專利名稱：氡補償式氚監(jiān)測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種放射性氣體的監(jiān)測裝置，具體涉及一種氡補償式氚監(jiān)測儀。
背景技術：
放射性氣體氚的監(jiān)測經(jīng)常需要甄別、剔除空氣中同時存在的其他放射性氣體，如氡、釷或氪、氙等放射性核氣體的影響。在九五期間，中國輻射防護研究院設計的2升絲壁電離室構成的TAM-II型空氣中氚監(jiān)測儀，可實現(xiàn)對同時存在的γ射線的補償。探測器配備的電流積分式CMOS場效應管靜電計和以單片機8031為核心的智能化儀表，實現(xiàn)了氚的實時連續(xù)自動監(jiān)測；配備的RS232標準串行口，可以通過有線或無線的方式與微機進行通訊，實現(xiàn)對測量的遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸。(吳斌等TAM-2空氣中氚監(jiān)測儀的研制，核電子學與探測技術2001，2)。對于在釋放β射線的放射性氣體存在條件下氚的甄別監(jiān)測，國內尚未見報道。
為了在其他β放射性氣體存在條件下對氚進行監(jiān)測，美國Jalbert在80年代曾研制過一種可甄別Kr-85等放射性惰性氣體的同軸補償式測氚電離室。該同軸圓柱型電離室共用一個氚β不能穿透的聚酯膜或薄鋁箔作為公共壁。被測氣體通過中空的中心電極進入內電離室。氚在內電離室里被測量，而氚以外的其他氣體產(chǎn)生的高能β射線，除在內室產(chǎn)生電離電流外，穿過公共壁在外室電極上還可收集到補償電流，從而實現(xiàn)在其他放射性氣體存在條件下對氚的甄別測量(Jalbert.R.A A Tritium Monitor For Fusion Reactor RepLA-9382-MS，Los Alames National Lab.NIM(1982))。
然而對于地下空氣中氚的監(jiān)測，必須考慮Rn、Th的天然放射性的影響，而它們的濃度一天內隨時間變化很大，可有一個數(shù)量級的起伏。若將10-7μCi/L的222Rn換算成等效的3H濃度，將是0.1×10-9Ci/L?？紤]到所包含的漲落，實際上為0.5×10-8Ci/L，這樣使得空氣中0.2×10-9Ci/L的氚濃度測定非常困難。
這方面國外曾從原理上描述過一種高靈敏度選擇性電離室。它由一個內流氣式測氚電離室和一個外流氣式補償測量電離室串接而成，其補償用電離室，呈圓筒型外電極用能透過3H以外所有高能β射線的噴鍍金屬的薄膜制成，且它的外部區(qū)域為通氣室，在這個通氣室里，3H以外的射線將被入射到補償用的電離室內并產(chǎn)生電離電流，它同測氚室進行補償。這樣3H以外的β射線，如干擾最大的Rn、Th的影響將被大大降低。加之測定室也可加置補正電極，從而實現(xiàn)了在氡α放射性存在條件下氚β的選擇性測量。
然而，上述Kr-85或Rn補償?shù)碾氨O(jiān)測儀，都屬于硬補償，即要求測量室與補償室的結構、體積完全相同，使他們對被補償?shù)纳渚€響應完全相同，靠電離室所加高壓極性相反，在靜電計中產(chǎn)生的正負電流相抵消。實際上由于測量室與補償室的結構、體積上存在的某些差異或其他原因，補償電流很難為零，儀器一旦裝好即為定值不能調整。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種可以對氚β和氡α粒子進行實時連續(xù)、同步測量的氡補償式氚監(jiān)測儀。
一種氡補償式氚監(jiān)測儀，包括測氚電離室和氡補償電離室，所說的測氚電離室由三個拉有金屬絲的平行框架構成，中間的金屬絲接零電位，上下兩側金屬絲接負高壓；測氚電離室外側為兩個度鋁聚酯膜窗，且與框架平行，接正高壓；兩個度鋁聚酯膜窗的外側為電離室收集板，與度鋁聚酯膜構成氡補償電離室；所說的平行框架、度鋁聚酯膜窗和電離室收集板在一個箱體內，相互之間以及與箱體之間均為絕緣接觸；箱體側壁上，在度鋁聚酯膜窗和測氚電離室之間有一個通氣孔；箱體另一個側壁上，在另一個度鋁聚酯膜窗和測氚電離室之間也有一個通氣孔。
將含有氚和氡的氣體從箱體的一個通氣孔注入，從另一個孔輸出，則測氚電離室給出的是氚β和氡α的共同信號，而由度鋁聚酯膜和電離室收集板構成的氡補償式電離室給出的則是不含有氚β的信號。這樣，使之與現(xiàn)有技術TAM-2空氣中氚監(jiān)測儀的單扳機微處理器和軟件程序結合對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理，就實現(xiàn)了氣體中氚監(jiān)測過程氡干擾的實時、同步補償。該監(jiān)測儀結構簡單，操作方便。


圖1氡補償式氚監(jiān)測儀的結構示意圖；圖2為A-A向剖視圖。
圖中，1.監(jiān)測器下蓋，2.緊固螺絲，3.聚氯乙烯支架，4.保護環(huán)，5.聚四氟乙烯絕緣層，6、7、8.不銹鋼絲電極框架，9.氚電離室收集電極，10、11.氚電離室高壓電極，12、13.氡電離室鍍鋁聚脂膜窗，14.聚四氟乙烯絕緣支腳，15、16.氡電離室收集電板，17.監(jiān)測器上蓋，18、19.通氣孔。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本使用新型作進一步說明。
一種整體化的同步測氚、測氡流氣式監(jiān)測儀，由內外表面進行過氧化處理的鋁合金電離室下蓋1和上蓋17用螺絲2緊固構成一個密閉腔室；在腔室內居中通過聚氯乙烯支架3、保護環(huán)4和聚四氟乙烯絕緣墊5固定一個不銹鋼框架6，其上拉有鎳絲作為氚電離室收集電極9，兩側是與之平行且等距的同樣拉有鎳絲的不銹鋼框架7和8，上面的鎳絲作為測氚電離室負高壓電極10、11；所說的金屬鎳絲，均勻分布在不銹鋼架6、7和8上；在不銹鋼框架7和8的外側是一對平行且分別與不銹鋼框架7和8等距離的鍍鋁聚酯膜窗12、13，接正高壓電極，它們分別和由聚四氟乙烯絕緣支腳14固定在監(jiān)測器下蓋1和監(jiān)測器上蓋17的內側底面上的氡電離室收集電板15和16構成兩個測氡電離室，并使測氡電離室密閉不與被測氣體接觸；聚氯乙烯支架3的底壁上有孔，可以使被測氣體由通氣孔18進入，通過兩個鍍鋁聚酯膜窗12和13之間的空間，然后經(jīng)另一個通氣孔19排出。
這樣，位于空腔中央的氚電離室鎳絲收集電極9與其兩側鎳絲負高壓電極10、11構成了空氣在其中可自由流動的絲壁測氚電離室，兩個加正高壓的鍍鋁聚酯膜窗12、13與密閉在兩側空間內的收集電極板15、16構成了兩個平行板測氡電離室。
在一個通氣孔18處安裝一個采樣泵，在另一個通氣孔19處的采樣管路上先后連接消離子器、粒子過濾器和流量計；將測氚電離室和氡補償電離室分別與靜電計的前置級相連，并與現(xiàn)有技術中TAM一2空氣中氚監(jiān)測儀的單扳機微處理器和軟件程序相連即可。
開啟采樣泵，含有氡和氚的氣體流過監(jiān)測儀，即實現(xiàn)了空氣中的氚β+氡α粒子和氡α粒子的同步、實時監(jiān)測。兩電離室輸出分別經(jīng)前置級，實時地將信號饋送給靜電計二次儀表的單片機微處理器，使測氚主回路報出的氣體(氚和氡)濃度信號與其時的氡濃度相減，最終報出每時刻的空氣中的氚濃度。
權利要求1.一種氡補償式氚監(jiān)測儀，包括測氚電離室和氡補償電離室，其特征在于測氚電離室由三個拉有金屬絲的平行框架(6)、(7)、(8)構成，中間框架(6)的金屬絲接零電位，上下兩側框架(7)、(8)與框架(6)等距，其金屬絲均接負高壓；測氚電離室外側為兩個度鋁聚酯膜窗(12)、(13)，且與框架(6)平行、等距，接正高壓；兩個度鋁聚酯膜窗(12)、(13)的外側為氡電離室收集板(15)、(16)，它們分別與度鋁聚酯膜窗(12)、(13)構成氡補償電離室；所說的平行框架(6)、(7)、(8)、度鋁聚酯膜窗(12)、(13)和氡電離室收集板(15)、(16)均安裝在一個箱體內，與箱體之間均為絕緣接觸；箱體側壁上，在度鋁聚酯膜窗(13)和框架(7)之間有一個通氣孔(18)；箱體另一個側壁上，在度鋁聚酯膜(12)和框架(8)之間也有一個通氣孔(19)。
2.如權利要求1所述的氡補償式氚探測器，其特征在于所說的箱體是由經(jīng)過氧化處理的鋁合金制成的，它是用緊固螺絲(2)將監(jiān)測器上蓋(1)和監(jiān)測器下蓋(17)連接而成的。
3.如權利要求1所述的氡補償式氚探測器，其特征在于框架(6)用過聚氯乙烯支架(3)、保護環(huán)(4)和聚四氟乙烯絕緣墊(5)固定在箱體上，框架(7)、(8)和度鋁聚酯膜(12)、(13)用過聚氯乙烯支架(3)固定在箱體上，氡電離室收集板(15)、(16)分別由聚四氟乙烯絕緣支腳(14)固定在監(jiān)測器下蓋(1)和監(jiān)測器上蓋(17)的內側底面上。
4.如權利要求1或3所述的氡補償式氚探測器，其特征在于所說的平行框架(6)、(7)、(8)用料為不銹鋼。
5.如權利要求1所述的氡補償式氚探測器，其特征在于平行框架(6)、(7)、(8)上的金屬絲為鎳絲，且均勻分布。
專利摘要本實用新型涉及一種氡補償式氚監(jiān)測儀，由測氚電離室和氡補償電離室構成，在一個開有氣體進出口的箱體內由拉有金屬絲的三個平行框架構成測氚電離室，兩側由度鋁聚酯膜窗和收集板構成氡補償電離室，由于氚β無法穿透度鋁聚酯膜窗，因此可以使氚與氡輸出的響應信號分開。該監(jiān)測儀結構簡單，使用方便，可以用于含有氡等放射性氣體中氚的監(jiān)測。
文檔編號G01N27/62GK2708310SQ20042006689
公開日2005年7月6日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權日2004年6月23日
發(fā)明者楊懷元, 吳斌, 溫雪蓮, 楊海蘭 申請人:中國輻射防護研究院