LY326型離子噴涂式測氡儀的應(yīng)用探討
0 引言
氡氣測量是核科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域研究的重要方面[1]。為深入研究氡及其子體及其相關(guān)理論，國家部委及各省市多次立項(xiàng)，把氡氣測量理論研究以及各類測氡儀器的研制作為重要課題。鑒于FT-648 型測氡儀的廣泛應(yīng)用以及其標(biāo)準(zhǔn)的測量方法[2]（雙濾膜法），本文將其作為對比，說明LY326 型測氡儀測量方法新穎，探測效率高，有廣泛的應(yīng)用前景。
1 LY326 型測氡儀介紹
1.1 工作原理
常規(guī)的靜電采集氡子體的方法是以帶負(fù)電的鋁質(zhì)采樣片，收集氡衰變后瞬間所產(chǎn)生的帶正電離子及α粒子，進(jìn)行氡的測量。然而，氡形成的子體，最初確實(shí)是帶正電，但是在以后的擴(kuò)散、碰撞等活動(dòng)中，由于大氣中富含豐富的各類負(fù)離子及水汽分子，致使其正電性質(zhì)喪失。所以常規(guī)靜電采集子體的方法只能用于地氣測氡，對大氣微氡測量則效果不佳[3]。
LY326 型測氡儀采用離子噴涂方法進(jìn)行測量。離子噴涂方法的工作原理是以超高電壓（通常在萬伏以上）產(chǎn)生離子霧，迫使所有的氡子體帶負(fù)電，然后再以采樣片進(jìn)行針對性的強(qiáng)制收集[4]。這就極大的提高了采集效率，可以方便的進(jìn)行大氣氡測量，并且具有很高的探測靈敏度。
1.2 主要功能
1、測氡（Rn），探測限1-2Bq·m-3。測釷射氣（Tn），探測限4 Bq·m-3（均為當(dāng)量氡濃度）。
2、可以先采樣后測量，也可以邊采樣邊測量，采樣時(shí)間及測量時(shí)間自1 分鐘到任意長的時(shí)間，任意設(shè)置。
3、測量完成后，屏幕顯示：Rn、Tn 總濃度，Rn 濃度，Tn 濃度。
4、儀器配有微型打印機(jī)，可打印出獲取數(shù)據(jù)的具體時(shí)間及三種濃度值。
1.3 儀器指標(biāo)
1、工作溫度范圍為－15 ℃～40 ℃，濕度≤100 ％；
2、可以220V 交流供電，也可以12V 機(jī)內(nèi)電池供電。電池供電可連續(xù)工作5 個(gè)小時(shí)。間斷工作視測點(diǎn)多少則可以工作2-5 天。
3、儀器體積：40×30×20 cm3，重量（帶電池）8Kg.
4、儀器穩(wěn)定性： 100 Bq·m-3 以下 30%100 Bq·m-3 以上 10%
2 LY326 型測氡儀的應(yīng)用研究
由于本次研究所用LY326 型測氡儀為樣機(jī)，并未設(shè)定值，為了研究測氡儀的應(yīng)用，應(yīng)做如下工作，首先，對測氡儀的值進(jìn)行設(shè)定，共有三道，分別Rn 道、Tn 道以及總道。其次，用氡室對設(shè)定的值進(jìn)行檢驗(yàn)并修改，直到能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 測氡儀值的設(shè)定
用標(biāo)準(zhǔn)α源239Pu 做參考測量，使用LY326 探頭、主放，以CIT-2000F 建材放射性檢測儀的多道分析系統(tǒng)為平臺進(jìn)行能譜測量，其譜線圖，從中可以看出校準(zhǔn)α源的能量峰（能量5.15 MeV），道址在112 道，峰面積為9 787。用示波器測得由α源產(chǎn)生的脈沖電壓為3.9V。
從標(biāo)準(zhǔn)源 239Pu 的譜線圖可以看出，RaA 與ThA 的譜線可以分開，且RaA、ThA 的半衰期都很短，這樣在進(jìn)行測量時(shí)，只要兩次測量間隔大于三十分鐘（采樣片上收集到的RaA,ThA 都已衰變完），就可以在不換采樣片的情況下繼續(xù)測量，這樣LY326 型測氡儀就有另一個(gè)功能，即：不采樣換片的連續(xù)測量。因此我們就定測量物為RaA 和ThA。
2.2 測量
測量條件：高壓10000V，電流6～10μA。同樣采用2.1 所述的測量系統(tǒng)及LY326 的采樣系統(tǒng)來測量氡室，測Rn 采樣10 min,測量10 min；測Rn、Tn 混合氣體采樣15 min,測量15 min。
2.3 測量結(jié)果分析
由上面所測得的數(shù)據(jù)和譜線圖,依據(jù)3.1 中所得的能量刻度,可以得出每個(gè)峰位所對應(yīng)的能量。通過查核素表可以得出，LY326 型離子噴涂式測氡儀對Rn 的測量可以測到的兩種核素分別為RaA(218Po)和RaC’(214Po)；對Rn、Tn 混合氣體進(jìn)行測量時(shí)只測到了RaA(218Po)、RaC’(214Po)、 ThC’(212Po)，而沒有測量到ThA，原因是由于ThA 的半衰期（0.15 s）太短，而采樣時(shí)間大于1.5 s，所以無法采集到該核素因此我們決定把測量物改為測RaA 與ThC。
2.4 參數(shù)設(shè)定
儀器經(jīng)刻度得到以下刻度系數(shù)：
KRn=0.52 Bq*m-3/cp20m ,KTn=3.6 Bq*m-3/cp20m
表示當(dāng)采樣10 min,測量10 min 時(shí), Rn 道中的1 個(gè)計(jì)數(shù)所相當(dāng)?shù)碾睗舛葹?.52 Bq*m-3,Tn道中的1 個(gè)計(jì)數(shù)所相當(dāng)?shù)拟Q射氣濃度為3.6 Bq*m-3。
3 校園氡釷初步測量應(yīng)用
對校內(nèi)建筑及周邊的大氣氡、釷濃度進(jìn)行初步的測量，同時(shí)用FT-648 進(jìn)行對比測量，LY326 測氡儀采樣10 分鐘，測量10 分鐘，F(xiàn)T-648 為采樣20 分鐘，測量30 分鐘[6]，每個(gè)點(diǎn)測量三次求平均，下圖為校內(nèi)兩種儀器的測量結(jié)果。
由測量條件可知，LY326 型測氡儀采樣測量時(shí)間比FT-648 縮短了一半以上，測量效率更高。比較FT-648 型測氡儀與LY326 型測氡儀測量的數(shù)據(jù)，兩條數(shù)據(jù)曲線趨勢極為相似，表明LY326 型測氡儀測量方法可行，結(jié)果可靠，且靈敏度更高。LY326 同時(shí)還可以測得Tn的，這是其它測氡儀所不具備的。
4 總結(jié)
LY326 型離子噴涂式測氡儀測氡不僅可行，而且是一種高效快速的測量，整個(gè)采樣測量過程不超過30 min，同時(shí)還可以測Tn。經(jīng)過對儀器的測試、設(shè)定及檢測，從儀器所測的實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)及實(shí)地測量數(shù)據(jù)可以得知：LY326 型離子噴涂式測氡儀，已經(jīng)達(dá)到了生產(chǎn)使用上所要求的各種功能和參數(shù)指標(biāo)，適用于室內(nèi)和室外的環(huán)境監(jiān)測，可以推廣使用。
[參考文獻(xiàn)] (References)
[1] 方方，賈文懿等. 氡氣測量研究．核技術(shù)，1999，Vol.22（4）：218-222．
[2] GB/T14582-93．環(huán)境空氣中氡的標(biāo)準(zhǔn)測量方法[S]．北京：國家環(huán)保總局，1994．
[3] 楊亞新大氣氡測量影響因素探討華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào) 1996（3）
[4] 吳信民等．326 型離子噴涂式大氣氡測量儀.核電子學(xué)與探測技術(shù)，2005，Vol.25（1）：13-15．
[5] 核素圖表編制組編，核素常用數(shù)據(jù)表，原子能出版社，1977.
[6] Wang Guiling, Li Zongqiang, Li Wuyuan and Fu Mingdeng. Test for FT648 Emanometer s Properties. IMP &HIRFL Annual Report.2003.:158
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