[发明专利]一源多体氡室氡浓度的动态控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种放射性气体浓度的控制方法，具体涉及一种根据氡的衰变和泄漏规律对一源多体氡室的氡浓度进行动态控制的方法。

背景技术

氡室作为辐射测量领域里标定测氡仪器的一种标准装置，这就要求它应该满足一定的性能指标，做到在一段时间内（几十个小时至几百个小时）能达到某一期望浓度值，并保持这一浓度的稳定。但是，氡的自然衰减和氡室的工艺水平造成的泄漏是客观存在的，要求氡室内氡浓度的绝对稳定是不可能达到的，只能要求在一定误差允许的范围内保持稳定，即动态稳定。

一源多体氡室中，包括一个主氡室和多个辅氡室，由一个氡源同时给多个氡室提供氡。要求设计算法，首先保证主氡室中具有稳定的氡浓度，即无论何种情况，主箱体必须首先具有补充氡浓度的权利，使氡浓度围绕预定浓度上下波动。在主氡室衰减和泄漏期间，再将氡源产生的氡存放到各辅氡室，并维持各辅氡室在某一恒定氡浓度。

发明内容

    本发明的目的在于采用流气式氡室内氡浓度动态控制方法，较为精确控制一源多体氡室内氡浓度从而提供一种一源多体氡室氡浓度的动态控制方法。

本发明的目的是这样实现的：设补氡开始时刻为0时刻，氡室内的氡活度为Q₀，到目标时刻t，氡室内的氡活度Q_t为：

……………………….(1)

在主氡室衰减及泄漏期间，将氡源产生的氡存放到辅氡室，并维持辅氡室在某一恒定氡浓度；

对于一源多体的氡箱，设定一个标志位与式(1)综合起来得到：

，……………… (2)

表明氡箱处于自然衰减阶段；时表明氡箱处于补氡阶段，故可以通过控制来确定氡活度的走势；如某一时刻，即氡室中的氡在自然衰减，需要把氡活度度提高到（> ），同时置，经过时间便可达到；反之若需要降低氡浓度，在不排氡的情况下可以将，使氡自然衰减，从而达到预定浓度。利用此方法，可以非常方便的通过计算机在某一时刻控制氡活度走势。本发明设氡室数量为n,其中包括1个主氡室及n-1个辅氡室。

优选为：首先设定期望的氡室内氡获度值和允许的最大误差，还包括如下操作步骤：

设主氡室和辅氡室的初始活度分别为,衰变常数均为，氡源有效发生率均为；预定浓度分别为，控制误差分别为；

对主氡室，初始时=1，即向氡源发送主氡室补氡命令，经时间，有：

　……………………(3)

若则使=0,向氡源发送主氡室停止补氡命令；此后若要维持氡浓度，则必须在条件下使=１，向氡源发送主氡室补氡命令，如此反复；

对各辅氡室氡浓度的调整则受到主氡室操作的限制；经时间，达到浓度为：

……………………(4)

在时，使=0，辅氡室停止补氡；在的情况下，氡箱则继续补氡；在补氡情况下的条件限制为：均不为而；

在及均为0时，表明主氡室和各辅氡室都已达到预定浓度，氡源产生的氡排向大气；

式中：

为设定的氡室内的氡活度值，单位为Bq；

为允许的氡室内实际氡活度值与设定值之间的误差；

为所测的主氡室内氡的初始活度，单位为Bq；

为所测的各辅氡室内氡的初始活度，单位为Bq；

为氡室内某一时刻的氡活度值，单位为Bq；

为各辅氡室内某一时刻的氡活度值，单位为Bq；

为氡在氡室内的半衰期，单位为a；

为氡源的有效强度，单位为Bq/S。

式（1）、（2）、（3）和（4）中所述的是通过对如下方程组进行迭代求解获得的：

  ………………………（5）  

式（5）中，为利用氡源向氡室内补氡过程中在时刻测定的氡室内的氡活度。

当处于停止补氡状态时，使氡源内产生的氡排放至氡室外空间。