[发明专利]一种用于空气样品中氙的分离纯化收集装置

说明书

本发明公开了一种用于空气样品中氙的分离纯化收集装置，所述的分离纯化收集装置包括：转移单元、分离纯化单元、收集单元及附属单元。本装置实现了对由立方米量级空气样品得来的百升量级预浓集空气样品中的毫升量级氙进行快速高效地转移、纯化、分离和收集，满足了气体探测器对大量空气样品中少量放射性氙的测量要求，解决了对放射性氙同位素监测的迫切需要。

技术领域

本发明属于放射性氙监测技术领域，具体涉及一种用于空气样品中氙的分离纯化收集装置。

背景技术

由于大气中放射性氙同位素的含量很低，需要对大气中的氙进行取样、吸附富集后，再通过分离纯化，才能获得满足放射性测量要求的样品。目前，国际上的氙监测系统采用了不同的技术路线对吸附富集后的氙进行分离纯化，如通过采用多级活性炭进行分离纯化，最后样品收集在低温活性炭柱中；或采用二级活性炭进行分离，通过烧碱石棉硅胶和5A分子筛柱实现纯化，最后样品收集在低温活性炭柱中；或采用4A分子筛进行初步纯化后，利用活性炭柱分离，再用3A分子筛和5A分子筛进一步纯化；或采用三级活性炭柱进行分离纯化。然而，上述各类技术所用的分离纯化收集技术均存在所用的分离纯化装置体积庞大，分离纯化处理过程复杂，所需时间较长的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种用于空气样品中氙的分离纯化收集装置，该分离纯化收集装置具有布局合理，容易操作的特点，可适用于由立方米量级空气样品得来的百升量级预浓集空气样品中的毫升量级氙进行高效、快速地转移、纯化、分离和收集，满足了气体探测器对大量空气样品中放射性氙的测量要求。

本发明具体采用如下技术方案：

一种用于空气样品中氙的分离纯化收集装置，其特点是，所述的分离纯化收集装置包括：转移单元、分离纯化单元、收集单元及附属单元，其中，转移单元与分离纯化单元相连接，分离纯化单元与收集单元相连接，附属单元分别连接至转移单元、分离纯化单元、收集单元；

其中，转移单元包括转移柱的高低温箱、及安装于转移柱的高低温箱内的转移柱，所述转移柱两侧紧密布置有制冷剂输送管和加热管；

分离纯化单元包括热导检测模块、预留柱加热炉、纯化柱加热炉、分离柱加热炉及分别安装于预留柱加热炉、纯化柱加热炉、分离柱加热炉内的预留柱、纯化柱、分离柱；

收集单元包括收集柱加热炉、及安装于收集柱加热炉内的收集柱；

附属单元包括与转移单元、分离纯化单元、收集单元相连接的真空泵，与流洗气相连的钢瓶，及与收集柱相连的存档瓶。

进一步，所述转移柱为内装活性炭的不锈钢管；所述纯化柱为内装4A分子筛的不锈钢管，优选为螺旋型，有利于装置的小型化，实现了在常温条件下对样品中的水汽和二氧化碳等杂质气体的吸附；所述分离柱为内装5A分子筛的不锈钢管，优选为螺旋型，有利于装置的小型化，实现了在常温条件下将氙和其他杂质气体分离开，使高纯度氙样品的收集成为可能；所述收集柱为内装活性炭的不锈钢管，优选为U型，有利于装置的小型化，实现了在常温条件下毫升量级高纯度氙的收集。

进一步，所述转移柱为U形螺旋管。所述转移柱的高低温箱专用于转移柱的快速升降温，内设有一对U型槽铝板，用两块U型槽铝板将转移柱及分布在转移柱两侧的制冷剂输送管和加热管紧密贴合夹紧，其中制冷剂选用低温导热油，加热管采用电加热，使得转移柱的制冷和升温简单易得，操作方便。

进一步，所述制冷剂输送管内装低温导热油，加热管采用电加热。