[發明專利]靜電收集測氡探測效率的溫濕度自動補償方法

有效

• 申請號: 201210162586.2
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102680999A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 肖德濤;單健;周青芝;康璽;趙桂芝;位楠楠
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 鄒小強

技術領域

本發明涉及一種靜電收集測氡探測效率的溫濕度自動補償方法，特別是用于環境氡濃度連續測量的溫濕度自動補償方法，以及氡析出率快速測量中的溫濕度自動補償方法。

背景技術

室內外環境、地下空間、鈾礦冶生產車間等場所都需要對氡濃度進行監測和控制。

目前使用的測氡儀種類較多，依據測量原理不同可分為：閃爍室法、活性炭法、固體核徑跡法、半導體靜電收集法、電離室法等；按采樣方式可分為被動式和主動式。

閃爍室法具有較高的靈敏度，但需要較長測量時間且易受濕度的影響；活性炭法及固體核徑跡法測量周期長、不易自動化，只適合于環境中氡劑量調查；半導體靜電收集法需要解決延時及溫濕度效應等問題?，F有性能較好的測氡儀有Rad7型測氡儀、PQ2000型測氡儀等。但Rad7型測氡儀存在延時效應，特別是在低氡濃度情況下需要較長時間才能滿足測量精度需要，需要不時更換干燥管而使得維護麻煩，也限制了測氡儀用于長期無人值守的監測領域，同時干燥管的使用有可能對小體積氣體環境的測量對象產生明顯影響，如閉環式氡析出率測量時干燥效益會改變氡析出率。PQ2000型測氡儀雖然已很好地解決了無干燥管時濕度效應的問題，但其被動式的測量方式需要較長的測量時間，且延時效應特別明顯。

要使測氡儀能同時滿足快速、連續且無需使用干燥管的要求，解決半導體靜電收集法測氡的溫濕度效應問題是首要的。實驗證明：靜電收集法的收集效率與探測器的種類、收集室的體積、收集電壓、氣壓和²²⁰Rn的影響等有關。但是，在這些條件基本確定的情況下，即針對某一定型的測氡儀而言，其靜電收集效率主要受溫度和濕度的同時影響。所以，溫濕度的影響是靜電收集法測氡儀探測效率首要考慮的因素，也是目前的一個難點。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種針對靜電收集法氡濃度連續測量的溫濕度自動補償方法，該方法不但可以使基于靜電收集法的測氡儀擺脫干燥管的限制，而且可以促進建材氡析出率測量技術的進步，大大提高測氡儀測量能力和應用范圍。

本發明的技術方案是：一種靜電收集測氡探測效率的溫濕度自動補償方法，基于靜電收集法的測氡儀主要是靠收集氡的第一代子體²¹⁸Po，并測量²¹⁸Po所衰變的α粒子脈沖計數來實現連續測氡的，所以，靜電收集法的測氡儀的原理公式可以表示為：

CRn=K*ΔN218Po---(1)]]>

式中K為轉換因子，為測氡儀每次探測到²¹⁸Po的凈計數；

由于氡衰變的子體²¹⁸Po有90%帶有正電荷，而極化的水蒸氣分子很容易與其發生作用變成中性粒子²¹⁸Po，從而影響對²¹⁸Po的收集效率，在使用靜電收集法測氡的時候必須考慮溫濕度效應的影響，當在測量進氣端加上干燥管時，測氡儀的探測效率為一個常數，此時實驗測量的轉換因子為K₀，此時不需要進行溫濕度修正，即對應的修正因子R₀=1，R為定義的溫濕度修正因子；當去掉干燥管后，隨著溫濕度的變化，基于靜電收集法測量的測氡儀的探測效率也將隨之變化，這就要求對儀器的溫濕度效應進行修正，為了綜合處理溫濕度的效應，把對應溫度的飽和蒸汽壓與相對濕度相乘得到絕對濕度，即把溫度和濕度用一個與之緊密關聯的絕對濕度來表達，并通過實驗獲得不同絕對濕度下測氡儀的修正因子R；

在考慮絕對濕度效應之后，得到的轉換因子K為：

當在一定溫濕度條件下測得²¹⁸Po衰變產生α粒子的凈計數ΔN后，則能夠計算所測時間段內的氡濃度C_Rn，