常用氡测量仪的探测原理比较

澳门新蒲京官网网址,发布时间:18-12-17 17:18分类:技术文章
标签:氡测量仪,通用氡测量仪,通用氡测量仪的探测原理比较
常用氡测量原理之相互比较
下表罗列了目前比较流行的几种连续氡测量方法,其探测原理的物理特性
高压静电吸附,阿尔法能谱测氡法电离室测氡法Lucas
闪烁室配合光电倍增管测氡法由Po-210
积累导致的长效性污染(测量本底问题)不受影响有影响有影响由于钍的介入,Po-212/Bi-212
引发的短效性污染不受影响当钍进入了测量腔室后(例如泵吸式,快速扩散等),会产生影响当钍进入了测量腔室后(例如泵吸式,快速扩散等),会产生影响氡/钍同步测量可实现仅当低浓度下,且测量系统为多线电离室时可实现(脉冲模式)无法实现快速响应(恢复),Po-218单*分离可实现仅当低浓度下,且测量系统为多线电离室时可实现(脉冲模式)无法实现由自然电离,以及外部放射源所导致的测量本底不受影响有影响不受影响(假设同等有效测量腔室体积前提下),所能达到的*大灵敏度(见备注)30%67%由多线电离室所提供的能谱模式下则小于20%由较小腔室可提供约80%全程计数测量可实现不可实现(从几kBq
时,系统由脉冲模式切换至电流模式)可实现物理层的测量正确置信度保证具备(
由实时的能谱记录,可确保测量正确进行的*置信度)无无探测下限极低,因为无需进行测量本底补偿会随着Po-210
的长效性污染增长,以及其他外部放射的增长而逐渐增加光电倍增管的电子测量本底,随着Po-210
的增长而同步增加
备注:这里的百分比评估,*表示,所有与氡探测相关的核素(Rn-222,Po-218,Po-214),对其衰变都进行探测。

发布时间:17-05-05 11:33分类:技术文章 标签:测氡仪E-Perm
新型测氡仪E-Perm和其选择方法 北京康高特科技有限公司 张鑫宇
氡是由长期存在于地壳中的放射性物质铀衰变而成的产物,在空气中普遍存在。虽然氡是惰性气体,不与大多数物质反应,但是它会随着时间的推移,自发进行放射性衰变危害人体的健康。我们不能完全屏蔽氡对人体的危害,但是只要进行有效控制,并经常检测,使氡的浓度保持在一定数值以下,其对人体的伤害*可以忽略不计。
氡的浓度一般使用放射性活度单位,因此可以在各种检测报告上看到测量结果为Bq/m3(贝克勒尔/立方米)或pCi/L(皮居里/升)。其中贝克勒尔为国际单位制单位,这两个单位可以简单地由下式转换:
在核辐射测量仪器市场上有许多类型的测氡仪,有些使用闪烁体测量(PMT)、有些使用阿尔法粒子径迹测量(RADUET)、有些使用电离室测量(RTM1688、RAD7)、还有些使用光敏元件连续测量(1027)。这些仪器各有优势,但是它们共同的特点是测量误差较高、对环境要求比较严格。而且因为仪器昂贵,不能大量配备实现多点监测,浪费时间。
E-Perm是*美国Rad
Elec公司研发的适用于多种测量环境的测氡仪。仪器对环境的要求很低,可以用于室内和室外测量,在任何湿度(RH%<*)和温度(T<50℃)下都能保证精确的测量结果。其中驻极体价格便宜,可以反复使用,因此能够实现同时多点测量。对于环保、建筑验收、疾控、研究所等需要精确大量测量氡浓度的机构是不可多得的选择。
原理简介
仪器由三个部分组成,驻极体(Fig1)、离子腔(Fig2)和电压读数器(Fig3)。
Fig1 Fig2 Fig3
仪器测量原理如图4所示,将驻极体和离子腔组合之后,形成一个电离室。空气中的氡通过扩散进入离子腔中。在仪器进气口处有过滤器,只允许气体进入,因此可以防止氡衰变产物Po对测量结果的影响。又因为钍(Th)的半衰期很短,不能及时地扩散到离子腔中,因此也可以排除钍对测量结果的影响。
氡在离子腔中发生阿尔法衰变,阿尔法粒子携带能量,将空气电离带正负电荷。驻极体带有700-780V电压,在离子腔中形成电场,正负电荷在电场中运动。正电荷接触导电腔壁,被导出仪器。负电荷接触驻极体,使驻极体电压降低。使用电压读数器读取驻极体电压,通过电压降低的多少和测量时间计算氡浓度。
*终用户只要将每个驻极体的电压输入软件,*能够自动计算出测量结果。 Fig4
氡浓度的计算方法如下所示:
其中,I为驻极体开始测量的电压,J为驻极体结束测量的电压,CF为不同驻极体离子腔组合的计算因数,其物理意义是将电离室置于1pCi/L的浓度环境下1天所消耗的电压。BG为伽马辐射本底值。
其中,A和B根据驻极体和离子腔的不同有所区别,是其固有参数。 操作步骤
仪器的操作非常简单,基本不用对仪器进行设置。
•使用电压读数器读取驻极体电压(I) •将驻极体和离子腔组合成电离室(EIC)
•将电离室放置在需要测量的地点 •等待一段时间后取回电离室
•使用电压读数器读取驻极体电压(J) •将数据输入软件,得到测量结果
用户需要在计算软件上输入开始日期、结束日期;开始电压、结束电压;本底值;驻极体序列号和电离室类型(请见选择方法)。软件能够自动计算出氡浓度、误差和精度。
选择方法 如上所述,仪器由三部分组成。
其中电压读数器用于读取电压,只有一种型号,不用选择。
驻极体分为两种类型:高灵敏度(ST)和低灵敏度(LT)。ST用于短时间测量,LT用于长时间测量。
离子腔分为四种类型:长时间测量腔(L 58ml)、带开关长时间测量腔(L-OO
53ml)、带开关标准测量腔(S 210ml)和短时间测量腔(H
960ml)。离子腔体积越大测量时间越短,误差越小。带开关和不带开关的区别是带开关的离子腔能够暂停测量,而不带开关的离子腔一旦安装好后立即开始测量。
根据用户对*小检测浓度、*大浓度、检测时间、允许误差的要求,可以选择不同的驻极体和离子腔,组合成电离室。电离室型号例如SST表示使用S带开关标准测量离子腔和ST高灵敏度驻极体;LLT-OO表示使用L-OO带开关长时间测量离子腔和LT低灵敏度驻极体。
不同型号的电离室*小检出限和测量时间如下: 类型 测量时间(天)
50%误差限*小检出值(pCi/L) 25%误差限*小检出值(pCi/L)
10%误差限*小检出值(pCi/L) 准确度 浓度4pCi/L SST 2 0.4 0.9 3.4 9.3% 7
0.2 0.4 1.3 5.9% SLT 30 0.3 0.5 2.7 7.9% 120 0.2 0.4 1.2 5.7% LLT 91 0.3
1.1 5.2 11.4% 365 0.2 0.4 1.4 6.1% LLT-OO 91 0.3 1.1 5.7 12.6% 365 0.2
0.4 1.6 6.8% LST-OO 30 0.2 0.4 1.4 6.9% 91 0.2 0.4 1.2 6.2% HST 2 0.19
0.4 1.1 6.5% *测量时间为推荐测量时间,可以适当缩短。
不同型号的电离室的*大测量浓度称为动态范围(Dynamic
Range)通过下式算出:
例如SST的CF值为2.1198,通过上式算得DR=260pCi/L。此数字的物理意义是如果氡浓度为260pCi/L,那么用SST电离室测量1天,驻极体上的电压将从750V降低至200V。也即如果氡浓度为26pCi/L,使用SST电离室测量10天,驻极体上的电压将从750V降低至200V。
不同型号的电离室*大测量浓度如下(1天): E-Perm电离室型号
电离室体积(ml) 动态范围(pCi/L-days) HST 960 50 HLT 960 600 SST 210
277 SLT 210 3307 LST-OO 53 1830 LLT-OO 53 20557 LLT 58 18688
根据上面两个参数表,电离室型号选择步骤如下:
•首*确定测量时间,例如1天以内出结果*需要选择HST或SST。长时间测量选择SLT或LLT-OO。
•接着确定测量平均浓度。通过平均浓度和*大测量浓度表选择能够满足条件的型号。例如如果平均浓度为2pCi/L那么选择HST和SST都可以,这两种型号的使用寿命分别为25天和138天。如果平均浓度为30-40pCi/L,那么*需要选择动态范围相对较大的电离室,从而保证使用寿命。比如选择HST的话,驻极体只能使用1-2天,消耗过快,而选择LST-OO则可以使用46天。
•*后确定测量下限。根据需要的误差限选择对应的*小测量值。例如如果在允许误差限为10%的要求下,需要精确到1pCi/L,则需要选择HST测量2天、LST-OO测量120天或SLT测量120天。
E-Perm测氡仪以其价格低廉、操作简单、测量结果精确、功能多样可选、多点检测等优点被人们认可。充分了解仪器测量原理,正确选择仪器型号能够帮助您在测量氡浓度过程中事半功倍。相信选择E-Perm测氡仪能够大大拓宽氡气检测机构的服务范围和应用领域。
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