[发明专利]测量土壤氡浓度的装置及方法

说明书

测量土壤氡浓度的装置及方法，装置包括、高压模块、半导体探测器、调节阀、冷凝水收集瓶、泵及二次仪表。泵、冷凝水收集瓶、调节阀和测量箱依次通过管道连接，半导体探测器设于测量箱内、通过电缆与二次仪表连接，高压模块的正极和负极分别通过电缆半导体探测器和测量箱内壁连接。测量时装置埋入土壤中，二次仪表设于土壤表面，开启泵，含氡空气依次通过泵、调节阀进入测量箱，然后调节调节阀使得测量箱内表面和半导体探测器表面不结露，再利用二次仪表的测量数据计算出含氡空气中的氡浓度。本发明能够保持土壤中含氡气体的干燥性，保证测量箱内表面和半导体探测器表面不结露，提高测量的准确度，且不损坏半导体探测器，延长装置的使用寿命。

技术领域

本发明涉及核辐射测量技术领域，特别是对土壤氡浓度进行测量的装置及方法。

背景技术

土壤氡是环境氡的主要来源。传统的测量方法是在土壤表层的测量点打孔到待测深度，将头部有气孔的取样器插入孔中，然后将孔封闭以防止地表空气进入取样器，再通过取样器抽取待测深度土壤中的气体到测量装置中的测量箱内来测量土壤氡浓度。该传统的测量方法存在测量不准确的问题：采取抽取气体方式来测量氡浓度，在抽取气体过程中非待测深度的土壤中的含氡气体也会被抽取，因此测量值不能准确反映待测深度土壤中的氡浓度。另一种常用的方法是将测量装置埋入地下待测深度，将地下待测深度的土壤中的含氡空气直接引入测量箱内测量土壤氡浓度。然而由于土壤湿度高，引入测量箱内的含氡空气的湿度高，从而测量装置的测量箱内表面和半导体探测器表面容易结露，导致测量箱内的静电场分布发生变化使得测量不准确甚至损坏半导体探测器；另外，如果使用干燥剂对进入测量箱内的含氡空气进行干燥来防止测量箱内表面和半导体探测器表面结露，会因为干燥剂体积大且高湿度环境下干燥剂使用寿命短而增加了测量成本。

因此，如何在不增加测量成本的基础上，提高土壤中氡浓度的测量精度是精确测量土壤中特定深度的氡浓度的一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种对土壤氡浓度进行测量的装置及方法。

本发明的技术方案是：测量土壤氡浓度的装置，包括测量箱、高压模块、半导体探测器、调节阀、冷凝水收集瓶、泵、进气口网筛及二次仪表。

所述测量箱上设有出气管道，出气管道与测量箱的内腔相通，出气管道上的出气口设有出气口筛网。

所述半导体探测器安装在测量箱内，半导体探测器通过电缆与二次仪表连接，高压模块的负极通过电缆与测量箱内壁连接，高压模块的正极通过电缆与半导体探测器连接，测量箱的进气口通过管道与调节阀的出气端连接，调节阀的进气端通过管道与冷凝水收集瓶的出气口连接，冷凝水收集瓶的进气端通过管道与泵的出气端连接，泵的进气端通过管道与进气口网筛连接。

采用上述测量土壤氡浓度的装置测量土壤氡浓度的方法，将所述的测量土壤氡浓度的装置埋入土壤中的待测深度位置，然后回填土壤，所述的二次仪表设置于土壤表面上。

测量土壤氡浓度时，开启测量土壤氡浓度的装置中的泵，土壤中的含氡空气通过进气管道上的进气口筛网被泵吸入，调节调节阀，使得从泵出气口到调节阀之间的空气压力为x，含氡空气中的凝结水被收集到冷凝水收集瓶中，干燥后的含氡空气再进入测量箱，其中x1。

设土壤空气湿度为100%，测量箱内湿度为100/x%，调节调节阀控制x值使得测量箱内表面和半导体探测器表面不结露。

测量、记录、处理二次仪表的数值，计算出土壤中待测深度位置的氡浓度。

上述发明进一步的技术方案是：在冷凝水收集瓶内装有吸水树脂，空气中的凝结水被冷凝水收集瓶中的吸水树脂吸附，干燥后的空气再进入测量箱，使得测量箱内表面和半导体探测器表面不结露。

本发明的另一技术方案是：测量土壤氡浓度的装置，包括测量箱、高压模块、半导体探测器、调节阀、冷凝水收集瓶罐、泵及二次仪表。