[發明專利]一種氚氣吸附性能實驗裝置及其方法

有效

• 申請號: 202010542892.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111879793B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 李明;徐利軍
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01T1/185
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明屬于氚吸附性能實驗技術領域，具體涉及一種氚氣吸附性能實驗裝置及其方法，用于對待測樣品的氚氣吸附性能進行測量，該裝置包括內部設有密閉空間、箱體上設有若干接口的試驗箱(1)，通過接口可拆卸的設置在所述試驗箱(1)上的干燥空氣輸入裝置(2)、標準氚氣輸入裝置(3)、真空泵(4)、循環泵(5)、電離室(6)、第一乙二醇鼓泡器(7)、溫濕度計(9)和壓力計(10)。本發明將樣品吸附氚裝置及測量裝置集于一體，使待測樣品對氚的吸附在密閉的試驗箱(1)內達到平衡，對試驗箱(1)內的平衡后的氣體直接進行測量，簡化了實驗步驟，也減少了人為的重復操作，吸附?解吸在試驗箱1內的密閉空間內同時進行，更具有科學性。

技術領域

本發明屬于氚吸附性能實驗技術領域，具體涉及一種氚氣吸附性能實驗裝置及其方法。

背景技術

氚(3H或T)是在聚變能源、氚靶、氚燈、放射性示蹤等方面有重要應用。雖然氚放射性毒性較低，但是氚(氚氣、氚水)具備極強的滲透能力，很容易從包容材料中滲透出來，乃至滲入人體內造成傷害。使用適宜的防氚滲透材料，如金屬材料，無機非金屬材料和有機高分子材料，將氚阻隔在一定的空間內是必不可少的防氚措施。使用適宜的吸附氚材料，將去污表面的氚化合物吸附，固定在吸附材料中，也是對氚去污的重要措施。

由于防氚滲透材料及吸附氚材料不斷推陳出新，因此經常需要對各種防氚滲透材料及吸附氚材料進行氚吸附性能進行實驗、測量。目前，氚吸附性能實驗方法通常是在氚系統樣品室內進行氚吸附，然后將樣品放置在解吸裝置中進行樣品中氚解吸，解吸過程中靠載氣將解吸出來的氚(HTO和HT)載帶出來，解吸出來的HTO通過乙二醇鼓泡器吸收，通過液閃的方法測量出樣品吸附的HTO的量；解吸出來的HT通過載氣帶入到電離室進行監測，從而電離室方法測量出樣品中吸附的HT的量。此過程解吸出來的氚稱自由氚。然后對樣品進行熱解吸，熱解吸就是將溫度升高，使樣品中的氚更多的解吸出來，測量方法同自由氚解吸過程，此過程解吸出來的氚稱熱解吸氚。剩下的樣品則放置在一密封的容器中用酸溶解，放出的氣體同樣用載氣載帶出來，測量方法同自由氚解吸過程，此過程解吸出來的氚稱為溶解過程氚；因此樣品中吸附氚的量分為三部分：(1)自有氚(2)熱解吸氚(3)溶解過程氚。

發明內容

針對目前所采用的方法比較復雜，且設備分散，不方便操作等缺點，本發明的目的是提供一種檢測材料對氚氣吸附性能實驗的裝置，使測量材料吸附氚性能的方式變得簡單，且設備集中，便于操作，為材料吸附氚性能檢測提供保障。該裝置便于采用統一的標準測試方法進行測試。由于通常環境條件的變化(如溫度、濕度、壓力等)，材料吸附氚的性能也隨之變化，因此該裝置主要包括可放置待實驗材料的密閉空間、標準氚氣、溫度計、壓力計、循環泵、真空泵和尾氣處理系統等等。進行材料吸附氚性能檢測實驗時，首先將實驗材料放進該密閉容器，對該密閉容器抽真空，然后向該容器內通入一定量(已知活度濃度)的放射性氚，實時監測密閉容器內氚濃度，即可得到材料吸附氚的能力。在實驗過程中，通過調節實驗時密閉容器內的溫度、濕度、壓力，可研究不同溫度、濕度、壓力對材料吸附氚性能的影響。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是一種氚氣吸附性能實驗裝置，用于對待測樣品的氚氣吸附性能進行測量，其中，包括內部設有密閉空間、箱體上設有若干接口的試驗箱，通過所述接口可拆卸的設置在所述試驗箱上的干燥空氣輸入裝置、標準氚氣輸入裝置、真空泵、循環泵、電離室、第一乙二醇鼓泡器、溫濕度計和壓力計。

進一步，在所述試驗箱的內部的所述密閉空間的內表面設有電加熱膜，用于對所述密閉空間進行加熱。

進一步，

所述干燥空氣輸入裝置用于向所述密閉空間內通入干燥空氣，

所述標準氚氣輸入裝置用于向所述密閉空間內通入標準氚氣，

所述真空泵用于對所述密閉空間內氣體進行抽離，

所述循環泵用于對所述密閉空間內氣體進行循環，