[发明专利]一种基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述装置包括：

静电收集室，其与一输入管以及一输出管连通；

设置在所述输入管内并靠近其入口端的子体过滤器；

与所述输出管连通的抽气泵，其将未干燥的含混合氡和钍射气的空气从所述输入管抽入所述静电收集室，以在该静电收集室内收集氡衰变产生的218Po粒子和钍射气衰变产生的216Po粒子；

设置在所述静电收集室内壁上并与所述输入管相对的探测器，其探测所述218Po粒子衰变产生的6.00MeV的第一α粒子以及所述216Po粒子衰变产生的6.78MeV的第二α粒子，并输出相应的探测信号；

设置在所述静电收集室内的温湿度传感器，其测量所述静电收集室内的温湿度并输出相应的温湿度信号；

与所述探测器以及温湿度传感器连接的信号与数据处理系统；以及

与所述温湿度传感器以及信号与数据处理系统连接的显示系统；

其中，所述信号与数据处理系统包括：

信号放大模块，其接收并放大所述探测信号；

与所述信号放大模块连接的模数转换模块，其对放大后的所述探测信号进行模数转换并输出相应的转换信号；

与所述模数转换模块连接的粒子计数模块，其根据所述转换信号对所述第一α粒子和第二α粒子进行甄别，并分别获得第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值；

与所述粒子计数模块连接的峰重叠修正模块，其根据预设的峰重叠因子对所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值进行峰重叠修正；

与所述峰重叠修正模块连接的迭代修正模块，其采用迭代修正法并根据预设的迭代修正因子对峰重叠修正后的所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值进行迭代修正；

与所述迭代修正模块连接的温湿度修正模块，其根据所述温湿度信号以及预设的温湿度因子对迭代修正后的所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值进行温湿度修正，其中，所述温湿度因子为在标准氡室中得出的一条温湿度对氡浓度的修正曲线；以及

与所述温湿度修正模块连接的浓度计算模块，其根据温湿度修正后的所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值计算获得氡和钍射气的浓度值，并将该氡和钍射气的浓度值输出至所述显示系统以供其储存和显示。

2.根据权利要求1所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述显示系统包括：与所述温湿度传感器以及浓度计算模块连接的数据库、分别与所述数据库连接的数据显示模块、数据查询模块和数据删除模块，与所述数据显示模块、数据查询模块和数据删除模块连接的触摸显示屏以及与所述触摸显示屏连接的参数设置模块。

3.根据权利要求1所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述装置还包括用于向所述静电收集室、抽气泵、探测器、温湿度传感器、信号和数据处理系统和显示系统供电的电源模块。

4.根据权利要求1所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述抽气泵还与一排气管连通。

5.根据权利要求1所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述探测器为离子注入表面钝化探测器。

6.根据权利要求1所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述子体过滤器内含有玻璃纤维滤膜。

7.根据权利要求1所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述抽气泵为流率范围在3～6L/min的电磁屏蔽型恒流抽气泵。

8.根据权利要求1所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置，其特征在于，所述静电收集室是容积为1.5L的铝合金测量腔室。

9.一种基于静电收集法的氡和钍射气连续测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，提供如权利要求1-8中任意一项所述的基于静电收集法的氡和钍射气连续测量装置；

步骤S2，通过所述抽气泵将未干燥的含混合氡和钍射气的空气抽入所述静电收集室，采用静电收集法在该静电收集室内收集氡衰变产生的218Po粒子和钍射气衰变产生的216Po粒子；

步骤S3，通过所述探测器探测218Po粒子衰变产生的6.00MeV的第一α粒子以及216Po粒子衰变产生的6.78MeV的第二α粒子，并输出相应的探测信号；

步骤S4，通过所述信号放大模块将所述探测信号放大；

步骤S5，通过所述模数转换模块对放大后的所述探测信号进行模数转换并输出相应的转换信号；

步骤S6，通过所述粒子计数模块根据所述转换信号对所述第一α粒子和第二α粒子进行甄别，并分别获得第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值；

步骤S7，通过所述峰重叠修正模块根据预设的峰重叠因子对所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值进行峰重叠修正；

步骤S8，通过所述迭代修正模块采用迭代修正法并根据预设的迭代修正因子对峰重叠修正后的所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值进行迭代修正；

步骤S9，通过所述温湿度传感器测量所述静电收集室内的温湿度并输出相应的温湿度信号，并通过所述温湿度修正模块根据所述温湿度信号以及预设的温湿度因子对迭代修正后的所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值进行温湿度修正，其中，所述温湿度因子为在标准氡室中得出的一条温湿度对氡浓度的修正曲线；以及

步骤S10，通过所述浓度计算模块根据温湿度修正后的所述第一α粒子的计数值以及第二α粒子的计数值计算获得氡和钍射气的浓度值，并将该氡和钍射气的浓度值输出至所述显示系统以供其储存和显示。