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辐射防护及环境监测核仪器

    辐射防护及环境监测核仪器是核仪器中应用较广的仪器，各种核设施以及大气、环境放射性监测和保证核设施安全生产都需要配置相应的仪器。辐射及环境监测核仪器按功能分为四类：个人剂量监测仪器、表面放射性污染监测仪器、环境辐射监测仪器、实验室分析用仪器。

辐射防护及环境监测核仪器

辐射防护及环境监测核仪器是核仪器中应用较广的仪器，各种核设施以及大气、环境放射性监测和保证核设施安全生产都需要配置相应的仪器。辐射及环境监测核仪器按功能分为四类：个人剂量监测仪器、表面放射性污染监测仪器、环境辐射监测仪器、实验室分析用仪器。

1)个人剂量监测仪器

用来测量个人接受外照射剂量的仪器，射线探测器部分体积较小，可佩带在人体的适当部位。其中又分为笔式剂量仪、胶片剂量计、热释光剂量仪、电子直读式个人计量仪等几种。

笔式剂量仪，又称个人剂量笔，是一种专门用于监测个人接受剂量的袖珍剂量仪，其核心是电容电离室，电容的一个电极是中心电极，另一个是金属外壳，两者之间绝缘良好；使用前给两电极间充上一定电荷，受到照射时内部气体被电离，使电容放电，电荷量减少，其减少程度在一定范围内和照射量成正比，测量残留电荷可度量所受照射剂量的大小；笔式剂量仪有直读式和非直读式两种，测量范围为0到几百毫伦，误差为10%左右；笔式剂量仪的主要特点是可逐日读出每日所受照射的累积剂量，缺点是误差较大。

胶片剂量计，胶片剂量计是根据射线可使胶片感光的原理制成；受照射的胶片产生潜影，经显影、定影处理后用黑度计测量胶片的变黑程度，黑度与受照射剂量成正比，以此度量受照射剂量的大小；胶片剂量计由供佩带的胶片暗盒和黑度计组成；胶片剂量计的优点是体积小、佩带方便、胶片可作为原始记录长期保存，缺点是影响因素较多。

热释光剂量仪，热释光剂量仪使用被称为热致发光体的固体发光材料，作为射线探测元件；这种材料在射线作用下不是立即发光，而是把射线能量贮存积累起来，在需要时通过加热使其发光，测量受照射的剂量；热释光剂量仪的优点是体积小、灵敏度高、测量精度高、重复性好、发光材料可重复使用，因此，热释光剂量仪已逐渐替代胶片剂量计。

电子直读式个人计量仪，通常采用GM盖革管（低量程、高量程）或者半导体探测器（低量程）配合高量程GM盖革管作为探测器，实现剂量率实时直读并有报警功能，同时可以读出累计剂量。电子直读式个人剂量计通常使用剂量计读出装置对仪器进行校准、参数设置及累计计量的读出。目前电子式直读个人剂量计和热释光剂量仪是现在市场上个人剂量监测领域主流产品。

由于半导体探测器等的发展，集辐射探测报警、个人剂量率与累积剂量监测甚至放射性核素识别等功能于一体的电子式个人辐射探测器发展很快，使基于GM计数管的电子式个人剂量计逐渐被替代。有些使用CsI(Tl)探测器加光电二极管组成的微小型闪烁探头，在进行剂量率和累积剂量测量的同时，还具有1024道的脉冲幅度分辨能力用于核素识别。有些使用半导体探测器，可将剂量计做成信用卡式超薄的结构。通过多个半导体探测器并用，从而能够探测多种射线。也有些配置3He正比计数管、LiI(Eu)闪烁体等，能够对中子进行探测和报警。通过配置红外、蓝牙、GSM/GPRS网络等通信功能，使之具有组网监测和快速数传的能力，甚至集成GPS定位功能，融入GIS显示系统。

2)表面污染监测仪器

用于对体表、工作服、工作面等受到的放射性污染进行监测的仪器。该类设备按照使用方式主要分为固定式仪器及便携式仪器两种。

固定式仪器，按照测量对象分为人员全身污染监测仪、手足污染监测仪、衣物污染监测仪、工具污染监测仪；按照测量射线种类又可分为α+β、γ、α+β+γ三种。目前市场上的α、β污染监测仪大多采用薄塑料闪烁片测量β射线，利用ZnS涂层测量α射线，此种探测器易维护，使用成本低；因为传统的流气式正比探测器还要专门为其修建供气设施，从而慢慢被此类新兴探测器而取代。当然也有国外公司采用流气式正比探测器自带气瓶的方式解决该问题，其产品在国内核电市场亦有应用。对于γ污染监测仪来说，基本上以大面积塑料闪烁体配合光电倍增管作为辐射探测器，国内众多生产厂家对该类辐射探测器的应用基本都比较熟稔。

便携式仪器，便携式仪器按照其探测类型分为α+β、γ、α+β+γ以及中子探测仪器。此类便携式仪器因其投入较小，国内、外生产厂家众多。其中技术难度较大的主要是便携式谱仪以及多功能表面污染监测仪。便携式谱仪按照探测器又分为碘化钠谱仪、溴化镧谱仪、高纯锗谱仪，其中高纯锗谱仪的能量分辨率最好，但是其对温度的要求也较高，需要专门为其设计制冷装置。谱仪需要预设核素库，识别核素种类的多少是该仪器的主要性能指标。多功能表面污染监测仪往往是留有标准探测器接口可根据探测射线种类加装不同探测器，或者同时配置几个不同类型探测器，其技术难点往往是在后续的电子学处理及软件设计。

3)环境辐射监测仪器

环境辐射监测仪器是测量工作场所的射线照射量的仪器。这些仪器按使用目的配备不同的探测器，可完成对各种射线的计数(率)、照射量(率)、吸收剂量(率)的测量。有的仪器还配备各种可置换的探头。环境监测仪器往往是多探测器组网形式工作。按照使用方式分为固定式环境辐射监测仪器以及移动式环境辐射监测仪器。固定式环境辐射监测仪器主要用于长期固定监测某一区域环境放射性变化，例如辐射环境自动监测站、水体放射性连续监测系统等。移动式环境辐射监测仪器主要根据监测任务需求，对某一特定区域进行短期的区域放射性环境监测，例如机载辐射监测系统、车载放射性监测系统、船载放射性监测系统以及背包式辐射监测设备。

4)实验室用仪器

实验室用仪器属于精细仪器，技术要求较高，多用于对采集的样品做定量分析。该类仪器测量响应时间较长，测量结果较为精确。例如多路低本底αβ检测仪、WBC全身计数器、实验室用各种谱仪、、环境样品放射性检测仪。