专利名称：氡室放射性气溶胶发生与采样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及放射性采样测量领域，具体涉及一种氡室放射性 气溶胶发生与采样装置。
背景技术：
氡室是在一个密闭容器内释放放射性氡气，或者钍射气，并且能 够对氡气的浓度进行调节和控制的装置。其原理是由流气式固体氡源 按照一定的流率向氡室补充氡气，当氡室内氡浓度积累到设定的目标 浓度时，停止向氡室补氡。停止补氡后，根据放射性衰变规律，氡室 氡浓度将产生变化，因此需要根据氡的衰变速度、系统的泄漏速度和 装置的吸咐等影响因素，在浓度变化允许的范围内进行补氡，从而动 态保持氡室内氡及其子体浓度的均匀稳定，以满足氡和氡子体测量仪 的校准检定需要。
氡2"Rn(或钍射气，Rn)是一种放射性气体，是由镭^Ra(或224Ra) 衰变产生。氡或钍射气本身也同样会衰变，变成固态的子体2"Po、2"Bi、 214Po (或216Po、 212Pb、 212Bi)等，这些子体吸附在气溶胶粒子表面便 形成放射性气溶胶。自然界空气中存在一定浓度的气溶胶，当它与放 射性气体氡或钍射气混合后很可能形成放射性气溶胶，动物体呼吸时 将其吸入肺部，子体会附着在气管粘膜上，形成长时间的内辐射损害。 不同浓度，不同粒径分布以及不同物质成分的气溶胶对氡子体的吸附 特性存在差异，并随着气溶胶在大气中的运移和沉降，放射性气溶胶 呈现较为复杂的变化规律。在氡室中加入一定浓度和粒径分布的气溶 胶，并使之与氡均匀混合，便可比较准确定量地模拟空气中放射性氡 污染的情况。该技术可应用于氡及子体研究、氡测量仪器检定、大气 气溶胶实验及生物染毒实验等领域。
目前国内放射性气溶胶环境的模拟研究一般采用不定量的简单 装置，如燃烧烟雾、喷射有机油雾等。其装置一般无法对放射性气溶
胶的浓度、粒径分布等进行准确控制，从而很难对氡子体及放射性气 溶胶给出较准确的环境模拟。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够产生给定浓度和粒径分布 的气溶胶，使气溶胶与氡室气体均匀混合形成放射性气溶胶，并对氡 室中放射性气溶胶所吸附的氡子体进行采样的氡室放射性气溶胶发 生与采样装置。
实现本实用新型目的的技术方案它包括氡室主箱体、通过管道 与氡室主箱体连通的采样器和气泵，它还包括通过双向管道与氡室主 箱体双向连通的气溶胶缓冲箱，气溶胶缓冲箱设有入口管道和出口管 道。所述的入口管道的另一端与气溶胶发生器相连。气溶胶缓冲箱的 气溶胶入口管道和出口管道，以及气溶胶缓冲箱与氡室主箱体的双向 管道上均安装有启闭装置。
如上所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，气溶胶缓冲箱内 部装有气体搅拌装置。
如上所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，启闭装置为电磁 阀门。
如上所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，气溶胶缓冲箱与 氡室主箱体的双向管道上安装有气泵。
如上所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，管道为圆形截面 的耐压管道。
如上所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，气溶胶缓冲箱与 氡室主箱体的双向管道上安装有气泵。
如上所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，管道为圆形截面 的耐压管道。
本实用新型的效果在于装置通过控制气溶胶发生器和安装在气 溶胶缓冲箱入口、出口管道上的启闭装置，能够在气溶胶缓冲箱产生 给定浓度和粒径分布的气溶胶，然后使气溶胶与氡室气体均匀混合， 形成放射性气溶胶。装置还在氡室外设计了一套滤膜过滤采样回路，可对氡室内放射性气溶胶气体进行采样，配合a能谱仪可对氡室内氡
衰变后子体的情况进行分析。从而为在氡室中模拟自然大气中放射性 污染情况，并为定量地分析气溶胶及氡子体状况提供了 一套切实可行 的装置。
图1为一种氡室放射性气溶胶发生与采样装置示意图。
图中l.氡室主箱体；2.气溶胶缓冲箱；3.采样器；4.气泵； 5.气泵；6.管道；7.启闭装置；8.气溶胶发生器；9.入口管道；10 出口管道；ll.双向管道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，包括氡室主箱体1、通过管道6与氡室主箱体1连 通的采样器3和气泵4。它还包括通过双向管道11与氡室主箱体1 双向连通的气溶胶缓冲箱2，气溶胶缓冲箱2设有入口管道9和出口 管道10，所述的入口管道9的另一端与气溶胶发生器8相连。气溶 胶缓冲箱2的气溶胶入口管道9和出口管道10，以及气溶胶缓冲箱2 与氡室主箱体1的双向管道11上均安装有启闭装置7。气溶胶缓冲 箱2内部装有气体搅拌装置。气溶胶缓冲箱2与氡室主箱体1的双向 管道11上安装有气泵5。
该装置可划分为气溶胶缓冲均匀部分和气溶胶过滤采样部分。气 溶胶缓冲均匀部分包括气溶胶缓冲箱2和氡室主箱体1。氡室主箱体 l为当前公开使用的一种装置，它采用钢化玻璃、有机玻璃或不锈钢 制成的密闭并且具有一定保温隔热效果的容器，体积为1 25m3不 等。氡室主箱体1具有自动加氡、恒定氡浓度以及自动恒温恒湿等功 能。气溶胶缓冲箱2可采用与氡室主箱体1相同的材料制成，体积为 0.3 3 1113不等，但其不具有温湿度调节功能。气溶胶缓冲箱2上连 接有气溶胶入口管道9和气溶胶出口管道10，以及与氡室主箱体1 之间的气体流进、流出双向管道11。采用的所有管道均为圆形截面 的耐压管道，可以是钢管、硬塑管或加强软塑管。气溶胶入口管道9 和气溶胶出口管道11，以及气溶胶缓冲箱2与氡室主箱体1之间的
气体流进、流出双向管道11均加装有手动阀门或者电磁阀门7，优
选可由电气系统控制的电磁阀门7。气溶胶过滤采样部分由采样器3、 气泵4和连接管道6组成，安装于氡室主箱体1的旁路气路上，与氡 室主箱体1构成密闭的循环气路。气溶胶缓冲箱2利用其固定的容积， 可对从气溶胶发生器8输入的气溶胶气体进行缓冲和均匀，使其形成 确定浓度气溶胶。气溶胶缓冲箱2体积较大时可在内部加设风扇、叶 片等气体搅拌装置，以改善其内部均匀性。气溶胶缓冲箱2与氡室主 箱体1之间的进出双向管道11用于将气溶胶缓冲箱2内的气体与氡 室主箱体l内的气体混合，以形成放射性气溶胶。 一般在气溶胶缓冲 箱2与氡室主箱体1之间的进出双向管道11上串接气泵5，以加速 两个箱体之间的气体交换。
依据现有技术，采样器3内部可装入一定直径的微孔滤膜，滤膜 的微孔孔径可根据所要过滤的气溶胶粒径选择，以便对不同粒径的气 溶胶进行分级过滤。气泵4为带有进气口和出气口的密封型抽气泵， 气泵流量的选择可根据氡室主箱体1体积的大小而定，并考虑所选用 滤膜的强度，太大的流量可能导致滤膜破损。气泵4可串接一个气体 流量计，以准确测定采样流量。采样流量乘以气泵抽气时间便得到已 过滤的气体总体积，该体积是评价放射性气溶胶浓度，或其它参数的 一个重要指标。
本实用新型所述装置的工作步骤如下
1. 打开气溶胶发生器8、气溶胶入口管道9和气溶胶出口管道10 上的电磁阀门7,使一定浓度和粒径分布的气溶胶气体流入气溶胶缓 冲箱2;
2. 经过充分均匀后，气溶胶缓冲箱2内形成确定浓度和粒径分布 的气溶胶。此时关闭气溶胶发生器8、气溶胶入口管道9和气溶胶出 口管道10上的电磁阀门7，打开气溶胶缓冲箱2与氡室主箱体1之 间双向管道11上的电磁阀门7，以及与之串接的气泵5，使气溶胶缓 冲箱2与氡室主箱体1之间进行气体交换；
3. 经过充分均匀后，关闭气溶胶缓冲箱2与氡室主箱体1之间双 向管道11上的电磁阀门7，以及与之串接的气泵5;
4. 在采样器3中装入采样滤膜，开启采样回路中的抽气泵4，开 始循环抽气，记录抽气时间和流量，换算成采样体积；
5. 关闭采样回路中抽气泵4，打开采样器3，取出滤膜。 通过上述歩骤就可以完成放射性气溶胶的发生和采样，最后可以
将滤膜样品置于a能谱仪中进行能谱测量，并进行相关的研究、实验。
权利要求1. 一种氡室放射性气溶胶发生与采样装置，包括氡室主箱体(1)、通过管道(6)与氡室主箱体(1)连通的采样器(3)和气泵(4)，其特征在于它还包括通过双向管道(11)与氡室主箱体(1)双向连通的气溶胶缓冲箱(2)，气溶胶缓冲箱(2)设有入口管道(9)和出口管道(10)，所述的入口管道(9)的另一端与气溶胶发生器(8)相连，所述的气溶胶缓冲箱(2)的气溶胶入口管道(9)和出口管道(10)，以及气溶胶缓冲箱(2)与氡室主箱体(1)的双向气体循环管道(11)上均安装有启闭装置(7)。
2. 按照权利要求1所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，其 特征在于所述的气溶胶缓冲箱(2)内部装有气体搅拌装置。
3. 按照权利要求1或2所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装 置，其特征在于所述的启闭装置(7)为电磁阀门。
4. 按照权利要求1或2所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装 置，其特征在于所述的气溶胶缓冲箱(2)与氡室主箱体(1)的双 向气体循环管道(11)上安装有气泵(5)。
5. 按照权利要求4所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，其 特征在于所述的管道均为圆形截面的耐压管道。
6. 按照权利要求3所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，其特征在于所述的气溶胶缓冲箱(2)与氡室主箱体(1)的双向气体循环管道(11)上安装有气泵(5)。
7. 按照权利要求6所述的氡室放射性气溶胶发生与采样装置，其特征在于所述的管道为圆形截面的耐压管道。
专利摘要本实用新型涉及放射性采样测量领域，具体涉及一种氡室放射性气溶胶发生与采样装置。它包括氡室主箱体、通过管道与氡室主箱体连通的采样器和气泵，还包括通过双向管道与氡室主箱体双向连通的气溶胶缓冲箱，气溶胶缓冲箱设有入口管道和出口管道。入口管道的另一端与气溶胶发生器相连。气溶胶缓冲箱的气溶胶入口管道和出口管道，以及气溶胶缓冲箱与氡室主箱体的双向管道上均安装有启闭装置。本实用新型通过控制气溶胶发生器和气溶胶缓冲，能够产生给定浓度和粒径分布的气溶胶，然后使气溶胶与氡室气体均匀混合，形成放射性气溶胶，为在氡室中模拟自然大气中放射性污染情况，并为定量地分析气溶胶及氡子体状况提供了一套切实可行的装置。
文档编号B01J13/00GK201207026SQ20082011447
公开日2009年3月11日 申请日期2008年5月20日 优先权日2008年5月20日
发明者吴永鹏, 周书民, 彬 汤, 王仁波 申请人:东华理工大学