[发明专利]氚水含量测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及放射性物质含量测量技术领域，具体而言，涉及一种氚水含量测量装置及方法。本发明还涉及一种氚水含量测量方法。

背景技术

氚是氢的同位素之一，具有放射性。氚进入人体后会对人体器官造成严重的伤害。氚含量的测量是氚的处理过程中一个不可或缺的环节。

然而现有技术中的氚水含量测量方法得出的精度低且测量结果不稳定。

发明内容

本发明旨在提供一种氚水含量测量装置，以解决现有技术中的氚水含量测量装置测量精度低的问题。

本发明的另一目的在于提供一种氚水含量测量方法，以解决现有技术中的氚含量测量精度低的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种氚水含量测量装置，该测量装置包括具有空腔的温控结构，空腔中设有具有容腔的热惰体，容腔中设有核心测量单元。核心测量单元包括用于容纳含氚样品的样品室和用于容纳对照物的对照室。核心测量单元还包括测量电路，测量电路包括由分别设置于样品室和对照室上的若干热敏元件相互电连接形成的热电单元，以及与热电单元电连接并用于测量热电单元两端电压值的外接电路部分。所述样品室中还设有能够调节其发热功率的校核热源。

进一步地：

热敏元件为帕尔贴，设置于样品室上的热敏元件与设置于对照室上热敏元件串联形成热电单元。

进一步地：

样品室和对照室均由铝构成，其内表面设有金镀层。

进一步地：

样品室和对照室分别通过第一吊杆和第二吊杆悬空吊挂于热惰体中。

进一步地：

温控结构包括温控箱和设置于温控箱中的具有空腔的真空箱。

进一步地：

真空箱通过第一支撑件支撑于温控箱内的底面。

热惰体设置于真空箱中。

进一步地：

本测量装置还包括抽真空结构。

抽真空结构包括分子泵和油封真空泵。

分子泵连通真空箱，油封真空泵连接分子泵。抽真空结构还包括连通真空箱且用于测量真空箱的真空度的真空计。

进一步地：

校核热源包括设置于样品室中的加热电阻和与加热电阻电连接且能够控制加热电阻按设定的发热功率发热的加热电路。

进一步地：

热惰体通过第二支撑件支撑于空腔的底面。

一种氚水含量测量方法，该测量方法基于上述氚水含量测量装置。该测量方法包括以下步骤：

温度设置步骤：启动温控结构，并设置和保持温控结构内部温度恒定；

校核步骤：取一系列大小不同的放热功率值W，依次调节校核热源的放热功率的大小等于上述放热功率，并记录测量电路测量得到的热电单元两端的电压值U；然后绘制热电单元两端的电压值U随放热功率变化的曲线U-W；

含氚样品氚放热功率求取步骤：向样品室中加入定量的含氚样品，向对照室中加入等量的对照物；记录测量电路所示的热电单元两端的电压值稳定时的电压值U2，并在校核步骤中获得的U-W曲线中找出电压值U2对应的放热功率的值W2；

氚含量计算步骤：根据含氚样品氚放热功率求取步骤的结果，通过公式m＝W2/K计算含氚样品中氚的含量；式中：m为样品中氚的含量，K为单位质量的氚的放热功率值。

综上所述，本实施例中的氚水含量测量装置通过温控结构精确控制测量的空腔中的温度，使得其中的热惰体能够保持恒定的温度，样品室中加入的含氚样品辐射放热与温度恒定的热惰体之间形成稳定均匀的热场，对照组与热惰体之间的热场相当于样品室与热惰体之间在含氚样品未放热时的测得值，通过具有由分别设置于样品室和对照室上的若干热敏元件相互电连接形成热电单元的测量电路，可消去其他干扰因素的影响，测得仅由于含氚样品放热带来的影响，可精确地得出含氚样品的放热的功率，进而获得精确的氚含量。另外在实际测量氚样品的放热功率之前，通过校核热源对热电单元的电压-功率曲线进行校核，再通过测量氚样品形成的热场中热电单元两端的电压值反求出氚样品的放热功率，具有测得结果精度高的有益效果。

本实施例中的氚水含量测量方法因基于上述氚水含量测量装置，同样具有测量精度高的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。