快速氡析出率測量儀的製作方法
2023-10-10 03:35:29 1
專利名稱：快速氡析出率測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及快速測量裝置，特別一種建築材料、土壤、地面、牆壁以及鈾鐳尾礦堆、核設施場所等表面快速氡析出率測量儀。
背景技術：
根據氡的析出測量方法與原理，我們了解到自然界中氡天然放射性同位素有3個，即222Rn、220Rn、219Rn，分別來自鈾系、釷系和錒系。因220Rn半衰期(54.5s)短，材料產生的220Rn釋放到大氣中的量不足222Rn的10％，而且很快衰變掉。219Rn半衰期(3.9s)更短，瞬間就衰變完了，通常所測的氡就是222Rn。由於氡析出率的測量選擇時間間隔較短，220Rn、219Rn的子體對測量的影響相當小，通常忽略釷射氣Tn和錒射氣An的貢獻。採用靜電收集裝置時，因收集室內壁銅電極帶正高壓，不吸附帶正電的氡子體218Po+。這些就滿足了理論測量方法與應用測量的要求。REM型氡析出率測量儀是探頭、取樣、測量和顯示等一體化的國內外同類應用功能產品，在全國中文核心期刊《核電子學與探測技術》2002年第二期發表的張文濤、李愛武等著「REM-2型氡析出率測量儀的研製」一文上作了詳細介紹。它包括收集筒、蓋板、鋁膜、探測器、顯示面板、反擴散室和防雨蓋，收集筒設在反擴散室內，收集筒開口向下，其上設有中間開孔的蓋板，探測器同鋁膜粘貼，均固定在蓋板開孔內，形成「一裝置一鋁膜」的結構，反擴散室的上蓋設顯示面板、一側邊設防雨板。收集筒為聚乙烯製成的圓筒、內襯紫銅皮製成；外層次的反擴散室(即外殼)為方形，由金屬板加工而成。探測器為大面積金矽面壘半導體探測器，體積小，響應快，對γ射線不靈敏。收集筒內壁襯有銅皮，銅皮下端與金屬網連接，其上與探測器前的鋁膜之間有1500V高壓，鋁膜緊貼在探測器周邊上，並且探測器邊緣與裝置的「接地」連接，在收集室內形成的收集電場。在靜電場作用下，帶正電的氡子體218Po+被探測器前的鋁膜正好收集到，氡及其氡子體衰變所產生的α粒子被探測器記錄，由α粒子計數即可推算介質表面的氡析出率。但是當每次完成測量一個取樣點後(一般單點測量時設置30分鐘到1小時)，因1500V高壓靜電而加速收集到鋁膜上的氡子體較密集，它們的衰變產物半衰期也有差別，也伴隨有微弱的α粒子產生，一般在停止測量後3小時後才基本衰變完。如果在測量一個取樣點後，馬上測量下一個測量點，由測量原理可知，它必定對測量結果有影響；若等待其衰變完，每天每臺裝置只能測量3、4個取樣點，工作效率極低。這就是現有氡析出測量裝置的典型不足。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種大面積、大範圍放射性現場監測快速測量的快速氡析出率測量儀。
實現本實用新型目的的技術方案一種快速氡析出率測量儀，包括反擴散室、收集筒、蓋板、探測器、鑲鋁膜抽屜、顯示面板和防雨板，收集筒設在反擴散室內，收集筒為聚乙烯製成的圓筒、內襯紫銅皮製成，收集筒的聚乙烯圓筒的開口向下、紫銅皮上部開有孔，收集筒的上方設密封板，密封板上設密封蓋板，密封蓋板的前後兩端邊上設有抽屜槽、中部設有與收集筒的上方的孔匹配的探測器定位孔、左端設有導電銅觸頭，蓋板上的探測器定位孔內設金矽面壘半導體探測器；抽屜上開有與蓋板上的探測器定位孔對應的通孔，通孔內設銅製外圈、外圈內設鋁合金鋁或硬鋁製內圈，內圈上設有鋁膜，抽屜的左端設有與蓋板上導電銅觸頭配合的銅彈片觸頭，抽屜的右端設拉手，拉手內側設密封橡皮墊圈，反擴散室的側壁上設有一長型孔，鑲鋁膜抽屜穿過長型孔插入蓋板的兩邊的抽屜槽內，在反擴散室的上蓋設顯示面板、一側邊設防雨板。
在反擴散室內、收集筒的上端設有密封板，密封板上設有密封框架，密封框架上設有蓋板。抽屜的內圈上設有螺紋，通過螺紋鑲嵌結構固定鋁膜。
本實用新型的優點在現有裝置的基礎上，設計一個抽屜式鑲嵌鋁膜的機械結構，安裝在φ50金矽面壘半導體探測器前，滿足鋁膜與探測器相對緊靠，並保證鋁膜與整個裝置的「接地」相連接而便於收集粒子，同時抽屜向內推入蓋板上的抽屜槽後(即相當於在測量過程中)，其外口要與裝置外層反擴散室(即裝置外殼)保持嚴格密封，而且要求每次測量前後更換鋁膜靈活自如。每次測量一取樣點後，便更換新鋁膜，換下來的鋁膜等其上的氡子體衰變完後(一般3小時)可再循環使用，達到每天每臺測量20多點的目的；原來裝置的探測器同鋁膜粘貼，均固定在蓋板中央孔內而「一裝置一鋁膜」，每次測量一點後等待3小時左右再測量另一個點。這樣相比較，新型氡析出率測量的抽屜式鑲膜裝置具有明顯的優越性，能實現快速測量，每天每臺測量20多點。該裝置有效地提高了工作效率，節省測量運作成本，適合於大面積氡水平調查，為防氡、降氡提供更多的實踐分析依據；減少在高水平放射性環境中(如尾礦庫、核設施場所等)的工作人員不必要的輻射照射。
圖1為本實用新型快速氡析出率測量儀的結構示意圖；圖2為本實用新型蓋板結構示意圖；圖3為本實用新型鑲鋁膜抽屜結構示意圖。
圖中1.收集筒；2.蓋板；3.鋁膜；4.探測器；5.顯示面板；6.反擴散室；7.防雨板；8.抽屜；9.外圈；10.內圈；11.彈片；12.拉手；13.墊圈；14.密封板；15.抽屜槽；16.探測器定位孔；17.導電銅觸頭；18.高壓電極座；19.固定圈；20.密封橡皮；21.螺釘。
具體實施方式
如圖1所示，外層的反擴散室6(即外殼)為方形，由金屬板加工而成，外殼噴白色吹紋漆，美觀大方，而且便於清潔去汙。收集筒1採用聚乙烯圓筒、內襯桶狀紫銅皮製成。在反擴散室6的箱體內的底面上安放墊圈13，將收集筒1的聚乙烯圓筒開口向下安裝在反擴散室6內，收集筒1的紫銅皮上部開有孔。密封板14的下面粘接收集筒1固定圈19(如圖2中所示)，沿密封板14的右端、向中部開有長方形的孔，孔上安裝框架，在框架中安放密封橡皮。在反擴散室6內，將收集筒1的開有孔的上端安裝密封板14的固定圈19上，密封板14與反擴散室6的四壁密封。蓋板2安裝在密封板14的密封框架上。反擴散室6的上端一側邊連接防雨板7，反擴散室6的上方安裝顯示面板5，顯示面板5連接在防雨板7上。
如圖2所示，蓋板2的前、後兩端邊的上面安裝抽屜槽15，蓋板2中部開與收集筒1的紫銅皮上部開有孔匹配的探測器定位孔16，蓋板2的左端邊上安裝導電銅觸頭17，導電銅觸頭17上安裝高壓電極座18。在蓋板2的探測器定位孔16內安裝金矽面壘半導體探測器4。
如圖3所示，抽屜8採用聚乙烯板製成，抽屜8上開有與蓋板2上的探測器定位孔16對應的通孔，通孔內設銅製外圈9、外圈9內設鋁合金鋁(硬鋁)制內圈10，內圈10上設有螺紋，內圈10螺紋鑲嵌固定鋁膜3。抽屜8的左端安裝與蓋板2上導電銅觸頭17相匹配的紫銅彈片11；抽屜8的右端通過螺釘21安裝不鏽鋼拉手12，拉手12的內側有密封橡皮20，大小與拉手12相匹配。
反擴散室6的右端壁上設有一長型孔，鑲鋁膜抽屜8從反擴散室6的右端壁上的長型孔插入蓋板2上的抽屜槽15。當抽屜8推入蓋板2的抽屜槽15內，抽屜8內端的紫銅彈片11與蓋板2上的導電銅觸頭17形成導電「接地」連接，鋁膜3接地導通；抽屜8的拉手12上的密封橡皮20與反擴散室6密封。每次測量一取樣點後，便通過拉手12將抽屜8從蓋板2的抽屜槽15內抽出，依靠專用起子鬆動內圈10來更換鋁膜3，換下來的鋁膜等其上的氡子體衰變完後(一般3小時)可再循環使用，達到每天每臺測量20多點的目的。
權利要求1.一種快速氡析出率測量儀，包括反擴散室、收集筒、蓋板、探測器、鋁膜、顯示面板和防雨板等，收集筒設在反擴散室內，收集筒為聚乙烯製成的圓筒、內襯紫銅皮製成，收集筒的聚乙烯圓筒的開口向下、紫銅皮上部開有孔，在反擴散室內、收集筒的上端設有蓋板，蓋板上中部設有與收集筒的上方的孔匹配的探測器定位孔，探測器定位孔內設金矽面壘半導體探測器，在反擴散室的上蓋設顯示面板、一側邊設防雨板，其特徵在於蓋板的前後兩端邊上設有抽屜槽、左端設有導電銅觸頭；抽屜上開有與蓋板上的探測器定位孔對應的通孔，通孔內設銅製外圈、外圈內設鋁合金鋁或硬鋁製內圈，內圈鑲嵌固定鋁膜，抽屜的左端設有與蓋板上導電銅觸頭配合的銅彈片觸頭，抽屜的右端設拉手，拉手內側設密封橡皮墊圈，反擴散室的側壁上設有一長型孔，鑲鋁膜抽屜穿過長型孔插入蓋板上的抽屜槽內。
2.如權利要求1所述的快速氡析出率測量儀，其特徵在於在反擴散室內、收集筒上設有密封板，密封板上設有密封框架，密封框架上設有蓋板。
3.如權利要求1所述的快速氡析出率測量儀，其特徵在於抽屜的內圈上設有螺紋，通過螺紋鑲嵌結構固定鋁膜。
專利摘要本實用新型提供一種快速氡析出率測量儀，實現了大面積、大範圍放射性現場監測快速測量的需求。蓋板的前後兩端邊上設有抽屜槽、中部設有與收集筒的上方的孔匹配的探測器定位孔、左端設有導電銅觸頭；抽屜上的通孔內設銅製外圈、外圈內設內圈，內圈鑲嵌固定鋁膜，抽屜的左端設有與蓋板上導電銅觸頭配合的銅彈片觸頭，抽屜的右端設拉手，拉手內側設密封橡皮墊圈，鑲鋁膜抽屜穿過反擴散室的側壁上的長型孔插入蓋板的兩邊的抽屜槽內。該設備適合於大面積氡水平調查，能實現快速測量，提高了工作效率，節省測量運作成本，減少在氡水平放射性環境中的工作人員不必要的輻射照射。
文檔編號G01N23/22GK2729713SQ20042009605
公開日2005年9月28日 申請日期2004年9月29日 優先權日2004年9月29日
發明者張文濤, 李愛武 申請人:中國輻射防護研究院