[发明专利]一种复杂环境气体中不同形态氚的浓度监测装置

摘要

本发明提供一种复杂环境气体中不同形态氚的浓度监测系统，其包括一采集环境气体的采样装置，还包括一连接至所述采样装置的氚化水浓度监测模块，其设置为将所述环境气体中的氚化水和其余气体分离，并测量所述氚化水的浓度；以及一连接至所述氚化水浓度监测模块的还原态氚浓度监测模块，其设置为将所述其余气体中的还原态氚催化氧化为氚化水，并且将氧化成的氚化水从所述其余气体中分离出并测量其浓度，然后根据氧化成的氚化水的浓度获取所述还原态氚的浓度。本发明能够测量包含有不同形态氚及多种放射性核素的复杂环境气体中的氘化水和还原态氚的浓度。

主权项

一种复杂环境气体中不同形态氚的浓度监测方法，其包括提供一浓度监测系统，该浓度监测系统包括一采集环境气体的采样装置，其特征在于，还包括：一连接至所述采样装置的氚化水浓度监测模块，其设置为将所述环境气体中的氚化水和其余气体分离，并测量所述氚化水的浓度；以及一连接至所述氚化水浓度监测模块的还原态氚浓度监测模块，其设置为将所述其余气体中的还原态氚催化氧化为氚化水，并且将氧化成的氚化水从所述其余气体中分离出并测量其浓度，然后根据氧化成的氚化水的浓度获取所述还原态氚的浓度；其中，所述氚化水浓度监测模块包括：一盛装吹扫气体的吹扫气体容器；一第一气水分离器，其具有第一主气路输入端、第一主气路输出端、第一吹扫气路输入端以及第一吹扫气路输出端；依次串联在所述采样装置与所述第一主气路输入端之间的第一流量控制器和第一湿度测量装置；连接在所述吹扫气体容器与所述第一吹扫气路输入端之间的第二流量控制器；连接在所述吹扫气体容器与所述第一湿度测量装置之间的第四流量控制器，其中，连接在吹扫气体容器与第一湿度测量装置之间的旁路为第一干燥旁路；以及依次串联至所述第一吹扫气路输出端的第二湿度测量装置和第一浓度测量装置；该浓度监测方法接下来包括：使环境气体经由第一流量控制器测量其流速V1，经由第一湿度测量装置测量其湿度H1；环境气体流经第一气水分离器，同时在第一气水分离器的第一吹扫气路输入端通入干燥的吹扫气体，吹扫气体的流速V2通过第二流量控制器测量；吹扫气体带走环境气体中的水气后，经由第二湿度测量装置测量其湿度H2，再经由第一浓度测量装置测量HTO形态的氚浓度CHTO‑IC后，即计算取样环境气体中HTO的浓度CHTO，计算原理如下：CHTO=CHTO-ICη---(1);]]>其中，η为第一气水分离器对HTO的分离效率；当第一干燥旁路中无气体流入时，η表示为：η=V2·H2V1·H1---(2);]]>当第一干燥旁路中有气体流入时，设第四流量控制器测量的流速为V3，则η表示为：η=V2·H2(V1+V3)·H1---(2′);]]>将式(2)或式(2′)代入式(1)，即计算得到取样环境气体中HTO的浓度CHTO。