1.本实用新型具体涉及一种特征光传输装置及包含所述特征光传输装置的检测系统。
背景技术：
2.在核燃料后处理厂工艺运行过程中，需要对高放样品中的元素进行定性和定量分析，由于样品的放射性强，检测过程需要在屏蔽室内进行，现有技术中，将光谱仪整体设置在屏蔽室内，导致光谱仪使用、检修和维护不便，因此，需要一种特征光传输装置，实现将屏蔽室内的特征光传输至屏蔽室外的光谱仪中，由于屏蔽墙的厚度较大，元素的特征光从屏蔽室内到屏蔽室外的传输过程中，特征光需要远距离输送，现有技术中，特征光传输装置的传输距离短，难以满足特征光从屏蔽室内到屏蔽室外传递的需求。
技术实现要素：
3.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种特征光传输装置及包含所述特征光传输装置的检测系统，本实用新型的特征光传输装置实现了光学通道的加长，能够使特征光从屏蔽室内传递至屏蔽室外，且能够减少特征光在远距离传输的光强损失。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种特征光传输装置，用于将屏蔽室内高放废液中元素产生的特征光传输到屏蔽室外，包括光学通道，所述光学通道贯穿所述屏蔽室的墙体，
6.所述光学通道包括光汇聚单元和光折转单元，
7.所述光汇聚单元包括中继成像组件，所述中继成像组件用于汇聚元素产生的特征光；
8.所述光折转单元与所述中继成像组件相连，用于折转中继成像组件汇聚的特征光。
9.优选的，所述中继成像组件包括透镜和镜筒，
10.所述镜筒和所述透镜的数量均为两个，两个所述镜筒的端头相互连接，
11.两个所述透镜分别设置在两个所述镜筒的同一侧的端部，所述透镜用于汇聚特征光。
12.优选的，所述镜筒的端部设置为止口结构；
13.所述中继成像组件还包括透镜镜座，所述透镜设置在所述透镜镜座上，所述透镜镜座的端部设在所述镜筒的端部的止口结构中。
14.优选的，所述光折转单元的一端与光汇聚单元的尾端相连，另一端与光谱仪相连，所述光折转单元用于将所述光汇聚单元的光传输至所述光谱仪中；
15.所述光折转单元包括第一反射镜，所述第一反射镜设置在所述光折转单元与所述光汇聚单元的连接处，用于折转光汇聚单元汇聚的特征光。
16.优选的，所述光汇聚单元竖直设置在所述屏蔽室内，所述光折转单元贯穿所述屏蔽室的墙体；
17.所述光学通道还包括竖直输出段，所述竖直输出段的一端与所述光折转单元的尾端相连，另一端与所述光谱仪相对，以使所述光汇聚单元的光传输至所述光谱仪中，
18.所述光折转单元还包括第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述光折转单元与所述竖直输出段的连接处，用于折转光汇聚单元汇聚的特征光。
19.优选的，所述光折转单元设置在所述屏蔽室外，所述光汇聚单元贯穿所述屏蔽室的墙体；
20.所述光学通道还包括水平输出段，所述水平输出段一端与所述光折转单元的尾端相连，另一端与所述光谱仪相对，以使所述光汇聚单元的光传输至所述光谱仪中；
21.所述光折转单元还包括第三反射镜，所述第三反射镜设置在所述光折转单元和所述水平输送段的连接处，用于折转光汇聚单元汇聚的特征光。
22.优选的，特征光传输装置还包括补偿屏蔽体，所述补偿屏蔽体处于所述屏蔽室外，并罩设在光学通道与所述屏蔽室的墙体的连接处，所述补偿屏蔽体用于屏蔽穿透所述光学通道的中子和γ射线。
23.优选的，所述光学通道和所述屏蔽室墙体的内箱体通过密封件密封连接，或，通过焊接密封连接。
24.优选的，所述镜筒采用不锈钢制成。
25.本实用新型还提供了一种检测系统，用于检测高放废液中元素的特征光，包括特征光激发器和光谱仪，还包括上述的特征光传输装置，
26.所述特征光激发器放置在屏蔽室内，用于激发元素产生特征光；
27.所述特征光传输装置用于将特征光传输至光谱仪中；
28.所述光谱仪放置在屏蔽室外，用于对元素特征光进行检测。
29.本实用新型的特征光传输装置通过设置光汇聚单元和光折转单元，并通过光汇聚单元中的中继成像组件对特征光的汇聚作用，实现特征光传输装置中光学通道的加长，使得高放废液中元素的特征光能够从屏蔽室内传输至屏蔽室外，最终到达光谱仪中进行分析，并能够满足特征光的远距离传输后分析的要求，此外，本实用新型的中继成像组件还能够减少特征光的远距离输送过程中光强的损失，能够增强特征光传输过程中的稳定性，增加特征光定量分析的精度，且能够避免由于光强减少导致的痕量元素无法检测的问题。
30.本实用新型的检测系统通过采用上述的特征光传输装置，能够直接对高放废液中的元素进行定性和定量分析，且能够确保特征光远距离传输的稳定性，减少光强的损失，增强检测结果的精度。
附图说明
31.图1为本实用新型实施例中的特征光传输装置的结构示意图。
32.图中：1-镜筒；2-透镜；3-反射镜。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描
述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.本实用新型提供一种特征光传输装置，用于将屏蔽室内高放废液中元素产生的特征光传输到屏蔽室外，包括光学通道，所述光学通道贯穿所述屏蔽室的墙体，
38.所述光学通道包括光汇聚单元和光折转单元，
39.所述光汇聚单元包括中继成像组件，所述中继成像组件用于汇聚元素产生的特征光；
40.所述光折转单元与所述中继成像组件相连，用于折转中继成像组件汇聚的特征光。
41.本实用新型还提供一种检测系统，用于检测高放废液中元素的特征光，包括特征光激发器和光谱仪，还包括上述的特征光传输装置，
42.所述特征光激发器放置在屏蔽室内，用于激发元素产生特征光；
43.所述特征光传输装置用于将特征光传输至光谱仪中；
44.所述光谱仪放置在屏蔽室外，用于对元素特征光进行检测。
45.实施例1：
46.本实施例公开了一种特征光传输装置，用于将屏蔽室内高放废液中元素产生的特征光传输到屏蔽室外，如图1所示，包括光学通道，其中，光学通道贯穿屏蔽室的墙体。
47.具体的，光学通道包括光汇聚单元和光折转单元，其中，光汇聚单元包括中继成像组件，中继成像组件用于汇聚元素产生的特征光。
48.光折转单元与光汇聚单元的中继成像组件相连，用于折转中继成像组件汇聚的特征光。
49.本实施例中，特征光传输装置能够实现光学通道的加长，使得高放废液中元素的特征光能够从屏蔽室内传输至屏蔽室外，最终到达光谱仪中进行分析，并能够满足特征光的远距离传输后分析的要求，此外，本实施例的中继成像组件还能够减少特征光的远距离输送过程中光强的损失，能够增强特征光传输过程中的稳定性，增加特征光定量分析的精度，且能够避免由于光强减少导致的痕量元素无法检测的问题。
50.本实施例中，中继成像组件包括透镜2和镜筒1，其中，镜筒1和透镜2的数量均为两
个，两个镜筒1的端头相互连接。
51.此外，两个透镜2分别设置在两个镜筒1的同一侧的端部，透镜2用于汇聚特征光。
52.具体的，两个透镜2中的其中一个用于将发散的特征光汇聚为平行光，另一个透镜则用于将平行光汇聚为一点。
53.本实施例中，前一个透镜2成的像可以作为后一个透镜2的物。
54.本实施例中，中继成像组件的数量可以为一个，若光汇聚单元只设置一个中继成像组件无法达到特征光需要的传输距离，则可以采用多个中继成像组件。
55.本实施例中，在光汇聚单元中，若采用多个中继成像组件，则每个中继成像组件中的透镜2均平行。
56.本实施例中，采用多个中继成像组件时，每个中继成像组件的透镜2的尺寸可以不一样，只需要满足特征光传递需要的条件即可。
57.本实施例中，镜筒1的端部设置为止口结构。
58.本实施例中，相邻镜筒1(包括一个中继成像组件中的两个镜筒1，也包括相邻两个中继成像组件之间的相邻的两个镜筒1)通过法兰和螺栓连接，当然，也可以以采用其他连接方式将相邻两个镜筒1进行连接。
59.优选的，多个中继成像组件之间还设置有密封圈，用于保证镜筒1整体的密封。
60.中继成像组件还包括透镜镜座，透镜2设置在透镜镜座上，透镜镜座的端部设在镜筒1的端部的止口结构中，其中，透镜镜座设置在镜筒1内部。
61.具体的，在屏蔽室内，元素被激发的特征光通过多个镜筒1，并穿过多个透镜2(若元素的特征光需要传递的距离短，则采用一个中继成像组件即可，此时，特征光通过两个镜筒1，并穿过两个透镜2)，最终进入至屏蔽室外的光谱仪中，实现了特征光从屏蔽室内到屏蔽室外的传输。
62.本实施例中，特征光的传输距离可以超过1.5米，满足实际工况中，特征光从屏蔽室内到屏蔽室外的传输的要求。
63.本实施例中，中继成像组件还包括压圈，其中，压圈设置在透镜2和透镜镜座之间，用于将透镜2固定在透镜镜座上。
64.优选的，中继成像组件还包括密封圈，密封圈设置在中继成像组件中的两个镜筒1的连接处，使得每一段镜筒1和透镜2组成的部分均为气密结构，由于α射线无法穿透透镜和密封圈，使得本实施例中的特征光传输装置能够适用于高放样品中元素的测量。
65.本实施例中，光折转单元的一端与光汇聚单元的尾端相连，另一端与光谱仪相连，光折转单元用于将光汇聚单元的光传输至光谱仪中。
66.光折转单元包括第一反射镜，第一反射镜设置在光折转单元与光汇聚单元的连接处，用于折转透镜汇聚的特征光。
67.本实施例中，光学通道可以为u形。
68.具体的，光汇聚单元竖直设置在屏蔽室内，光折转单元贯穿屏蔽室的墙体。
69.此外，光学通道还包括竖直输出段，其中，竖直输出段的一端与光折转单元的尾端相连，另一端与光谱仪相对，以使光汇聚单元的光传输至光谱仪中。
70.光折转单元还包括第二反射镜，其中，第二反射镜设置在光折转单元与竖直输出段的连接处，用于折转光汇聚单元汇聚的特征光。
71.本实施例中，光学通道也可以为l形，具体的，光折转单元设置在屏蔽室外，光汇聚单元贯穿所述屏蔽室的墙体，光折转单元的首端与光汇聚单元的尾端相连，其尾端与光谱仪连接，特征光能够在光汇聚单元中汇聚，并经过光折转单元的第一反射镜折转至光谱仪中，以使特征光进入至光谱仪中。
72.本实施例中，光学通道也可以为z形，便于光学通道与光谱仪连接。具体的，光学通道还包括水平输出段，水平输出段一端与光折转单元的尾端相连，另一端与光谱仪相对，以使光汇聚单元的光传输至光谱仪中。
73.光折转单元还包括第三反射镜，第三反射镜设置在光折转单元和水平输送段的连接处，用于折转透镜汇聚的特征光。
74.其中，光折转单元可以为一个整体的镜筒组成，也可以由多个镜筒连接而成，反射镜(包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜)设置在镜筒内。
75.本实施例中，反射镜(包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜)采用平面反射镜，将光汇聚单元内的特征光反射至水平输出段或竖直输出段中，便于在屏蔽室外安装补偿屏蔽体。
76.本实施例中，光折转单元还包括反射镜镜座，反射镜设置在反射镜镜座上，反射镜镜座用于安装和固定反射镜。
77.本实施例中，光学通道设置为l形(包括光折转单元和光汇聚单元)或z形(包括光折转单元、光汇聚单元和水平输出段)或u形(包括竖直输送段、光折转单元和光汇聚单元)便于在屏蔽室的墙体的开洞部位(即屏蔽墙与光学通道的连接处)安装补偿屏蔽体。
78.本实施例中，特征光传输装置还包括补偿屏蔽体，补偿屏蔽体设于屏蔽室外，并罩设在光学通道与屏蔽室的墙体的连接处上，即罩设在屏蔽室的墙体的开洞部位。此外，l形光学通道的光折转单元或z形光学通道的光折转单元或u形光学通道的竖直输出段贯穿补偿屏蔽体，补偿屏蔽体用于屏蔽穿透l形光学通道的光汇聚单元或z形光学通道的光汇聚单元或u形光学通道的光折转单元的中子和γ射线。
79.本实施例中，补偿屏蔽体采用碳钢或铅制成，该材料制备的补偿屏蔽体能够有效的屏蔽中子和γ射线。
80.本实施例中，根据镜筒1的尺寸和屏蔽室内高放样品的操作位置进行高放样品的辐射防护计算，并根据计算的结果选择补偿屏蔽体的规格，防止屏蔽室内高放样品产生的中子和γ射线的辐射伤害。
81.屏蔽室墙体的内箱体安装特征光传输装置镜筒的开洞部位在特征光传输装置安装后必须进行密封，以保证屏蔽室墙体的内箱体的密封等级要求，本实施例中，光学通道和屏蔽室墙体的内箱体通过密封件密封连接，或，通过焊接密封连接。
82.其中，密封件可以为密封圈，也可以为密封垫。
83.本实施例中，镜筒1采用不锈钢制成，该材料制成的镜筒1刚度高、稳定、不易变形，且耐辐照、耐酸。
84.本实施例中，屏蔽室为由不锈钢覆面构成的内箱体，内箱体外部包设有预设厚度的混凝土或碳钢，且样品的预处理通过机械手在热室内进行操作，确保屏蔽室的内箱体的密封等级为3级。
85.本实施例中，屏蔽室的混凝土或碳钢的厚度为200～1000mm，具体的，需要根据热
室内操作放射性样品的源项和操作量，进行辐射防护计算，以得出混凝土或碳钢的厚度。热室可以防止高放液体样品的中子、α射线和γ射线对热室外操作人员造成辐射伤害。
86.本实施例中的特征光传输装置能够实现特征光传输装置中光学通道的加长，使得高放废液的特征光能够从屏蔽室内传输至屏蔽室外，最终到达光谱仪中进行分析，并能够满足特征光的远距离传输后分析的要求，此外，本实施例的中继成像组件还能够减少特征光的远距离输送过程中光强的损失，能够增强特征光传输过程中的稳定性，增加特征光定量分析的精度，且能够避免由于光强减少导致的痕量元素无法检测的问题。
87.实施例2：
88.本实施例公开了一种检测系统，用于检测高放废液中元素的特征光，包括特征光激发器和光谱仪，还包括实施例1中的特征光传输装置。
89.其中，特征光激发器放置在屏蔽室内，用于激发元素产生特征光。
90.特征光传输装置用于将特征光传输至光谱仪中。
91.光谱仪放置在屏蔽室外，用于对元素特征光进行检测。
92.本实施例的检测系统能够直接对高放废液中元素进行分析，且能够确保特征光远距离传输的稳定性，减少光强的损失，增强检测结果的精度。
93.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。