[发明专利]基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法

权利要求书

1、基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法，其特征在于，整个系统由负高压静电充电装置、氡子体静电吸附装置、α能谱测量及数据管理装置以及计算机软件分析系统4部分构成。

2、根据权利要求1所述的基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、通过负高压静电充电装置(图2)，将氡子体静电吸附装置充电(图3)，使其带负高压静电。

B、根据测量需要选择测量点，将氡子体静电吸附装置埋置于各个测量点的土壤中，埋置时间为壤中氡及其子体能重新达到放射性动态平衡的时间；

C、氡子体静电吸附装置通过其内部的带负高压静电的氡子体收集片(图3-(2))吸附壤中氡子体；

D、等壤中氡子体重新达到放射性动态平衡后，取出氡子体静电吸附装置内部的氡子体收集片，并立即装入α能谱测量及数据管理装置进行α能谱测量；

E、α能谱测量及数据管理装置可通过接口与计算机软件系统连接，通过计算机软件系统对测量数据进行统一分析处理，并生成图像进行输出。

3、根据权利要求1所述的基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法，其特征在于，所述的负高压充电装置通过标准电源接口(图2-(4))从α能谱测量和数据管理装置获取电源输入，通过DC/DC高压转换电路(图2-(2))，将输入电压转换成负高压输出(图2-(1))。

4、根据权利要求1所述的基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法，其特征在于，所述的氡子体静电吸附装置分别由壤中氡扩散腔体(图3-(3))、氡子体收集片(图3-(2))和负高压静电保持器(图3-(1))三部分组成。壤中氡扩散腔体上留有壤中氡扩散孔(图4-(8))，网孔大小为土壤颗粒不宜进入而壤中氡及其子体可以扩散进入为宜。氡子体收集片为导电的不易锈蚀的且对氡子体有较好吸附性的材料，置于氡扩散腔体上方的氡子体吸附片放置凹槽内(图4-(7))。负高压静电保持器的高压静电由CBB(聚丙烯)高压电容(图4-(2))保持，CBB高压电容负高压静电输出端接电路板(图4-(3))，在电路板上焊接弹簧(图4-(4))并与负高压静电输出端相连接，内部电路用环氧树脂灌注密封，静电高压地端通过接地铜柱(图4-(1))与大地连接。壤中氡扩散腔体和负高压静电保持器外壳为具有较好硬度和较强抗老化能力的绝缘材料。负高压静电保持器通过连接螺旋扣(图4-(5))与壤中氡扩散腔体连接，当高压静电体与壤中氡扩散腔体连接时，其高压输出端可通过弹簧与氡子体收集片(图4-(6))连接，使其带负高压静电。

5、根据权利要求1所述的基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法，其特征在于，所述的氡子体静电吸附装置工作时埋入土壤中，并使氡子体收集片置于氡扩散腔体内部与土壤隔离。

6、根据权利要求1所述的基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法，其特征在于，通过负高压静电来增加对壤中氡子体的吸附能力，通过α能谱测量获得壤中氡子体的特征信息，从而间接获得壤中氡浓度信息。

7、根据权利要求1所述的基于壤中氡静态扩散静电吸附原理壤中氡α能谱测量方法，其特征在于，所述的α能谱测量及数据管理装置由氡子体读出装置(图5)和α能谱测量电路系统(图6)组成。氡子体读出装置内部装有半导体探测器(图5-(2))和电荷灵敏前置放大电路(图5-(1))，α能谱测量电路通过接口线与氡子体读出装置内部的电荷灵敏前置放大电路相连接。将氡子体收集片(图5-(4))装入氡子体读出装置的活动托盘(图5-(5))上的氡子体收集片放置凹槽内(图5-(3))，使氡子体收集片的氡子体吸附表面靠近半导体探测器，被吸附到氡子体收集片上的氡子体发生α衰变产生α粒子，通过半导体探测器探测到的这些α粒子信号，通过调理放大电路进行调理放大后，再经过多道脉冲幅度分析器转换成α能谱信号进入微处理器进行α能谱分析。整个α能谱测量及数据管理装置设置有低功耗电源管理模块。