[实用新型]基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种α能谱测氡仪，具体涉及一种可实现空气中氡气浓度测量及分析的基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪。

背景技术

氡是天然放射性衰变系列中的气态放射性核素，它的衰变产物又是一种不挥发的放射性物质，一旦被吸入人体，就会对人体肺部造成损坏并增加诱发肺癌的可能。据统计研究表明，室内氡气污染是仅次于吸烟导致肺癌的第2大诱因。为此，国家出台了国家标准GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和国家标准GB/T18883-2002《室内空气质量标准》，规定了对室内氡气检测的要求。基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪在民用建筑工程室内辐射环境氡水平监测及污染控制领域、标准氡室氡浓度监测、矿井坑道氡浓度监测等领域有广阔的应用前景。

现有的空气测氡仪，如α径迹测氡、天然热释光测氡、活性碳法测氡、空气脉冲电离室测氡等很难做到用α能谱测氡，因此无法区分氡及其子体的能谱特性，同时受环境温湿度的影响，测量值不确定性较大，这些都限制了人们对环境氡气危害的进一步认识。由于采用α总量测量，测量时受氡子体平衡时间(4个小时以上)的影响，一般需要较长的累积测量时间，这不符合对测量速度有要求的应用。虽然已有如美国产的RAD7型泵吸式α能谱测氡仪，但由于其采用动态泵吸方式，对测量环境氡气场扰动较大，因此测量结果误差较大，同时仪器系统机械结构较为复杂、价格昂贵、功耗大、体积较大，因此也不便使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，基于空气中的氡气静态扩散原理，采用静电累积法，设计了α能谱空气测氡仪，对空气中的氡及其子体进行α能谱测量。该基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪针对目前室内空气中氡气的检测要求，采用α射线半导体探测器作为探测元件，利用氡气静态扩散原理，采用静电累积方法对空气中的氡及其子体进行α能谱测量，并将氡及其子体收集装置和α能谱测量分析系统进行一体化设计，同时集成了氡及其子体收集装置腔体内部空气的温湿度测量模块，可通过标准氡室刻度修正温湿度对测量结果的影响。该基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪可完成民用建筑工程室内辐射环境氡水平监测及污染控制，标准氡室氡浓度监测、矿井坑道氡浓度监测等领域，具有结构简单合理、体积小、功耗低、价格低廉、使用方便等优点。

为能达到上述发明目的，所采用的技术方案是：一种基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪，其特征在于：包括氡及其子体收集装置、α射线半导体探测器、低噪声信号调理电路、多道脉冲幅度分析器、微处理器系统和低功耗电源管理模块以及计算机数据分析系统；所述α射线半导体探测器与低噪声信号调理电路相连；低噪声信号调理电路另一端经多道脉冲幅度分析器与微处理器系统相连接；所述微处理器还分别与实时时钟模块、氡及其子体收集装置腔体内部空气温湿度测量模块和人机接口模块相连接；微处理器通过USB接口与计算机进行相连；所述的低功耗电源管理模块对整个仪器系统进行低功耗电源管理。

按照本实用新型提供的基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪，其特征在于：所述的微处理器设置有用于和计算机数据分析系统相连接的USB接口。

按照本实用新型提供的基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪，其特征在于：所述的氡及其子体收集装置为圆柱型带正高压的金属收集腔体。

按照本实用新型提供的基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪，其特征在于：所述的α射线半导体探测器表面与系统地相连，并置于氡及其子体收集装置腔体内部。

按照本实用新型提供的基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪，其特征在于：所述的温湿度测量模块置于氡及其子体收集装置腔体内部。

按照本实用新型提供的基于扩散累积原理α能谱空气测氡仪，其特征在于：仪器外壳(7)采用金属材料，可屏蔽环境中的电磁干扰；氡及其子体收集装置高压腔体通过绝缘板材(9)与仪器外壳固定；仪器外壳下方安装仪器脚垫(10)，使扩散孔暴露在测量环境中；α射线半导体探测器直接安装在电路板(2)上；电路板安装在绝缘材料(4)上，绝缘材料与氡及其子体收集装置连接，连接口为装有O型密封圈垫，整个氡及其子体收集装置内腔通过氡气扩散孔(8)与外界相通，环境空气中的氡可经干燥器(11)干燥后通过扩散孔扩散到其内部，干燥器的可更换；人机交互界面安装在仪器上表面(1)。