[发明专利]氡析出率测量仪同步定值装置和方法

权利要求书

1.氡析出率测量仪同步定值装置，包括用于可拆卸连接至氡析出率测量仪集氡室内壁的填块(1)以及用于串联在氡析出率测量仪进气或回气管路上的氡析出率快速定值单元(2)，所述氡析出率快速定值单元(2)测得的氡析出率值作为标准用于对氡析出率测量仪定值；

所述氡析出率快速定值单元(2)包括绝缘外壳(2a)、测量室(2b)、高压模块(2c)、信号与数据处理模块(2d)，所述测量室(2b)设于绝缘外壳(2a)内，所述填块(1)的体积与因串入氡析出率快速定值单元(2)导致气流循环回路所增加的体积相等，所述测量室(2b)的侧壁和底壁上设有导电材料制成的导电层(2b1)，在所述绝缘外壳(2a)的底部连接有底罩(2f)，所述底罩(2f)上设有一个进气口和一个排气口，在所述进气口的前端连接有一个氡子体过滤器(3)，所述进气口和排气口通过绝缘外壳(2a)底壁上开设的第一进气孔与测量室(2b)相通，在所述测量室(2b)的顶壁上安装有半导体探测器(2e)，所述高压模块(2c)与导电层(2b1)电性连接，从而在所述测量室(2b)与半导体探测器(2e)之间形成静电场，使得氡衰变产生的第一代子体²¹⁸Po在所述静电场的作用下被吸附到所述半导体探测器(2e)表面，所述半导体探测器(2e)与信号与数据处理模块(2d)连接，所述信号与数据处理模块(2d)用于对半导体探测器(2e)形成的电信号进行处理并计算出氡析出率值，所述氡析出率快速定值单元(2)对介质表面氡析出率定值的过程包括：

步骤一、快速跟踪测量变化的氡浓度；

利用插值法对变化的氡浓度进行等效：先对环境本底进行测量，得到环境氡浓度C₀，完成环境本底测量后开始集氡，集氡过程中以T为测量周期，在第n个测量周期结束时的氡浓度为：

C_n＝C₀+ΔC₁+ΔC₂+....+ΔC_n＝K_0,(n+1)N_0,(n+1)+K_1,(n+1)N_1,(n+1)+K_2,(n+1)N_2,(n+1)+…+2K_n,(n+1)N_n,(n+1) (1)；

其中，…,N_n,(n+1)＝N_n+1-N_0,(n+1)-N_1,(n+1)....-N_(n-1),(n+1)；

上式中，K_0,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从开始测量到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K_1,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第1个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K_2,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第2个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K_n,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第n个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K_0,n为氡浓度恒定条件下，从开始测量到第n个测量周期开始这段时间的刻度因子；K_1,n为氡浓度恒定条件下，从第1个测量周期开始到第n个测量周期开始这段时间的刻度因子；N_0,(n+1)为开始测量时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(2e)收集到的α粒子数；N_1,(n+1)为从第1个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(2e)收集到的α粒子数；N_2,(n+1)为从第2个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(2e)收集到的α粒子数；N_n,(n+1)为从第n个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(2e)收集到的α粒子数；N_n+1为在第n+1个测量周期开始时，所述半导体探测器(2e)收集到的α粒子总计数值；

式(1)中的刻度因子值均通过以下式(2)计算得到；

其中，K_标＝C_标/ΔN_P

K_i,j为从第i个测量周期开始到第j个测量周期开始这段时间的刻度因子；T_标为在标准氡室氡浓度恒定条件下对氡析出率测量仪进行定值的测量周期时长，K_标为测量周期T_标的刻度因子；C_标为测量周期

T_标结束时的氡浓度；ΔN_P为在测量周期T_标结束时，所述半导体探测器(2e)收集的α粒子计数值；T为测量周期T_标之外其它每个测量周期的时长，λ_R、λ_P分别为氡、²¹⁸Po的衰变常量，其中λ_R＝2.1×10^-6s^-1，λ_P＝3.7×10^-3s^-1；

步骤二、氡析出率快速定值；

根据式(1)、(2)计算出集氡过程中各测量周期结束时的氡浓度值，根据所述氡浓度值按以下方法计算氡析出率：

先按照式(1)计算出集氡至第一个测量周期结束时的氡浓度C1以及第i个测量周期结束时的氡浓度Ci，i≥3；

再按下式计算氡析出率：

V为所述氡析出率快速定值单元有效体积、各导气管道体积、氡析出率测量仪有效体积及集氡室有效体积之和；

S为氡析出率测量仪所对应集氡室的底面积；

n为测量次数。