電站中的輕水反應堆管道)內的放射性污染層的確定提供了關于化學管理的正確決策，以最佳地最小化腐蝕產物和活性產物(activationproducts)的放射性運輸。在反應器維修時，諸如Co-58和Co-60腐蝕產物和諸如Cs-134和CS-137的一些裂變產物是電站工人的輻射暴露的首要原因。此外，閥門上的過度腐蝕降低了它們的運行效率。一旦理解了該腐蝕層的成分，可以做出電站水的pH值、清理系統(tǒng)的替代品(cleanupsystemalternatives)或者運行溫度上的改變，以降低腐蝕產物的不斷累積。不幸的是，在核電站中目前用于測量管道內的放射性污染層的技術和設備較大、笨重而且很難機動到核電站內的有時緊湊、無法進入或升高了的空間內。所需要的是一種測量設備和相關方法，其是緊湊、輕質、易于操作的，并且提供了管道、管子或容器內的放射性污染層的快速和準確的讀數。因此，本專利技術的一個目的是提供一種用于確定管道(諸如管子或容器)內的材料層的放射性成分的系統(tǒng)和方法。本專利技術的其他目的包括，但不限于，確定人或動物體內的血管厚度、梗塞、疤痕或類似物。本專利技術的這些和其他目的不應被認為是全面的或窮盡的，而是在閱讀本說明書以及附圖和權利要求之后可確定的示例性目的。
技術實現思路
按照本專利技術，所提供的是一種用于確定管道內的材料層的放射性成分的系統(tǒng)，包括容納在準直器內的探頭；可操作地連接到所述探頭的光譜儀；假想裝置(phantomsetup)，包括包含測試標準的容器、多個可移除板和準直器探頭附連點；和以可移除板的各種幾何獲取的光譜儀讀數的半對數曲線圖，用于與現場讀數進行比較。此外，提供了用于現場讀數的源以及一種用于將光譜儀讀數的半對數曲線圖與現場讀數進行比較的方法。前述段落已經通過介紹的方式提供，并且不旨在作為對在本說明書和附圖和權利要求中描述的本專利技術范圍的限制。附圖說明本專利技術將參考附圖進行描述，其中，相同的編號指代相同的原件，并且其中：圖1是本專利技術的準直器探頭的透視圖；圖2是本專利技術的準直器探頭的分解視圖；圖3是本專利技術的準直器探頭的前視平面圖；圖4是沿著圖3中的線A-A截取的本專利技術的準直器探頭的剖視圖；圖5是沿著圖3中的線A-A截取的本專利技術的準直器探頭的分解剖視圖；圖6是本專利技術的準直器探頭的俯視平面圖；圖7是本專利技術的假想裝置的透視圖；圖8是本專利技術的假想裝置的俯視平面圖；圖9是本專利技術的假想裝置的后視平面圖；圖10是沿著圖9中的線A-A截取的本專利技術的假想裝置的剖視圖；圖11A-11N描繪了在使用中連續(xù)移除或添加板和隔離層(insulation)的假想裝置；圖12是本專利技術的典型現場裝置的透視圖，其示出了附連到隔離管的準直器探頭；圖13描繪了本專利技術的典型現場裝置的平面圖，其示出了附連到隔離管的準直器探頭；圖14描繪了本專利技術的典型現場裝置的端視圖，其示出了隔離管內的腐蝕層；圖15描繪了沿著圖13中的線C-C截取的隔離管的剖視圖；圖16是一種使用假想裝置建立基線的方法的流程圖；圖17是一種確定管道內的材料層的放射性成分的方法的流程圖；圖18描繪了本專利技術的準直器探頭的有附件的替代實施例的透視圖；圖19描繪了圖18的準直器探頭的替代實施例的透視圖；圖20是圖18的準直器探頭的替代實施例的相對側的透視圖；圖21是圖18的準直器探頭的前視平面圖；圖22是沿著圖21中的線D-D截取的準直器探頭的剖視圖；圖23是圖18的準直器探頭的分解視圖；圖24是圖18的準直器探頭的屏蔽殼體的第一半部的透視圖；圖25是圖18的準直器探頭的屏蔽殼體的第一半部的前視平面圖；圖26是圖18的準直器探頭的屏蔽殼體的第一半部的內視平面圖；圖27是圖18的準直器探頭的屏蔽殼體的第二半部的透視圖；圖28是圖18的準直器探頭的屏蔽殼體的第二半部的前視平面圖；以及圖29是圖18的準直器探頭的屏蔽殼體的第二半部的內視平面圖。本專利技術將結合優(yōu)選實施例進行描述，然而，應該理解的是，沒有意圖將本專利技術限制到所描述的實施例。相反，意圖是覆蓋可以包括在由本說明書、所附權利要求和附圖所限定的本專利技術的精神和范圍內的所有替換、修改以及等同物。具體實施方式使用伽瑪譜測量管道內的材料層的放射性成分在最好情況下也是不完整的。雖然管道和相關核隔離層的厚度是已知的，但管道內的腐蝕層的成分和放射性不是已知的。一種創(chuàng)建和使用新的結合光譜儀的假想裝置的方法和系統(tǒng)提供了確定管道內的腐蝕層的放射性成分的能力，這在過去單獨使用光譜儀是一直未實現的。用于確定管道內的材料層的放射成分的系統(tǒng)和方法使用均勻地分布在平面假想物內的極薄層中的已知活性沉積(使用NIST可追蹤活動)中的實際放射性同位素。鋼板然后被加入以創(chuàng)建模擬輕水反應堆中的標準管道厚度的厚度。這些厚度包括3/8英寸、1.25英寸、2.25英寸和2.75英寸。另外，核隔離層被加入以模擬做出測量時在管道上有隔離層保留的那些情況。所采取的測量是使用半對數刻度繪制的，并且是一條直線。所得線的斜率成為基于所使用的放射性同位素的校準因子，所述校準因子反映了封閉系統(tǒng)內的條件。該系統(tǒng)是第一建模校準系統(tǒng)，其提供了會影響現實世界系統(tǒng)的實際衰減、積聚和散射條件。為了在使用假想裝置的校準環(huán)境中和在現場中都做出測量，公開了一種準直器探頭裝置。圖1-6描繪了本專利技術的這樣的準直器探頭。圖1是本專利技術的準直器探頭100的透視圖。可以看到屏蔽殼體101，其用作具有開口的準直器，所述開口將檢測到的輻射朝向容納在準直器中的探頭的感測面引導。在本專利技術的一些實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于確定管道內的材料層的放射成分的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：容納在準直器內的探頭；可操作地連接到所述探頭的光譜儀；假想裝置，包括包含測試標準的容器、多個可移除板和準直器探頭附連點；以可移除板的各種幾何獲取的光譜儀讀數的半對數曲線圖；現場讀數的源；和將所述光譜儀讀數的半對數曲線圖與所述現場讀數進行比較的方法。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.10.30 US 61/897,271;2014.10.29 US 14/527,5431.一種用于確定管道內的材料層的放射成分的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
容納在準直器內的探頭；
可操作地連接到所述探頭的光譜儀；
假想裝置，包括包含測試標準的容器、多個可移除板和準直器探頭附連點；
以可移除板的各種幾何獲取的光譜儀讀數的半對數曲線圖；
現場讀數的源；和
將所述光譜儀讀數的半對數曲線圖與所述現場讀數進行比較的方法。
2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述探頭是碲化鎘鋅探頭。
3.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述準直器包括由圍繞探頭的高密度材料制成的
大致圓筒形的屏蔽件。
4.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，還包括附連到所述準直器的開口中的格柵。
5.根據權利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述格柵包括排列以創(chuàng)建多個開口的鉛板矩陣。
6.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述大致圓筒形的屏蔽件包括第一半部和第二半
部。
7.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述高密度材料從由鉛、鎢、貧化鈾組成的組中選
擇。
8.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，用于將所述光譜儀讀數的半對數曲線圖與所述現
場讀數進行比較的方法是在計算機上執(zhí)行的基于計算機的方法。
9.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述準直器由高密度材料制成并且覆蓋有銅層。
10.根據權利要求9所述的系統(tǒng)，還包括在所述高密度材料與銅層之間的鎘層。
11.根據權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述鎘層放置在所述高密度材料與所述準直器
的內表面上的銅層之間。
12.一種準直器探頭，包括：
包含高密度材料的大...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：FJ米斯，
申請(專利權)人：羅切斯特大學，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US