[實用新型]密封容器內氚濃度測量裝置

有效

• 申請號: 201320271751.8
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN203241542U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 陳志林;常瑞敏;王和義;宋國旸;孟丹;吳冠銀;穆龍;賀月虹
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院核物理與化學研究所
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術領域

本實用新型屬于輻射防護與環境保護技術領域，具體涉及一種密封容器內氚濃度的測量裝置。適用于氚操作手套箱、二級容器及其它氚包容容器內氚濃度的實時測量。

背景技術

氚是氫的唯一放射性同位素，氚衰變發出的β射線最大能量為18.6keV，其平均能量為5.65keV。氚可能對包容材料產生腐蝕，或造成材料性能的退化（脆裂、老化）。而且，氚還能夠經過吸入、食入和經完好皮膚滲入進入人體，被人體組織吸收并使之受到內照射危害，由于其放射性危害和它在環境中的特性，在輻射防護監測中，氚的監測日益受到重視。

氚的低能β粒子的穿透能力非常弱，在水中最大射程為6μm，在空氣中最大射程僅為5mm，難以用普通的β探測器進行測量，所以要測量氚必須將含氚氣體引入探測器的內部進行測量。

目前，針對密封容器（如手套箱、二級容器及其它氚包容容器）內氚濃度的實時測量主要是采用主動取樣至電離室內實現測量，即通過抽氣泵和抽氣管道將待測容器內的含氚氣體抽至電離室內進行測量。由于抽氣系統的引入，抽氣泵及抽氣管道不可避免會由于氚的吸附而產生污染，不僅增加了放射性廢物，抽氣泵的引入還增加了氚泄露的風險。

發明內容

為了解決現有技術中抽氣取樣系統所帶來的氚污染問題和消除潛在的氚泄露風險，并減小由于氚在電離室內壁吸附所產生的記憶效應對氚測量的影響，本實用新型提供一種密封容器內氚濃度測量裝置。無需動力取樣裝置，含氚氣體可通過自由擴散進入測量裝置（開放式電離室）內部實現氚濃度的實時測量。

本實用新型的工作原理是采用被動取樣的開放式電離室直接測量密封容器內氚濃度，是采用開孔室壁代替傳統電離室的密封室壁，含氚氣體可通過自由擴散進入開放式電離室靈敏體積內。本實用新型的測量裝置設置雙層網壁，內層網壁作為高壓電極，外層網壁可提供電磁屏蔽。在工作時，電離室內部將存在兩部分電場，收集極和內層網壁之間的電場將用于收集電離離子，兩層網壁之間的電場可有效消除氚的β射線在進入電離室之前所產生的電離離子。另外，為了進一步減少電離室內壁對氚的吸附，電離室內收集極、內層網壁及內部上下端面均做鍍金處理。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型的密封容器內氚濃度測量裝置，其特點是，所述密封容器內氚濃度測量裝置包括螺帽、絕緣墊片、保護環、高壓接線柱、絕緣上蓋、絕緣件、支撐柱、外層網壁、內層網壁、收集極、絕緣帽、絕緣底蓋、底座、頂蓋。其連接關系為，所述的內層網壁設置在外層網壁內，在內層網壁中軸線上設置收集極；在內層網壁頂面設置有上端面，內層網壁底面設置有下端面，在下端面中心設置有絕緣帽；下端面下部設置有絕緣底蓋，下端面嵌套在絕緣底蓋內；所述的絕緣底蓋下方設置有底座，絕緣底蓋鑲嵌在底座上；收集極的上端依次設置有絕緣件、絕緣墊片，絕緣件、絕緣墊片通過螺帽固定在收集極上；收集極的下端與絕緣帽連接；保護環位于絕緣件外側；上端面上部設置有絕緣上蓋，上端面通過螺釘嵌套在絕緣上蓋內；高壓接線柱透過絕緣上蓋與上端面固定連接；所述絕緣上蓋上部設置有頂蓋，絕緣上蓋鑲嵌在頂蓋內；內層網壁上端嵌套在上端面與絕緣上蓋之間，內層網壁下端嵌套在下端面與絕緣底蓋之間；外層網壁的上端套在頂蓋上，下端套在底座上；外層網壁的外圍設置有數根支撐柱，支撐柱的兩端通過半密封螺帽分別與頂蓋、底座固定連接；頂蓋上設置有高壓電纜頭、信號電纜頭；所述的收集極、外層網壁、內層網壁為同心結構。

所述的外層網壁與頂蓋、底座之間為過盈配合；內層網壁上端與上端面、絕緣上蓋為過盈配合；內層網壁下端與下端面、絕緣底蓋之間為過盈配合；收集極上端與絕緣件為過盈配合；收集極下端與絕緣帽之間為過盈配合；保護環、絕緣上蓋、絕緣件之間均為過盈配合。

所述的支撐柱的數量為4~8根。

本實用新型的密封容器內氚濃度測量裝置：采用有孔室壁代替密封室壁有效消除了抽氣系統所帶來的污染及泄露問題。本實用新型的密封容器內氚濃度測量裝置的雙層網壁設計有效消除了氚的β射線在進入電離室之前所產生的電離離子，提高了測量的準確性；內層網壁、收集極及上下端面的鍍金處理有效減小了由于電離室內壁氚的吸附所產生的記憶效應對測量結果的影響。本實用新型完全滿足密封容器（如手套箱、二級容器及其它氚包容容器）內氚濃度實時測量要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的密封容器內氚濃度測量裝置的結構示意圖；