测量222Rn平均浓度时消除温湿度效应的装置及方法与流程

本发明涉及核辐射探测技术领域，特别是一种采用静电收集与固体径迹探测器同步测量环境中长时间²²²rn平均浓度时消除温湿度效应的测量装置及测量方法。

背景技术：

环境空气中²²²rn是人体所受天然辐射的主要来源，对人体呼吸系统辐射是导致肺癌的重要原因。传统的主动式测量方法一般是对空气采样，然后通过能谱分析法来得到空气中²²²rn的浓度。该方法准确快速，但是只能反映采样时间段的数据，不能得到长时间的平均数据。传统的被动式测量方法一般是采用固体核径迹探测器来测量空气中的²²²rn长时间的平均浓度。由于其成本低，得到了广泛应用。但是其探测灵敏度低，导致统计涨落误差较大。利用静电收集及固体径迹探测器同步测量²²²rn浓度能够提高探测灵敏度。但是静电收集效率受温湿度影响较大，导致探测效率受温室度影响较大。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用静电收集与固体径迹探测器同步测量环境中长时间²²²rn平均浓度时消除温湿度效应的测量装置及测量方法。

本发明的技术方案是：测量²²²rn平均浓度时消除温湿度效应的装置，包括测量室、底板、固体径迹探测器、铝膜及高压模块。

所述的测量室的整个内腔设有导电层，其壁板上设有通气孔，通气孔与外界环境相通，通气孔上粘贴有薄膜片。

所述的底板上设有导线柱。

测量室通过螺钉固定在底板上，测量室与底板的结合面设有密封垫，固体径迹探测器粘贴在测量室内的底板上，固体径迹探测器的表面上覆盖一片铝膜。

铝膜上的导线及导电层上的导线分别通过导线柱伸出到测量室外，铝膜上的导线连接高压模块的负极，导电层上的导线连接高压模块的正极。

为了消除温湿度效应，提高探测效率，上述测量室采用小腔室，腔室高度为3-8cm，腔室体积为10-50cm³。

采用上述测量装置同步测量环境中长时间²²²rn平均浓度时消除温湿度效应的方法如下：

由于外界环境的²²²rn的半衰期较长，能够通过薄膜片进入测量室，通过高压模块对测量室提供电压，在测量室整个腔室的导电层与固体核径迹探测器表面之间形成高压静电场，使得进入测量室内的²²²rn带正电的子体向固体核径迹探测器表面漂移，通过采用小腔室和固体核径迹探测器在测量环境中长时间²²²rn平均浓度时消除温湿度效应，提高探测效率。

本发明进一步的技术方案是：当测量室的腔室高度为3-8cm，而腔室体积大于50cm³时，采用复数个固体核径迹探测器来进行测量，复数个固体核径迹探测器均匀分布在测量室内，覆盖在固体核径迹探测器上的铝膜通过导线串联后再从导线柱伸出到测量室外与高压模块负极连接。

固体核径迹探测器的数量根据测量室腔室体积大小确定，在测量室腔室体积为10-50cm³的基础上，每增加30-50cm³增加一个固体核径迹探测器。

其测量方法与采用一个固体核径迹探测器的测量方法相比，不同的是，采用复数个固体核径迹探测器进行测量，测量过程一样。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

本发明提供的测量装置结构简单，测量过程方便快捷，利用小腔室和固体核径迹探测器在测量环境中长时间²²²rn平均浓度时消除温湿度效应，提高探测效率。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为实施例一中的测量装置结构示意图；

附图2为附图1的a-a剖视图；

附图3为实施例二中的测量装置结构示意图。

具体实施方式

实施例一、测量²²²rn平均浓度时消除温湿度效应的装置，包括测量室1、底板2、固体径迹探测器3、铝膜4及高压模块7。

所述的测量室1的整个内腔设有导电层1-1，其壁板上设有通气孔1-2，通气孔1-2与外界环境相通，通气孔1-2上粘贴有薄膜片6。

所述的底板2上设有导线柱2-1。

测量室1通过螺钉固定在底板2上，测量室1与底板2的结合面设有密封垫5，固体径迹探测器3粘贴在测量室1内的底板2上，固体径迹探测器3的表面上覆盖一片铝膜4。

铝膜4上的导线及导电层1-1上的导线分别通过导线柱2-1伸出到测量室1外，铝膜4上的导线连接高压模块7的负极，导电层1-1上的导线连接高压模块7的正极。

为了消除温湿度效应，提高固体核径迹探测器3的探测效率及灵敏度，上述测量室1采用小腔室，腔室高度为3cm，腔室体积为20cm³。

采用上述测量装置同步测量环境中长时间²²²rn平均浓度时消除温湿度效应的方法如下：

由于外界环境的²²²rn的半衰期较长，能够通过薄膜片6进入测量室1，

通过高压模块对测量室1提供电压，在测量室1整个腔室的导电层1-1与固体核径迹探测器3表面之间形成高压静电场，使得进入测量室1内的²²²rn带正电的子体向固体核径迹探测器3表面漂移，通过采用小腔室和固体核径迹探测器3在测量环境中长时间²²²rn平均浓度时消除温湿度效应，提高探测效率。

实施例二：与实施例一相比，不同的是，当测量室1的腔室高度为8cm，腔室体积为200cm³时，采用六个固体核径迹探测器3来进行测量，六个固体核径迹探测器3均匀分布在测量室1内，覆盖在固体核径迹探测器3上的铝膜4通过导线串联后再从导线柱2-1伸出到测量室1外与高压模块7负极连接。

其测量方法与实施例一相比，不同的是，本实施例采用六个固体核径迹探测器3来进行测量，测量过程一样。

技术特征：

技术总结
测量222Rn平均浓度时消除温湿度效应的装置及方法，测量室通过螺钉固定在底板上，固体径迹探测器粘贴在测量室内的底板上，固体径迹探测器的表面上覆盖一片铝膜，铝膜及测量室内导电层通过导线与高压模块连接。测量时，由于外界环境的222Rn的半衰期较长，能够通过薄膜片进入测量室，通过高压模块对测量室提供电压，在测量室整个腔室的导电层与固体核径迹探测器表面之间形成高压静电场，使得进入测量室内的222Rn带正电的子体向固体核径迹探测器表面漂移，通过采用小腔室和固体核径迹探测器在测量环境中长时间222Rn平均浓度时消除温湿度效应，提高探测效率。

技术研发人员：袁红志;谭延亮
受保护的技术使用者：衡阳师范学院
技术研发日：2018.11.27
技术公布日：2019.03.29