提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法及装置制造方法及图纸

一种提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法及装置，它是通过采用提高静电收集法测氡仪静测量腔内带正电的218Po收集效率来提高静电收集法测氡仪探测灵敏度，为提高测量腔腔壁附近的电场强度，在测量腔的腔壁与半导体探测器之间设有金属网，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和金属网上，这样就能够在测量腔的腔壁和金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间分别加上高电压。由于能够直接提高测量腔腔壁和金属网之间的电压来提高测量腔腔壁附近的电场强度，这样调节测量腔腔壁和金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间电压到合适的值就能够提高静电场对带正电的218Po的收集效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种核辐射探测技术，特别是一种提高静电收集法测氡仪测量腔内带正电的218Po收集效率来提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法及装置。
技术介绍
环境中的氡（222Rn）是人类所受天然辐射的主要来源。基于不同测量原理的氡测量方法和仪器有多种，其中静电收集法测氡仪由于其自动化程度高，具有能谱分辨能力排出220Rn的干扰而得到了广泛的应用。所谓静电收集法就是具有一个测量腔，测量腔一般是半球型或圆柱型，测量腔的上部有一个半导体探测器，在测量腔壁和半导体探测器之间加上高电压，形成静电场。氡被滤除子体后随环境中的空气被泵入测量腔，在测量腔内继续衰变，产生带正电的218Po，带正电的218Po将在静电场的作用下被收集到半导体探测器的表面。收集过程中，带正电的218Po与空气中的分子、离子碰撞，如果与带负电的OH-离子碰撞就有可能复合成电中性的粒子，不能被静电场收集到半导体探测器的表面，使得收集效率降低。目前的理论仿真和实验都表明：这类测量腔的半导体探测器表面附近的电场强度非常大，而在测量腔内表面附近的电场强度较小。这就导致测量腔内表面附近的氡衰变产生的带正电的218Po在静电场作用下的漂移速度较小，收集时间较长，在收集过程中与带负电的OH-离子复合概率较大，使得带正电的218Po被静电场收集到探测器表面的效率不高，由于收集不高，导致测氡仪的探测灵敏度降低。 现有的静电收集法测量装置如附图4所示，包括测量腔1、进气管2、出气管3、泵4、高压模块5及半导体探测器6，进气管2和出气管3分别安装在测量腔1的腔壁上，并与测量腔1的内腔相通，泵4安装在出气管3或者是进气管2上，半导体探测器6安装在测量腔1内顶部的绝缘板上。测量腔1的腔壁为导电的金属壁，其顶部为绝缘板，高电压直接加在测量腔1金属壁和半导体探测器6的表面，这样导致测量腔1腔壁附近的电场强度较低，测量腔1腔壁附近氡衰变产生的带正电的218Po在电场中的漂移速度较低，较长的收集时间使得其与测量腔1内的带负电的OH-离子复合概率加大，收集到半导体探测器6表面的效率较低。即使提高电压，由于测量腔1结构的特点导致腔壁附近的电场强度的增长率远低于电压的增长率，因此提高电压到一个阈值后，收集效率不再随电压的提高而提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用提高静电收集法测氡仪静测量腔内带正电的218Po收集效率来提高静电收集法测氡仪探测灵敏度方法及装置。 本专利技术的技术方案是：一种提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法，它是通过采用提高静电收集法测氡仪静测量腔内带正电的218Po收集效率来提高静电收集法测氡仪探测灵敏度，为提高测量腔腔壁附近的电场强度，在测量腔的腔壁与半导体探测器之间设有一层金属网，金属网的几何形状与测量腔腔壁的几何形状相似，金属网的几何形状小于测量腔腔壁的几何形状，通过金属网将测量腔的腔壁与半导体探测器的表面隔开，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和金属网上，这样就能够在测量腔的腔壁与金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间分别加上高电压。由于能够直接提高测量腔腔壁和金属网之间的电压来提高测量腔腔壁附近的电场强度，这样调节测量腔腔壁和金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间电压到合适的值就能够提高静电场对带正电的218Po的收集效率。 其电压调节方法如下： A、将测量装置中出气管上的泵打开，通过进气管将氡室的空气引入测量腔，使得测量腔内的氡浓度与氡室内的氡浓度相同； B、调节金属网与半导体探测器表面之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的218Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节金属网与半导体探测器表面之间电压； C、调节测量腔腔壁和金属网之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的218Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节测量腔腔壁和金属网之间电压。 上述方法采用的测量装置包括测量腔、进气管、出气管、泵、高压模块及半导体探测器，进气管和出气管分别安装在测量腔的腔壁上，并与测量腔的内腔相通，泵安装在出气管上或者是进气管上，半导体探测器安装在测量腔内顶部的绝缘板上，在测量腔的内腔设有金属网，金属网的几何形状与测量腔腔壁的几何形状相似，金属网的几何形状小于测量腔腔壁的几何形状，金属网固定安装在测量腔内顶部的绝缘板上，通过金属网将测量腔的腔壁与半导体探测器的表面隔开，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和金属网上。 金属网的目数为1～50目。 本专利技术进一步的技术方案是：在测量腔的腔壁与半导体探测器之间设有多层金属网，金属网的几何形状与测量腔腔壁的几何形状相似，各层金属网之间相互隔开，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和各层金属网上，这样就能够在测量腔的腔壁和与测量腔的腔壁相邻的金属网之间、各层金属网之间、和半导体探测器表面相邻的金属网与半导体探测器表面之间分别加上高电压。 采用多层金属网的电压调节方法如下： A、将测量装置中出气管上的泵打开，通过进气管将氡室的空气引入测量腔，使得测量腔内的氡浓度与氡室内的氡浓度相同； B、调节和半导体探测器表面相邻的金属网与半导体探测器表面之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的218Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节和半导体探测器表面相邻的金属网与半导体探测器表面之间电压； C、调节相邻金属网之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的218Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节相邻金属网之间电压； D、调节测量腔腔壁和与测量腔的腔壁相邻的金属网之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的218Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节测量腔腔壁和与测量腔的腔壁相邻的金属网之间电压。 上述方法采用的测量装置包括测量腔、进气管、出气管、泵、高压模块及半导体探测器，进气管和出气管分别安装在测量腔的腔壁上，并与测量腔的内腔相通，泵安装在出气管上或者是进气管上，半导体探测器安装在测量腔内顶部的绝缘板上，在测量腔的内腔设有多层金属网，金属网的几何形状与测量腔腔壁的几何形状相似，金属网分别固定安装在测量腔内顶部的绝缘板上，各层金属网之间相互隔开，通过金属网将测量腔的腔壁与半导体探测器的表面隔开，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和各层金属网上。 金属网的目数为1～50目。 本专利技术与现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法，其特征是：它是通过采用提高静电收集法测氡仪静测量腔内带正电的218Po收集效率来提高静电收集法测氡仪探测灵敏度，为提高测量腔腔壁附近的电场强度，在测量腔的腔壁与半导体探测器之间设有一层金属网，金属网的几何形状与测量腔腔壁的几何形状相似，金属网的几何形状小于测量腔腔壁的几何形状，通过金属网将测量腔的腔壁与半导体探测器的表面隔开，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和金属网上，这样就能够在测量腔的腔壁与金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间分别加上高电压；由于能够直接提高测量腔腔壁和金属网之间的电压来提高测量腔腔壁附近的电场强度，这样调节测量腔腔壁和金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间电压到合适的值就能够提高静电场对带正电的218Po的收集效率。

【技术特征摘要】
1.一种提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法，其特征是：它是通过采用提高静电收集法测氡仪静测量腔内带正电的218Po收集效率来提高静电收集法测氡仪探测灵敏度，为提高测量腔腔壁附近的电场强度，在测量腔的腔壁与半导体探测器之间设有一层金属网，金属网的几何形状与测量腔腔壁的几何形状相似，金属网的几何形状小于测量腔腔壁的几何形状，通过金属网将测量腔的腔壁与半导体探测器的表面隔开，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和金属网上，这样就能够在测量腔的腔壁与金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间分别加上高电压；由于能够直接提高测量腔腔壁和金属网之间的电压来提高测量腔腔壁附近的电场强度，这样调节测量腔腔壁和金属网之间、金属网与半导体探测器表面之间电压到合适的值就能够提高静电场对带正电的218Po的收集效率。
2.根据权利要求1所述的一种提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法，其特征是：其电压调节方法如下：
A、将测量装置中出气管上的泵打开，通过进气管将氡室的空气引入测量腔，使得测量腔内的氡浓度与氡室内的氡浓度相同；
B、调节金属网与半导体探测器表面之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的218Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节金属网与半导体探测器表面之间电压；
C、调节测量腔腔壁和金属网之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的218Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节测量腔腔壁和金属网之间电压。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法，其采用的测量装置包括测量腔、进气管、出气管、泵、高压模块及半导体探测器，进气管和出气管分别安装在测量腔的腔壁上，并与测量腔的内腔相通，泵安装在出气管上或者是进气管上，半导体探测器安装在测量腔内顶部的绝缘板上，其特征是：在测量腔的内腔设有金属网，金属网的几何形状与测量腔腔壁的几何形状相似，金属网的几何形状小于测量腔腔壁的几何形状，金属网固定安装在测量腔内顶部的绝缘板上，通过金属网将测量腔的腔壁与半导体探测器的表面隔开，高压模块的地线接到半导体探测器的表面，高压模块的高压输出线分别接到测量腔的腔壁和金属网上。
4.根据权利要求3所述的一种提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法，其特征是：金属网的目数为1～50目。
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【专利技术属性】
技术研发人员：谭延亮，袁红志，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43