[實用新型]測氡用光纖傳感器

無效

• 申請號: 01276733.6
• 申請日: 2001-12-14
• 公開（公告）號: CN2510860Y
• 公開（公告）日: 2002-09-11
• 發明（設計）人: 潘樹新;劉耀煒;高安泰;施錦;曹玲玲
• 申請（專利權）人: 中國地震局蘭州地震研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 甘肅省專利服務中心
• 代理人: 徐筱梅

(一)所屬領域

本實用新型涉及放射性氣體測量、地震預報、環境保護、礦產勘察等領域，具體說是一種測氡用光纖傳感器。

(二)背景技術

氡是由鐳衰變生成的惰性放射性氣體。由于其特殊的化學特性，現已成為我國地震水文地球化學最主要的觀測項目，并在地震預報中具有舉足輕重的作用。氡在活斷層監測和礦產勘察中也有廣泛的應用。另外，隨著研究的深入發現，氡對人體健康具有強烈的危害。因此，氡的測量方法及技術一直科學家所重視。氡的測量方法無一另外地利用被取樣下來的氡及其子體的輻射特性來實現測量的。目前，測氡方法主要有以下幾種：

1空腔取樣的測量方法：

空腔取樣的空腔通常是閃爍室或電離室。

閃爍室法是在取樣空腔內壁涂上對a輻射能產生激發發光的物質(如ZnS)，取樣在空腔內的氡及其子體衰變發出的a粒子轟擊這種發光物質從而產生光子，這些光子通過光電倍增管的放大并以電脈沖數被記錄下來，就相當于把氡及其子體發射的a粒子記錄下來。如果單位時間內產生的電脈沖數與氡濃度成正比，則氡濃度與脈沖數之間將有如下關系： c Rn = k s ( n 0 - n b ) V = k s n V - - - ( 1 ) ]]>

式中，C_Rn為空氣中的氡濃度；V為空氣取樣體積；n₀為記數率；n_b為儀器的本底記數率；k_s為一刻度常數。因此可用已知濃度的氡氣來標定閃爍室，來確定其刻度常數，從而進行氡氣的測量。

電離室是一種圓柱形的或球形的或其它形狀的金屬空腔。中央裝有一個與室壁絕緣的中央電極，在中央電極與室壁之間需要加上一定的電壓。由于氡及其子體發射的a粒子對空氣具有一定的電離作用，使空氣產生正負離子，這樣正離子向負電極上運動并積累在負電極上，從而在電離室兩個電極之間形成電離電流。測出這種電離電流或電極上積累的電荷量，就可以與氡濃度聯系起來。

空腔取樣測量方法的主要缺點是：

1)人工取樣，無法實現在線自動測量；

2)樣品是在地表或近地表獲得的，觀測資料明顯受到氣象、環境等因素的干擾；

3)測量周期長，通常需要靜置空腔1小時以上，待氡及其子體反應平衡以后才能進行測量。測量完成以后，必須用空氣多次清洗空腔，以消除長壽命氡子體對空腔本底的影響；

4)需要較大體積的樣品；

5)要進行繁瑣的儀器標定環節。

2雙濾膜取樣的測量方法

雙濾膜取樣法是用兩張過濾膜，兩濾膜之間有一定的衰變容器。用抽氣泵抽氣時，含氡空氣首先經過容器進口處的第一張濾膜去除掉氡子體，只含有氡氣的空氣進入衰變容器，在其出口中的第二張濾膜將衰變出的RaA被收集在第二張濾膜上，通過測量第二張濾膜上的RaA的a活度來推算出空氣中的氡濃度。

雙濾膜取樣雖然大大縮短了氡測量的周期，但其測量精度不夠高，另外還需要大體積的樣品。在壤中氣測量時往往會破壞地下氣體的平衡狀態，測量的準確性很難得到保證。

另外，還有一些氡的的測量方法，如活性碳吸附取樣測量方法、被動式取樣測量方法等。這些方法都有其不足之處。