一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计的制作方法
【专利摘要】一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，包括，扩散室本体，所述扩散室本体内设置有扩散室，所述扩散室内设置有CR-39探测器，所述扩散室本体中含有两个并列的扩散室，所述扩散室本体可抽拉地安装在盒套之中，所述盒套的表面与扩散室相对应之处设置有测量时可开放和非测量时可闭合的百叶，所述扩散室上方紧固有密封防尘结构，其中一个扩散室的密封防尘结构的下方设置有低密度聚乙烯滤膜。本实用新型的有益效果：由于在扩散室本体上设置有两个并列的扩散室，并在其中一个扩散室内设置有低密度聚乙烯滤膜，能够使氡气体和氡子体进行分离，达到同时测量氡气体和氡子体的目的。
【专利说明】一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种氡探测【技术领域】，具体涉及一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计。
【背景技术】
[0002]氡所致肺癌属电离辐射的随机性效应，其发生机率与长期吸入氡及其子体的累积剂量正相关。氡及其子体的照射是非吸烟者诱发肺癌的首位环境病因，是吸烟者诱发肺癌的第2位环境因素。世界卫生组织(WHO)早在20世纪80年代就将氡列为19种主要环境致癌物质之一。2005年，居住环境中氡所致肺癌列入全球负担疾病(Global Burden ofDiseases)名单。镭钍射气(222Rn/22°Rn)及其子体所致公众的辐射剂量在所有天然电离辐射照射份额中约占50%。氡引起的辐射防护和辐射剂量问题，是采矿企业的主要难题之一，大量矿工长期暴露于氡浓集的地下工作场所，增加了接受氡照射的几率和水平，氡致肺癌的危险度水平进一步增高，深入研究和评价氡剂量对人体的健康影响，并寻求相应的防控措施等，己成为世界范围及我国重要的公共卫生问题。
[0003]如何较为准确的评价吸入氡及其子体后，所致的辐射照射剂量是评估氡危害的关键问题。限于测量技术发展限制和天然辐射本底差异，我国对矿山工作场所的关键人群尚缺少氡个人辐射剂量的监测仪器和手段。通常情况下，矿下氡个人监测数据来自于间接环境检测结果(主动式方法，场所仪器测量)，并由此推导和估算个体累积剂量，结果非常粗略，可靠性差，也无法较为准确的评价人体长期吸入氡及其子体所致剂量及其躯体和远后生物学效应。从氡个人监测技术发展的角度，氡气体和氡子体a潜能浓度同时测量是个人监测装置研发中需要突破的最关键问题，而从实用性角度，个人监测装置需适合于大量人群监测或大范围、大量样品的环境调查工作。
[0004]采用CR-39固体核径迹探测器(片)及无源扩散室体对氡气及子体进行累积测量是国内外公认的一种方法。这种方法的基本原理是:剂量计所测量的含氡空气进入测量室后，氡气及其一系列衰变子体释放a粒子，a粒子可在CR-39固体核径迹片上形成损伤径迹，单位面积上的损伤径迹密度与氡浓度或氡子体a潜能浓度具有比例关系，利用比率关系可确定人员所接受的辐射剂量。
[0005]目前，基于CR-39固体核径迹氡气体和氡子体a潜能浓度测量方法及主要仪器，归于被动累积式测量，主要可以分为2类:1)带有滤膜，滤膜直接或间接(具有扩散通道)接触含氡空气，利用滤膜分离含氡空气、灰尘和子体，定量测量进入扩散室体的氡及其衰变子体，主要包括国内如多家机构(北京大学、南华大学等)研制的氡测量仪器等，国外如美国PADEP实验室、德国KARISRUHE研究中心等研制的测量仪器。2)无滤膜，利用部件结构之间的微小缝隙，含氡空气可以通过自由扩散进入扩散室体，子体和灰尘等则被阻挡住，如英国NRPB/SSI实验室应用的无源累积氡测量仪器等。
[0006]基于矿井或地下巷道氡及其子体所具有特殊的辐射剂量学和空气动力学特性，无源累积式仪器测量对象是氡气体(如RTM-2100)或氡衰变子体(如WLM-2000)，一般采用静置布放方式，通过累积照射，获得氡浓度或氡子体a潜能浓度与暴露时间的乘积。如果将其用于氡引起个人辐射剂量测量，则存在着3个明显的缺陷:
[0007](I)矿井或地下巷道中，氡及子体的空间分布很大程度上依赖于施工位置的氡浓集程度、气溶胶的水平以及通风条件等。由于人员活动不可预测，工作人员周围微观环境中氡浓度和氡子体a潜能浓度不断变化，a潜能暴露量差异很大。静置布放仪器测量仅能得到场所氡浓度或氡子体a潜能浓度的平均值，却无法表征上述诸多因素变化对辐射个人剂量的影响。
[0008](2)目前，绝大多数被动累积式氡及子体测量装置(包括氡个人监测装置)的测量对象单一化，或测量气体，或测量子体，无法同时监测平衡因子的变化。矿山实际情况下，氡子体a潜能浓度剂量贡献约占总剂量贡献的20%?80%，平衡因子的变化由0.15?0.80，因此，仅测量氡浓度或氡子体a潜能浓度，无法较为准确的评价氡引起的辐射个人剂量。
[0009](3)从应用实践出发，个人监测对仪器小型化的要求很高，便携式或静置布放的仪器无法满足这一要求。同时，由于其无法较为准确的估计工作人员实际氡暴露时间和水平，也不可避免对个人辐射剂量的高估或低估。
[0010]针对上述存在的问题，亟需一种能够准确测量氡及氡子体的剂量仪器。
实用新型内容
[0011]本实用新型的目的在于针对上述的问题，本实用新型提供一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计。
[0012]为实现上述目的，采用以下技术方案:
[0013]一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，包括，扩散室本体，所述扩散室本体内设置有扩散室，所述扩散室内设置有CR-39探测器，所述扩散室本体中含有两个并列的扩散室，所述扩散室本体可抽拉地安装在盒套之中，所述盒套的表面与扩散室相对应之处设置有测量时可开放和非测量时可闭合的百叶，所述扩散室上均紧固有密封防尘结构，其中一个扩散室的密封防尘结构的下方设置有低密度聚乙烯滤膜。
[0014]优选地，所述百叶的两端设置有转轴，所述转轴安装在盒套的转轴槽中。
[0015]优选地，所述百叶设置有可使百叶开放和闭合的连杆，所述连杆通过设置在百叶中的孔和盒套中的孔钉固定在百叶下方，所述连杆之上设置有与可推拉百叶的凹槽，所述连杆与设置在盒套底部的背夹内部的弹簧夹连接。
[0016]优选地，所述盒套的内部设置有滑槽，所述扩散室本体的两侧设置有与滑槽相配合的滑轨。
[0017]优选地，所述盒套底部设置有固定扩散室本体的阶梯状的通孔结构的卡槽，所述扩散室本体之上设置有与卡槽相对应的卡勾，所述卡槽内安装有用于密封的橡皮塞。
[0018]优选地，所述密封防尘结构为在上、下两层纱布之间设置一层软质聚氨酯网的滤膜结构。
[0019]优选地，所述密封防尘结构与扩散室内的紧固环相配合紧密地扣合在扩散室上。
[0020]优选地，所述扩散室本体以及盒套所采用的材料为ABS导电塑料。
[0021]本实用新型的有益效果:本实用新型由于在盒套的表面与扩散室相对应之处设置有可开放和闭合的百叶结构，所以能够使剂量计不会暴露在非工作时间，有效避免了时间因素对测量结果的影响，较好地保证了测量结果的准确性；由于在扩散室上均紧固有密封防尘结构，所以能够使矿尘、灰尘和含氡空气的分离；由于在扩散室本体上设置有两个并列的扩散室，并在其中一个扩散室内设置有低密度聚乙烯滤膜，能够使氡气体和氡子体进行分离，达到同时测量氡气体和氡子体的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面根据实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0023]图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0024]图2是本实用新型的侧面结构示意图；
[0025]图3是本实用新型的上表面结构示意图；
[0026]图4是本实用新型的剖面结构示意图；
[0027]图5是本实用新型的局部结构示意图；
[0028]图6是本实用新型的百叶结构示意图；
[0029]图7是本实用新型的连杆结构示意图；
[0030]图8是本实用新型的盒套底面结构示意图；
[0031]图9是本实用新型的扩散室本体结构分解示意图；
[0032]图10是南华大学国家标准氡实验室刻度实验结果图；
[0033]图11中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所HD-3PLUS-2000氡室内进行氡子体a潜能浓度刻度系数kKn_B的刻度，氡室相对平衡状态下的氡浓度和氡子体浓度实验结果图。
[0034]图中:
[0035]1、盒套；2、扩散室本体；3、背夹；4、百叶；5、转轴；6、连杆；7、弹簧夹；8、孔；9、孔；
10、转轴槽；11、凹槽；12、卡槽；13、密封防尘结构；14、紧固环；15、CR-39探测器；16、低密度聚乙烯滤膜；17、扩散室A ; 18、扩散室B ; 19、滑轨；20、滑槽。
【具体实施方式】
[0036]本实用新型提供的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，能同时对氡气体及氡子体进行无源累积式测量的剂量计，该剂量计适用于矿山等情况下大量人群氡辐射个人剂量监测和大量样品的氡辐射环境监测，并有效克服了现有基于CR-39固体核径迹技术被动累积测量方法的主要缺陷。
[0037]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述:
[0038]如图1至图9所示，一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其包括扩散室本体2，扩散室本体2由ABS导电塑料制成，在扩散室本体2内含有两个并列的扩散室，即扩散室A17和扩散室B18，在扩散室A17和扩散室B18内均设置有CR-39探测器15。扩散室本体2安装在盒套I中，盒套I由ABS导电塑料制成，为了便于将扩散室本体2推进盒套I中，扩散室本体2的两个对称的侧面之上设置有滑轨19，而在扩散室本体2所安装的盒套I的两侧内壁之上，相对应的设置有滑槽20，这样的结构设置便于扩散室本体2在盒套I中的推进和拉出，使安装和拆卸简单、省力、省时。同时，为了防止扩散室本体2安装进盒套I中之后出现滑落的现象，在扩散室本体2的底部设置有卡勾，同时在盒套I中相对应卡勾的接触点处，设置有固定扩散室本体2的阶梯状的通孔结构的卡槽12，当扩散室本体2推进盒套I中后，卡勾将卡在卡槽12中，使扩散室本体2定位固定，由于卡槽12是通孔结构,为了保证剂量计整体的密封性，在卡槽12中安装有用于密封的橡皮塞。
[0039]在盒套I的表面与扩散室A17和扩散室B18相对应之处设置有可开放和闭合的百叶4，百叶4的两端设置有转轴5，转轴5安装在盒套I的转轴槽10中，百叶4可转动，从而实现测量时可开启和非测量时可关闭的状态。
[0040]作为优选地，百叶4设置有可使百叶自动开放和闭合的连杆6，连杆6通过设置在百叶4中的孔9和盒套I中的孔8贯穿在百叶4之中，且连杆6之上设置有与可推拉百叶4的凹槽11，百叶4的两端被卡在凹槽11中，这样百叶4会随着连杆6的移动，而实现百叶4的开启和闭合，而连杆6与设置在盒套I底部的背夹3内部的弹簧夹7连接，当背夹3打开时，弹簧夹7推动连杆6运动，从而推动百叶4转动，达到开启百叶4的目的；当背夹3关闭时，弹簧夹7拉回连杆6，从而将百叶4拉回到原来关闭的状态中。
[0041]背夹3的设置是为了方便将本实用新型佩戴在人体之上，使其更加的便于携带，同时背夹3与连杆6以及百叶4相配合联动，百叶4在需要测量时开启，而不需要测量时，百叶4将扩散室A17和扩散室B18关闭，停止测量。百叶4的设置，使本实用新型不会暴露在非工作时间段内，较好地保证了本实用新型测量结果的准确性。
[0042]扩散室A17和扩散室B18均紧固有密封防尘结构13，其中一个扩散室A17的密封防尘结构13的下方设置有低密度聚乙烯滤膜16。扩散室A17和扩散室B18均设置有CR-39探测器15。
[0043]密封防尘结构13为在上、下两层纱布之间设置一层软质聚氨酯网的滤膜结构。该结构气阻小，透气率高，阻尘效率较高，利用滤膜结构实现了对矿尘、灰尘和含氡空气的分离。密封防尘结构13与扩散室A17和扩散室B18之间设置有的紧固环14，紧固环14为了使扩散室与密封防尘结构13紧密地扣合，并保证扩散室具有良好的密闭性。
[0044]本实用新型在工作时，将背夹3打开佩戴在工作人员的身体上，本实用新型的最优佩戴位置为矿工头盔外面的前部或者前胸衣服上。这样的佩戴位置利于探测器开口在呼吸方向上的扩散，使得确定累积照射量成为可能。经现场检验，在没有或低通风的大气氛围下，本实用新型与场所测量装置有较好的一致性，对个人剂量和环境剂量均可测量。
[0045]在背夹3打开的同时，百叶4开启，使被测气体可以顺利地通向扩散室本体2，被测气体需要通过扩散室A17和扩散室B18之上的密封防尘结构13，密封防尘结构13将矿尘、灰尘和含氡空气的分离，保证了含氡空气正常进入扩散室的同时，也起到了有效防止工作中矿尘进入，或水和泥浆等溅射到扩散室内的作用。
[0046]含氡空气进入扩散室后，由于扩散室A17的密封防尘结构13的下方紧贴有一层低密度聚乙烯滤膜16，该低密度聚乙烯滤膜16的厚度为300 iim，据实验测定，该厚度的低密度聚乙烯滤膜可有效地使氡和氡子体分离,在本实用新型中，低密度聚乙烯滤膜16有效地阻止了氡子体进入扩散室A17之中。
[0047]扩散室A17和扩散室B18内安装的CR-39探测器15为2枚CR-39径迹片，此CR-39径迹片的灵敏区面积为1.5cmX 1.5cm，扩散室A17和扩散室B18内部具有类似结构，区别在于扩散室A17内设置有低密度聚乙烯滤膜16。
[0048]当含氡空气进入扩散室A17测量时，低密度聚乙烯滤膜16阻挡氡子体的进入，则扩散室A17实现对氡气体浓度测量；扩散室B18实现对氡子体a潜能浓度的测量。
[0049]本实用新型所使用的径迹探测器为CR-39径迹片此为公知产品，此外滤膜也为公知广品。
[0050]扩散室内的外的氡浓度平衡时间约为30min，即矿下工作人员活动时间超过30min后，扩散室A17即进入正常工作状态，说明该本实用新型适宜氡浓度和氡子体a潜能浓度不断变化场所人员佩戴。
[0051]由于本实用新型设置有扩散室A17和扩散室B18，这样的双室设置解决了同一微观环境中，氡气体和子体无法同时测量的问题，获得平衡因子，并可在一定程度上，估计气溶胶水平对测量结果的影响，有效提高了对氡子体引起的矿工个人剂量评估准确性，最大限度的避免了高湿、高热环境对测量结果的影响。同时实现了对氡气体和子体引起辐射剂量计算和评价，具有工作效率高的优点。
[0052]本实用新型的测量及数据处理程序如下:
[0053](I)聚乙烯滤膜将含氡空气中氡子体过滤掉，仅氡气体可进入扩散室A17。氡气体浓度定义为C.J单位:Bq ? m_3)，暴露时间为t (单位:h)。假设A室内CR-39径迹片测得的净径迹密度为K=Na-Nci, Na为测量得到的径迹密度平均值(单位:径迹? cm—2)，N0为跟随本底(未经氡暴露的同一批次剂量计)测量得到本底径迹密度平均值(单位:径迹? cm_2)。则:
【权利要求】
1.一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，包括，扩散室本体，所述扩散室本体内设置有扩散室，所述扩散室内设置有CR-39探测器，其特征在于，所述扩散室本体中含有两个并列的扩散室，所述扩散室本体可抽拉地安装在盒套之中，所述盒套的表面与扩散室相对应之处设置有测量时可开放和非测量时可闭合的百叶，所述扩散室上方均紧固有密封防尘结构，其中一个扩散室的密封防尘结构的下方设置有低密度聚乙烯滤膜。
2.如权利要求1所述的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其特征在于，所述百叶的两端设置有转轴，所述转轴安装在盒套的转轴槽中。
3.如权利要求1所述的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其特征在于，所述百叶设置有可使百叶开放和闭合的连杆，所述连杆通过设置在百叶中的孔和盒套中的孔钉固定在百叶下方，所述连杆之上设置有与可推拉百叶的凹槽，所述连杆与设置在盒套底部的背夹内部的弹簧夹连接。
4.如权利要求1所述的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其特征在于，所述盒套的内部设置有滑槽，所述扩散室本体的两侧设置有与滑槽相配合的滑轨。
5.如权利要求1所述的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其特征在于，所述盒套底部设置有固定扩散室本体的阶梯状的通孔结构的卡槽，所述扩散室本体之上设置有与卡槽相对应的卡勾，所述卡槽内安装有用于密封的橡皮塞。
6.如权利要求1所述的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其特征在于，所述密封防尘结构为在上、下两层纱布之间设置一层软质聚氨酯网的滤膜结构。
7.如权利要求1所述的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其特征在于，所述密封防尘结构与扩散室内的紧固环相配合紧密地扣合在扩散室上。
8.如权利要求1所述的一种无源累积式匹配双室氡个人剂量计，其特征在于，所述扩散室本体以及盒套所采用的材料为ABS导电塑料。
【文档编号】G01T1/02GK203422476SQ201320580787
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】曹磊, 邓君 申请人:中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所