一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統的製作方法
2023-05-05 03:55:41 2
專利名稱：一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及核輻射探測領域，具體涉及輻射防護領域中環境氣態氚的探測方法和系統。
背景技術：
人類發現氫的同位素一氚，還不足百年的歷史，從1965年以後，氚才進入大規模的生產活動當中。氚在醫學、科學研究、工業尤其核工業領域有多方面的應用，特別是作為核聚變反應的主要輕質材料，氚是製造聚變核武器不可缺少的核材料。氚是氫唯一的放射性同位素，具有很強的滲透性。氚接觸任何一種材料都會滲入其中，並在一定時間以一定的滲透率穿過材料。由於氣極易溶於水，從氣設施內氣工藝系統、氣容器閥門及手套箱中滲入空氣的微量氚以HT、T2狀態存在，它們被氧化後，可轉變成ΗΤΟ、T20狀態。由於核設施內部氚部件產生的氚滲透、工藝管線表面氚汙染、含氚廢氣排放、通風換氣及含氚粉塵擴散等均能導致人工氚向自然界擴散，形成大氣汙染，並隨大氣流動，在氚設施附近的局部區域可形成氚濃度高的煙羽區。在氚設施附近區域內的環境大氣氚濃度與天然本底有顯著區別。伴隨著核工業的快速發展，裂變反應堆、熱核材料氚生產和回收設施，以及核燃料後處理廠是現役核設施生成和釋放氚的主要方式。氚設施及相關生產活動進行的過程中，低濃度的含氚廢氣和廢水會排放到環境中。環境中的氚，除通過空氣和水直接被人攝取外，還可被植物和動物吸收,並經由這些動植物食品傳輸到人體內，從而照成內輻射。因此,如何有效監測環境中的氣態氚濃度，成為氚輻射防護的熱點問題。為了最大程度的避免工作人員通過呼吸道、皮膚接觸等方式接觸到放射性物質，需要及時監測環境中的氣態氚濃度。自從1934年發現氚以來，對於氚的研究、開發從未停止，相應的監測防護技術也從未停止。但是由於氣態氚的流動性、擴散性以及放射性，對氣態氚儀器或者相應方法的要求相對比較高，需要一種高效率、穩定性好、並且具有較低本底的測量系統。一些發達國家開始進行輻射防護及相關測量方法的研究工作。在美國，20世紀50年代，氚的生產與處理過程中輻射防護的重點是保障操作人員的安全，而70年代開始，除氚系統逐漸被廣泛使用，從而使氚向環境大氣的排放量大幅度降低。同時，國外相關研究單位也在氚的監測儀器的開發方面做了大量工作。如英國Tyne公司在複雜機械系統設計以及氚治理領域有超過20年的經驗，開發了 lOOOcc電離室、後端的儀器部分及表面汙染測量儀等。法國SDEC公司研製的MARC7000採用正比計數管作為探測器，可實現對空氣中全氚的連續監測。德國Berthold公司生產的LB124可攜式表面汙染探測儀可對α，β和Y的表面汙染進行同時測量，廣泛使用於探測地板，牆體，桌子，物體，衣物，皮膚等的表面汙染。而日本、俄羅斯等國早在80年代進行了氣態、液態氚測量方法的研究。隨著中國核事業的穩步推進，核反應堆、核電站、ITER計劃等的工作環境中會存在不同程度的氣態氚廢氣，中國工程物理研究院、中國輻射防護院、原子能科學技術研究院等重點單位近年來對不同環境下氚的相關處理技術進行了大量的基礎性研究。我國氚監測的技術研究工作始於60年代，當時的重點是核設施內廠房空氣與生產下水中氚的監測及對工作人員的安全防護。境氚監測的最早報導見於70年代末期，80年代由於幾次全國規模的環境放射性水平調查得以重視和發展。最早在現場投入使用的是中國原子能院研製的5L半圓形流氣式差分電離室，測量室與補償室完全對稱結合構成一個圓柱體形的雙電離室。70年代初，西安核儀器廠研製出我國第一臺全電晶體化的電容式靜電計。在水中氚的監測方面，原子能院與西安核儀器廠聯合研製成功我國第一臺FJ-353雙道液體閃爍計數器。中 國工程物理研究院官銳等在《產氚迴路中氚的在線監測研究》中描述了一套產氚迴路中氚的在線監測裝置一流氣式正比計數系統。氚的比活度 356TBq/g，它是純β輻射體，其射線的最大能量為18. 6keV，平均能量為5. 67keV，半衰期12. 35年，在水中的最大射程69um，平均射程O. 6um，在空氣中的最大射程約5mm，由於β射線與物質相互作用的彈性散射，其路程最大可約為20mm，一般的β輻射探測器難於探測，同時環境中氣態氚放射出的β粒子能量相對較低，容易受到天然Y射線及宇宙射線的幹擾，有必要在測量過程中有效甄別其它形式的輻射或其它放射性核素，設計一種能夠提高低能β探測效率的氣態氚濃度測量系統。6(Γ70年代，為適應我國核工業發展的需要，雖然我國的氚防護與監測技術獲得了很大發展，成功地研製出一批氚監測與刻度裝置，滿足了當時的現場測量要求。但應當看到，特別80年代以後，在氚現場防護監測技術方面，如高靈敏度氚監測儀，用於裂變堆監測的可甄別惰性氣體的實時氚監測儀以及可甄別測量HTO — HT的實時氚監測儀的研製，以及氚監測系統的配套方面，與世界先進水平相比，有較大差距。目前測量氣態氚主要採用流氣式差分電離室、正比計數管、液體閃爍體測量等方法，其中用長度補償法的內充氣式正比計數管，是國際公認準確度最高的氣體放射性活度絕對測量裝置。對於採用流氣式差分電離室測氚方法，被測空氣迅速抽入通過離子捕集器，然後進入測量室，通過測量產生的微弱電流來實現氚的測量。對於測氚電離室來講，一個重要的問題是由於環境Y外輻射以及宇宙射線所產生的本底。通過差分補償方式雖然降低環境Y本底的幹擾，但對於宇宙射線的幹擾，尚未有效進行有效的研究。同時，由於氚衰變產生的β射線的能量很弱，電離產生的離子-電子對數量極少,對於電離室來說,氚電離產生的電流極微弱，很難被後續電路探測，其探測下限會受到一定影響，因此其只能適合一些高濃度氣態氚測量的環境。液體閃爍體測量方法是將空氣中的氣態氚通過收集累積採樣、電解收集濃縮、液閃測量等步驟，並能得到較好的探測下限。空氣中低濃度HTO很容易使用液閃計數器測量，但關鍵在於如何有效地把空氣中的HTO轉移至閃爍液中，其操作過程複雜，如果操作不當，容易對操作者照成輻射汙染，加之閃爍液的成本高，通常是一次性使用，在測量完畢後，需要進行特殊處理，這都對實際工作帶來了諸多不便。同時也容易受環境Y本底以及宇宙射線本底的影響，因此液體閃爍體測量方法也受到一定的限制。由於氚β衰變產生的β射線主要為低能射線，而低能的β射線與物質相互作用時,其主要的能量損失為電離和激發,其初始電離比度約可達到7700對離子對，這對氚的探測是極其有利的。基於氚的這一性質，從系統的探測效率和操作簡易度考慮，科學家研究了利用正比計數器進行低能β探測的理論，利用該氣體探測器探測到氚衰變放射出β粒子的百分率可以高達85、0%，能夠快速、便捷、高效地實現環境中氣態氚濃度的測量。
雖然正比計數管體積小，探測效率高，對某些形式的氚如HT可有較高的探測靈敏度。但正比計數器要工作在相應的工作氣體中，當其中混入過多的含氚環境空氣時，會影響其探測性能，因此只能在工作氣體中混入一定比例的含氚環境空氣，實驗研究表明，含氚環境的空氣在正比計數器工作氣體中所佔比值小於1%時，基本上不會對探測器探測性能照 成影響。這必然影響正比計數器的有效氣體探測體積，從而影響探測靈敏度。1968年，恰帕克等人在歐洲粒子物理研究中心(CERN)研製出第一臺多絲正比室(MWPC),實現了氣體探測器在粒子徑跡測量技術上的突破。經過幾十年的發展，多絲正比室具有計數率高、位置分辨精度高、靈敏探測體積大等特點，它不僅在粒子物理實驗，而且在天文物理、固體物理、生物學、醫學物理等領域得到廣泛的應用。MWPC的探測效率取決於絲室中產生並被收集到的電離離子對數，典型的多絲室對於最小電離粒子的探測效率一般可高達99%。由於多絲正比室與正比計數器具有相同的氣態氚探測原理，鑑於正比計數管對氣態氚的研究結果，同時針對氣態氚的性質特點，可使用多絲正比室作為環境氣態氚的探測器，這可以有效的增加探測器對氣態氚的有效氣體探測體積，從而提聞氣態氣的探測靈敏度。目如尚未發現國內外有過使用MWPC應用與氣態氣探測的研究，因此本發明具有創新性。環境本底幹擾主要是宇宙高能射線以及環境Y本底，多絲正比室對宇宙射線的高探測效率，可以採用MWPC多層絲符合法消除宇宙射線的影響，同時也削弱高能環境Y輻射本底的影響，而Y射線不帶電，多絲正比室對其探測效率本來就較低，因此，能保證較低的環境Y輻射本底。同時針對宇宙射線與環境本底Y在MWPC形成的信號特點以及氣態氚在MWPC形成的信號特點，可用核信號數位化處理技術，獲得氣態氚特徵信號，從而進一步消除環境本底的影響。目前新一代世界能源一氣的監測與控制已成為一個新的專門研究領域。隨著我國受控熱核聚變研究物規模的擴大，對於氚對環境安全與操作人員防護問題，會受到很高的重視，氚監測技術必將會又一次得到新的重視和發展。因此本發明是符合我國核工業發展的需要，具有非常廣闊的應用前景。
發明內容
本發明的目的在於針對氣態氚測量儀器方法要求相對比較高，需高效率、穩定性好、低本底等特點，發明了利用多絲正比室作為核輻射探測器進行氣態氚的探測，為監測環境中的氣態氚濃度提供一種新的方法和技術手段。本發明所提供方法合理，理論基礎充分，實現的技術方案成熟可行，能克服現有氣態氚測量方法存在的缺陷，如測量工作效率、精度、靈敏度等問題，能準確實現環境氣態氚的測量，滿足現有涉氚環境氣態氚測量的迫切需求。為能達到上述發明目的，本發明提供了一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，方法具體步驟包括A.通過排氣裝置排除多絲正比室內部空氣，氣壓測量裝置監測多絲正比室內部氣壓；B.通過抽氣裝置抽取含氣態氚空氣樣本，與工作氣體按固定比例通過氣體混合裝置混合後輸出到氣體淨化裝置；C.通過氣體淨化裝置淨化後經電磁閥輸入到多絲正比室；D.多絲正比室陽極絲連接正高壓，進入多絲正比室的氣態氚衰變產生的β射線電離工作氣體，在高壓電場作用下發生雪崩放大並輸出脈衝信號，由數據獲取系統獲取；E.數據獲取系統通過符合信號消除法消除宇宙射線幹擾來識別信號有效性，從而實現氣態氚的測量；系統具體包括被測環境氣態氚、抽氣裝置、工作氣體、氣體混合裝置、氣體淨化裝置、電磁氣閥、多絲正比室、數據獲取系統、氣壓測量裝置及高壓裝置；抽氣裝置進氣口連接被測環境氣態氚，出氣口與氣體混合裝置進氣口相連；工作氣體輸入到氣體混合裝置進氣口 ；氣體混合裝置出氣口與氣體淨化裝置進氣口相連；氣體淨化裝置出氣口經電磁氣閥與多絲正比室進氣口相連；多絲正比室出氣口經電磁氣閥排氣裝置相連；多絲正比室信號 輸出端與數據獲取系統相連；氣壓測量裝置及高壓裝置與多絲正比室相連。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的被測環境氣態氚為核設施內部氚部件產生的氚滲透、工藝管線表面氚汙染、含氚廢氣排放、通風換氣及含氚粉塵擴散導致人工氚向自然界擴散，滲入空氣的微量氚以HT、T2狀態存在的氣態氚。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的抽氣裝置是通過真空氣泵將被測環境含氣態氚空氣經氣體混合裝置、氣體淨化裝置、電磁氣閥抽取到多絲正比室探測器內部。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的氣體混合裝置包含多組氣體輸入埠和一組混合氣體輸出埠以及各路氣體輸入流量控制單元，使輸入的各組氣體按一定組分比例和流量輸出。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的氣體淨化裝置，在靠近氣體淨化裝置的進氣口( I)和出氣口(4)各安裝一片微孔濾膜
(3)，濾除空氣中的微粒物，在進氣口和微孔濾膜之間、出氣口和微孔濾膜之間以及兩個微孔濾膜之間都留有氣體緩衝腔(2 )。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的高壓裝置的輸出高壓通過高壓RC濾波模塊與多絲正比室陽極絲(6)相連接。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的數據獲取系統包括上下兩路多絲正比室輸出信號、兩路前端電子學模塊、邏輯與門、兩路數位化電荷譜儀、數據分析模塊、人機互動模塊；前端電子學模塊採用電荷靈敏前置放大電路，輸出信號包括觸發邏輯脈衝信號和電荷脈衝信號；前端電子學模塊(7)密封在一個屏蔽盒內(8)，屏蔽盒上裝有前端電子學模塊工作電源輸入端(9)、前端電子學模塊信號輸入端(10)和信號輸出端(11);前端電子學模塊信號輸入端與多絲正比室信號輸出接口(12)相連接；前端電子學模塊的信號輸出通過屏蔽線與數位化電荷譜儀信號輸入端相連；通過前端電子學模塊和數位化電荷譜儀採集被多絲正比室探測器探測到的氣態氚衰變產生的β射線；通過數據分析模塊分析這些被探測到的β射線信息並通過人機互動模塊進行輸出，從而實現環境氣態氚的測量。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的多絲正比室主要由上多絲正比室(13)和下多絲正比室(14)兩個結構相同的多絲正比室構成，每個多絲正比室連接獨立的前端電子學模塊和兩個獨立的數位化電荷譜儀，兩個前端電子學模塊觸發邏輯脈衝信號輸出端連接邏輯與門輸入端，電荷脈衝輸出端連接數位化電荷譜儀電荷脈衝信號輸入端；邏輯與門輸出端連接數位化電荷譜儀低電平有效控制端。按照本發明提供的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵是所述的多絲正比室結構具體包括陰極外殼鋁合金框架(15)、進氣口( 16)、出氣口、高壓輸入接口(17)、信號輸出埠、陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架(18)、上下鋁合金密封蓋板(19)、密封圈墊(20)、陽極絲；進氣口、出氣口、高壓輸入接口以及信號輸出埠安裝在陰極鋁合金框架側面；高壓輸入埠經高壓RC濾波模塊與多絲正比室陽極絲相連；信號輸出埠通過高壓隔直電容與陽極絲相連；陰極外殼鋁合金框架底部留有限位凹槽(22)，多絲正比室上下兩側的陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架通過螺絲穿過固定螺孔(21)固定在陰極外殼鋁合金框架底部限位凹槽內；陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架側面中心位置均勻排列一行的陽極絲安裝過孔(23)，外側面中心位置留有凹槽(24)用於陽極絲安裝，並用高絕緣矽膠封注；陽極絲為直徑為35微米的鍍金鎢絲，穿過陽極絲安裝過孔固定在陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架上；上下鋁合金密封蓋板通過密封蓋板固定螺絲(25)安裝在陰極外殼鋁合金框架上，連接縫隙由密封圈墊密封后構成兩個密封腔體。
附圖I為基於多絲正比室氣態氚測量系統構成圖附圖2為氣體淨化裝置結構圖
附圖3為數據獲取系統組成圖附圖4為前端電子學模塊安裝結構剖視圖附圖5為多絲正比室結構剖視圖附圖6為多絲正比室結構分解圖
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施方式進行詳細的描述。圖I為基於多絲正比室氣態氚測量系統構成圖。系統具體包括被測環境氣態氚、抽氣裝置、工作氣體、氣體混合裝置、氣體淨化裝置、電磁氣閥、多絲正比室、數據獲取系統、氣壓測量裝置及高壓裝置；抽氣裝置進氣口連接被測環境氣態氚，出氣口與氣體混合裝置進氣口相連；工作氣體輸入到氣體混合裝置進氣口 ；氣體混合裝置出氣口與氣體淨化裝置進氣口相連；氣體淨化裝置出氣口經電磁氣閥與多絲正比室進氣口相連；多絲正比室出氣口經電磁氣閥排氣裝置相連；多絲正比室信號輸出端與數據獲取系統相連；氣壓測量裝置及高壓裝置與多絲正比室相連。方法具體工作步驟包括A.通過排氣裝置排除多絲正比室內部的空氣，氣壓測量裝置監測多絲正比室內部氣壓；B.通過抽氣裝置抽取含氣態氚空氣樣本，與工作氣體按固定比例通過氣體混合裝置混合後輸出到氣體淨化裝置；C.通過氣體淨化裝置淨化後經電磁閥輸入到多絲正比室；D.多絲正比室陽極絲連接正高壓，進入多絲正比室的氣態氚衰變產生的β射線電離工作氣體，在高壓電場作用下發生雪崩放大並輸出脈衝信號，由數據獲取系統獲取；Ε.數據獲取系統通過符合信號消除法消除宇宙射線幹擾來識別信號有效性，從而實現氣態氚的測量；
圖2為氣體淨化裝置結構圖。在靠近氣體淨化裝置的進氣口(I)和出氣口(4)各安裝一片微孔濾膜(3)，濾除空氣中的微粒物，在進氣口和微孔濾膜之間、出氣口和微孔濾膜之間以及兩個微孔濾膜之間都留有氣體緩衝腔⑵。
圖3為數據獲取系統組成圖。系統包括上下兩路多絲正比室輸出信號、前端電子學模塊、邏輯與門、數位化電荷譜儀、數據分析模塊、人機互動模塊；前端電子學模塊採用電荷靈敏前置放大電路，輸出信號包括觸發脈衝信號和電荷脈衝信號；每個多絲正比室連接獨立的前端電子學模塊和兩個獨立的數位化電荷譜儀，兩個前端電子學模塊觸發邏輯脈衝信號輸出端連接邏輯與門輸入端，電荷脈衝輸出端連接數位化電荷譜儀電荷脈衝信號輸入端；邏輯與門輸出端連接數位化電荷譜儀低電平有效控制端。通過前端電子學模塊和數位化電荷譜儀採集被多絲正比室探測器探測到的氣態氚衰變產生的β射線；通過數據分析模塊分析這些被探測到的β射線信息並通過人機互動模塊進行輸出，從而實現環境氣態氣的測量。圖4為前端電子學模塊安裝結構剖視圖。前端電子學模塊(7)密封在一個屏蔽盒內(8)，屏蔽盒上裝有前端電子學模塊工作電源輸入端(9)、前端電子學模塊信號輸入端
(10)和信號輸出端(11);前端電子學模塊信號輸入端與多絲正比室信號輸出接口(12)相連接；前端電子學模塊的信號輸出通過屏蔽線與數位化電荷譜儀信號輸入端相連；
圖5為多絲正比室結構剖視圖，圖6為多絲正比室結構分解圖。陰極外殼鋁合金框架
(15)、進氣口(16)、出氣口、高壓輸入接口(17)、信號輸出埠、陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架(18)、上下鋁合金密封蓋板(19)、密封圈墊(20)、陽極絲；進氣口、出氣口、高壓輸入接口以及信號輸出埠安裝在陰極鋁合金框架側面；高壓輸入埠經高壓RC濾波模塊與多絲正比室陽極絲相連；信號輸出埠通過高壓隔直電容與陽極絲相連；陰極外殼鋁合金框架底部留有限位凹槽(22)，多絲正比室上下兩側的陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架通過螺絲穿過固定螺孔(21)固定在陰極外殼鋁合金框架底部限位凹槽內；陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架側面中心位置均勻排列一行的陽極絲安裝過孔(23)，外側面中心位置留有凹槽(24)用於陽極絲安裝，並用高絕緣矽膠封注；陽極絲為直徑為35微米的鍍金鎢絲，穿過陽極絲安裝過孔固定在陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架上；上下鋁合金密封蓋板通過密封蓋板固定螺絲
(25)安裝在陰極外殼鋁合金框架上，連接縫隙由密封圈墊密封后構成兩個密封腔體。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些不需要創造性勞動就能做出的各種改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於，方法具體步驟包括A.通過排氣裝置排除多絲正比室內部空氣，氣壓測量裝置監測多絲正比室內部氣壓；B.通過抽氣裝置抽取含氣態氚空氣樣本，與工作氣體按固定比例通過氣體混合裝置混合後輸出到氣體淨化裝置；C.通過氣體淨化裝置淨化後經電磁閥輸入到多絲正比室；D.多絲正比室陽極絲連接正高壓，進入多絲正比室的氣態氚衰變產生的β射線電離工作氣體，在高壓電場作用下發生雪崩放大並輸出脈衝信號，由數據獲取系統獲取；Ε.數據獲取系統通過符合信號消除法消除宇宙射線幹擾來識別信號有效性，從而實現氣態氚的測量；系統具體包括被測環境氣態氚、抽氣裝置、工作氣體、氣體混合裝置、氣體淨化裝置、電磁氣閥、多絲正比室、數據獲取系統、氣壓測量裝置及高壓裝置；抽氣裝置進氣口連接被測環境氣態氚，出氣口與氣體混合裝置進氣口相連；工作氣體輸入到氣體混合裝置進氣口 ；氣體混合裝置出氣口與氣體淨化裝置進氣口相連；氣體淨化裝置出氣口經電磁氣閥與多絲正比室進氣口相連；多絲正比室出氣口經電磁氣閥排氣裝置相連；多絲正比室信號輸出端與數據獲取系統相連；氣壓測量裝置及高壓裝置與多絲正比室相連。
2.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的被測環境氣態氚為核設施內部氚部件產生的氚滲透、工藝管線表面氚汙染、含氚廢氣排放、通風換氣及含氚粉塵擴散導致人工氚向自然界擴散，滲入空氣的微量氚以ΗΤ、Τ2狀態存在的氣態氚。
3.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的抽氣裝置是通過真空氣泵將被測環境含氣態氚空氣經氣體混合裝置、氣體淨化裝置、電磁氣閥抽取到多絲正比室探測器內部。
4.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的氣體混合裝置包含多組氣體輸入埠和一組混合氣體輸出埠以及各路氣體輸入流量控制單元，使輸入的各組氣體按一定組分比例和流量輸出。
5.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的氣體淨化裝置，在靠近氣體淨化裝置的進氣口(I)和出氣口(4)各安裝一片微孔濾膜(3)，濾除空氣中的微粒物，在進氣口和微孔濾膜之間、出氣口和微孔濾膜之間以及兩個微孔濾膜之間都留有氣體緩衝腔(2 )。
6.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的高壓裝置的輸出高壓通過高壓RC濾波模塊與多絲正比室陽極絲(6)相連接。
7.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的數據獲取系統包括上下兩路多絲正比室輸出信號、兩路前端電子學模塊、邏輯與門、兩路數位化電荷譜儀、數據分析模塊、人機互動模塊；前端電子學模塊採用電荷靈敏前置放大電路，輸出信號包括觸發邏輯脈衝信號和電荷脈衝信號；前端電子學模塊(7)密封在一個屏蔽盒內(8)，屏蔽盒上裝有前端電子學模塊工作電源輸入端(9)、前端電子學模塊信號輸入端(10)和信號輸出端(11);前端電子學模塊信號輸入端與多絲正比室信號輸出接口(12)相連接；前端電子學模塊的信號輸出通過屏蔽線與數位化電荷譜儀信號輸入端相連；通過前端電子學模塊和數位化電荷譜儀採集被多絲正比室探測器探測到的氣態氚衰變產生的β射線；通過數據分析模塊分析這些被探測到的β射線信息並通過人機互動模塊進行輸出，從而實現環境氣態氚的測量。
8.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的多絲正比室主要由上多絲正比室(13)和下多絲正比室(14)兩個結構相同的多絲正比室構成，每個多絲正比室連接獨立的前端電子學模塊和兩個獨立的數位化電荷譜儀，兩個前端電子學模塊觸發邏輯脈衝信號輸出端連接邏輯與門輸入端，電荷脈衝輸出端連接數位化電荷譜儀電荷脈衝信號輸入端；邏輯與門輸出端連接數位化電荷譜儀低電平有效控制端。
9.根據權利要求I所述的一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，其特徵在於所述的多絲正比室結構具體包括陰極外殼鋁合金框架(15)、進氣口( 16)、出氣口、高壓輸入接口(17)、信號輸出埠、陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架(18)、上下鋁合金密封蓋板(19)、密封圈墊(20 )、陽極絲；進氣口、出氣口、高壓輸入接口以及信號輸出埠安裝在陰極鋁合金框架側面；高壓輸入埠經高壓RC濾波模塊與多絲正比室陽極絲相連；信號輸出埠通過高壓隔直電容與陽極絲相連；陰極外殼鋁合金框架底部留有限位凹槽(22)，多絲正比室上下兩側的陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架通過螺絲穿過固定螺孔(21)固定在陰極外殼鋁合金框架底部限位凹槽內；陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架側面中心位置均勻排列一行的陽極絲安裝過孔(23)，外側面中心位置留有凹槽(24)用於陽極絲安裝，並用高絕緣矽膠封注；陽極絲為直徑為35微米的鍍金鎢絲，穿過陽極絲安裝過孔固定在陽極絲聚四氟乙烯絕緣支架上；上下鋁合金密封蓋板通過密封蓋板固定螺絲(25)安裝在陰極外殼鋁合金框架上，連接縫隙由密封圈墊密封后構成兩個密封腔體。
全文摘要
本發明提供了一種基於多絲正比室氣態氚測量方法和系統，步驟包括A.排氣裝置排除多絲正比室內部空氣，氣壓測量裝置監測多絲正比室內部氣壓；B.抽氣裝置抽取含氣態氚空氣樣本，與工作氣體按一定比例通過氣體混合裝置混合後輸出到氣體淨化裝置；C.通過氣體淨化裝置淨化後經電磁閥輸入到多絲正比室；D.多絲正比室陽極絲接正高壓，進入多絲正比室的氣態氚衰變產生的β射線電離工作氣體，在高壓電場作用下發生雪崩放大並輸出脈衝信號，由數據獲取系統獲取並識別，從而實現氣態氚的測量。該方法能克服現有氣態氚測量方法存在的缺陷，如測量工作效率、精度、靈敏度等問題，能準確實現環境氣態氚的測量，滿足現有涉氚環境氣態氚測量的迫切需求。
文檔編號G01T7/02GK102928864SQ201210429798
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者丁衛撐, 成毅, 周建斌, 黃洪全, 楊勇, 王敏, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:成都理工大學