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陣列地下金屬探測器的技術要求

文章來源:北京圣火大地科技www.dhflcsox.cn

從一些基本關系式可以看出,集裝箱檢測系統對地下金屬探測器的主要技術要求如下。
(1)探測效率與靈敏度
為獲得優良的CI值以及IQI值,要求探測器的探測效率高。這里的探測效率是指髙能電磁輻射光子射入地下金屬探測器元靈敏體積后產生次級電子的概率。
同樣由這些關系式可見,信號動態范圍A越大,CI及IQI指標也將越好。 在噪聲幅度以及輻射水平相同的情況下,地下金屬探測器靈敏度直接與信號動態范圍成 正比。因此,提髙陣列地下金屬探測器的靈敏度將直接導致CI、IQI等指標的提高。
(2)響應時間
要求陣列地下金屬探測器的響應時間能滿足射線源和檢測掃描速度的需要。例如, 直線加速器射線源的輻射脈沖寬度僅2/is〜3/is,因此要求地下金屬探測器信號的響應時 間為10—S罱級。對于鈷-60等連續發出射線的輻射源,響應時間的要求可以降 低,但要受到掃描速度的制約。在鐵路貨車檢測系統中掃描速度高達10km/h〜 30km/h,要求地下金屬探測器的響應時間能達到1ms〜3ms量級。
(3)各地下金屬探測器元之間的相關性小
陣列地下金屬探測器是由大量地下金屬探測器元組成的,各地下金屬探測器元的輸出信號應當只代表 所在處的輻射強度。然而,由于在地下金屬探測器元之間可能存在的串擾現象,使其信號 不僅取決于所在處的輻射強度,而且與相鄰地下金屬探測器元所在處的輻射強度也有關。 這種串擾現象會導致圖像處理工作量與難度的急劇增加,需要極力避免。‘
(4)可祺性與工作壽命
像集裝箱檢測系統這類需要在現場長期工作的檢測裝備,對可靠性與工作 壽命都有很高的要求。同時,還要求地下金屬探測器有很強的承受惡劣環境的能力。
(5)耐輻照性能
特別是在某些固定式加速器型集裝箱檢測系統中,輻射水平高,在耐輻照性 能方面有更髙的要求。
(6)供電要求
希望工作電壓盡蛍低,供電功率盡量小。
2.高壓充氣陣列電離室的設計理念
按照上述對于陣列地下金屬探測器的技術要求來衡錄,無論是閃爍晶體-光二極管陣 列地下金屬探測器還是帶固體輻射體的多絲正比室,都存在著各自的優點與缺陷。
閃爍體-光二極管陣列是固體地下金屬探測器,即使不很大的閃爍晶體也能達到較髙 的X、7射線探測效率。例如,22mm厚碘化銫晶體對鈷-60 7射線的探測效率能 達到40%左右。但是,這種地下金屬探測器的主要缺點是耐輻照性能差,噪聲(或暗電 流)水平商而且隨環境溫度的變化顯著。而且,閃爍晶體的發光效率還隨人射光 子能傲而有所變化。由于光二極管不具備倍增特性,因此這種器件的探測靈敏 度并不髙。例如,即使對于發光效率最髙的碘化鈉閃爍晶體,需要入射帶電粒子 在晶體內損耗約300eV能最才能使光二極管輸出一個電子電荷的信號。此外, 低噪聲光二極管目前還依賴進口,價格很昂貨。
帶固體輻射體的多絲正比室是法國施倫貝謝公司發明的專利產品。它借助 薄鉭片的固體輻射體作用能達到相當高的探測效率。由于存在氣體放電的倍增 效應,因而能達到比較髙的探測靈敏度。它的主要缺點是,存在明顯的地下金屬探測器元 之間的信號串擾問題,而且由于氣體放電對正比放電絲的影響,其工作壽命也只 能保證一年。它采用流氣工作模式,因而還必須配備氣路與儲氣鋼瓶,使用很不 方便。由于工作氣體壓力達到latm,因而工作電壓商達數千伏。正比放電絲是 很細的,容易受振動影響,也構成一種干擾因素。

 
 

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