[發明專利]一種閉環式測量射氣介質氡析出率的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810487713.3
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108919329B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 葉勇軍;王忠琨;陳光玲;黃俊堯;丁德馨;鐘永明
• 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: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 張珉瑞;蔣尊龍

1.一種閉環式測量射氣介質氡析出率的方法，該方法使用以下裝置進行氡析出率的測量：該裝置包括測氡儀和集氣罩，所述測氡儀通過氣管與所述集氣罩連通并構成閉合回路，其特征在于，該裝置還包括用于盛裝待測射氣介質的試驗柱，所述集氣罩設于所述試驗柱的上方，在集氣罩的上表面設與外界環境連通的孔，試驗柱的下方設氣體均壓室，氣體均壓室通過氣管連接氣體泵，氣體均壓室與氣體泵之間的氣管上設有流量調節器；

該方法包括以下步驟：

(1)打開氣體泵，通過流量調節器控制進入氣體均壓室的流量為Q；用測氡儀測量出外界環境中的氡濃度C₀作為集氣罩在零時刻的氡濃度為C₀，當開始測量集氣罩里的氡濃度時，每過相同的時間間隔ΔT，依次記錄此時刻下的氡濃度C₁、C₂、……、C_n(n≥5)；

(2)利用上述測量值擬合以下微分方程的解，計算氡析出率J；

其中，C為集氣罩中氡濃度，單位為Bq/m³；t為氡析出的時間，單位為s；V為測氡儀和集氣罩所在閉合回路的總體積，單位為m³；S為集氣罩的底面積，單位為m²；J為射氣介質表面氡析出率，單位為Bq(m^-2·s^-1)；λ₁為氡的衰變常數，單位為s^-1；λ₂為泄漏率，單位為s^-1；λ₃為反擴散系數，單位為s^-1；Q為氣體滲流流量，單位為m³/s。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，解上述微分方程得：

令λ_e＝λ₁+λ₂+λ₃，則

令則C＝a+(C₀-a)e^-bt；

通過在相同的時間間隔ΔT對集氣罩中氡濃度的測定得到的氡濃度值C₁、C₂、……、C_n，按C(t)＝a+(C₀-a)e^-bt方程進行擬合，得到a和b的值，并將a和b的值代入，計算出λ_e和J，

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，測氡儀和集氣罩所在閉合回路由過濾裝置、干燥管、氣體流量計、測氡儀與集氣罩采用氣管依次串聯的方式構成。

4.一種用于閉環式測量射氣介質氡析出率的裝置，包括測氡儀(5)、用于盛裝待測射氣介質的試驗柱(7)，試驗柱(7)的上方設集氣罩(6)，測氡儀(5)通過氣管與集氣罩(6)連通并構成閉合回路，其特征在于，在集氣罩(6)的上表面設與外界連通的孔(4)，試驗柱(7)的下方設氣體均壓室(8)，氣體均壓室(8)通過氣管連接氣體泵(10)，氣體均壓室(8)與氣體泵(10)之間的氣管上設有流量調節器(11)。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，氣管上均設有氣體流量計(3)。

6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，氣體均壓室(8)上設有進氣口(9)，氣體泵(10)通過氣管與進氣口(9)連通，進氣口(9)位于氣體均壓室(8)的側面或底面。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，氣體均壓室(8)內填充顆粒狀的填料，進氣口位于氣體均壓室(8)的底面。

8.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述閉合回路由過濾裝置(1)、干燥管(2)、氣體流量計(3)、測氡儀(5)與集氣罩(6)采用氣管依次串聯的方式構成。

9.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述孔(4)的面積占集氣罩的上表面積的5-10％。

10.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，試驗柱(7)為橫截面積固定的柱體。