一种连续可靠调控氡析出率的参考装置和方法制造方法及图纸

一种连续可靠调控氡析出率的参考装置和方法，所述参考装置包括水平台、流气式氡源、气泵、氡析出率快速定值单元及调节室；流气式氡源设于气泵和调节室之间，流气式氡源的出气端与气泵的进气端相连，流气式氡源的进气端与调节室的排气端相连，水平台的顶部设有氡析出口和氡回流口，气泵的出气端与氡析出口连接，调节室的进气端与氡回流口连接，调节室的腔室中设有调节板，调节板连接驱动移动的驱动机构，调节板的外沿抵靠住调节室腔壁并形成密封，氡析出率快速定值单元与调节室连接。该参考装置采用简单的调节结构实现了氡析出率连续可调并可对参考装置的实际氡析出率值进行监测反馈，从而给氡析出率调控提供参考依据以保证调控准确性和可靠性。

A reference device and method for continuous and reliable regulation of radon exhalation rate

A continuous and reliable reference device and method for regulating and controlling radon emission rate are described, which includes a horizontal platform, a flow-type radon source, a gas pump, a rapid determination unit for radon emission rate and a regulating chamber; a flow-type radon source is arranged between a gas pump and a regulating chamber; a flow-type radon source is connected with an air inlet of a gas pump; and a flow-type radon source is connected with an air inlet of a gas pump; and a flow-type radon source is inlet and outlet of a gas pump The air end is connected with the exhaust end of the regulating chamber, the top of the horizontal platform is provided with the radon exhaust outlet and the radon reflux outlet, the air outlet of the air pump is connected with the radon exhaust outlet, the air inlet of the regulating chamber is connected with the radon reflux outlet, the regulating chamber is provided with the regulating plate, the regulating plate is connected with the driving mechanism for driving the movement, and the outer edge of the regulating plate is adjacent to the regulating plate The chamber wall is sealed and the radon exhalation rate fast setting unit is connected with the regulating chamber. The reference device can continuously adjust the radon emission rate and monitor and feedback the actual radon emission rate of the reference device with a simple adjusting structure, thus providing a reference basis for the radon emission rate control to ensure the accuracy and reliability of the control.

【技术实现步骤摘要】
一种连续可靠调控氡析出率的参考装置和方法
本专利技术涉及核辐射探测
，特别涉及一种连续可靠调控氡析出率的参考装置和方法。
技术介绍
检验氡析出率测量仪的准确性和可靠性，需要用到不受环境的温、湿度和气压变化的氡析出率标准装置。所有氡析出率测量仪在使用前都需要用标准装置对其刻度,在日常使用时也应通过标准装置对其定期刻度。专利号为“201310583515.5”的中国专利技术专利公开了一种任意调节氡析出率及有效衰变常数的方法及装置，用于检验氡析出率测量仪的准确性和可靠性，其起到与标准装置基本相同的作用(现有的标准装置的具体结构在该专利的说明书附图11中已示出，由于标准装置的结构及参数有严格的规定，为了便于说明和避免混淆，在本专利技术的描述中，将所有与现有标准装置结构不同，但也可用于检验氡析出率测量仪的准确性和可靠性的装置统一称作为参考装置)。此外，申请号为“201510264421.6”的中国专利技术专利申请文件公开了一种主动任意调节氡析出率及有效衰变常数的标准装置及方法。为便于表述，下面将专利“201310583515.5”中的装置简称为参考装置1，将专利“201510264421.6”中的装置简称为参考装置2。上述参考装置1和参考装置2虽然都在理论上能够对氡析出率测量仪的准确性和可靠性进行检测，但其在实际应用时还存在以下缺陷：1、参考装置1和参考装置2均是通过替换不同源强的固体氡源(标准氡源)来调节氡析出率，然而标准氡源价格较高，采购成本昂贵。若需要在较大范围内调节氡析出率，就需要用到很多不同源强的标准氡源，后期对于这些不同源强标准氡源的储存、管理和维护工作还需要付出大量的人力和物力成本。2、总的来说，在氡析出率值恒定的情况下，参考装置1和参考装置2均是通过调节有效衰变常数λe(有效衰变常数为氡的衰变常数、泄漏和反扩散常量之和)来调节氡浓度，调节结构偏复杂。3、由于泄漏(参考装置2中通过微量泵往集氡室外抽气也可以看作是“泄漏”)的存在(参考装置1和2主要是调节泄漏常量来改变有效衰变常数值)，上述参考装置1和2调高集氡室内氡浓度的过程耗时偏长，对氡析出率测量仪进行刻度的效率也有待提高。5、在上述参考装置1和2中，虽然集氡室平扣在面板上，专利权人认为二者之间不存在泄漏，但在实际加工集氡室及面板时，受加工精度的限制，二者之间并不能实现完全纯平密封，即在二者之间仍会存在细微间隙，从而形成泄漏，进而导致测试结果出现偏差。特别值得一提的是，上述参考装置在对氡析出率测量仪刻度的过程中，不能确定其提供的氡析出率值是否与预设值一致，例如当整个回路某些部位出现异常(泄漏、堵塞)时，将导致参考装置的实际氡析出率值与预设值不一致，而对氡析出率测量仪刻度时又以预设值作为参照，这样一来将导致刻度偏差，使得经该标准装置刻度的氡析出率测量仪实际测量结果并不准确。此外，由于在参考装置1和参考装置2中均无调控反馈机制，参考装置对氡析出率的调控是否符合预期也无从得知，若调控后的氡析出率值与预设值出现偏差，同样也会导致刻度偏差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可调控氡析出率的参考装置，该参考装置应当采用简单的调节结构实现氡析出率连续可调且无需大量不同源强的标准氡源，以降低前期采购成本及后期管理和维护成本，同时能够对参考装置的实际氡析出率值进行监测反馈，给调控提供参考依据，以保证氡析出率调控的准确性和可靠性。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种连续可靠调控氡析出率的参考装置，其特征在于：包括水平台，在所述水平台之外设有流气式氡源、气泵、调节室、氡析出率快速定值单元及腔室体积大小可调的调节室；所述流气式氡源设于气泵和调节室之间，所述流气式氡源的出气端与气泵的进气端通过导气管道相连，所述流气式氡源的进气端与调节室的排气端通过导气管道相连，所述水平台的顶部设有氡析出口和氡回流口，所述气泵的出气端与氡析出口通过导气管道连接，所述调节室的进气端与氡回流口通过导气管道连接，所述调节室的腔室中设有可移动的调节板，所述调节板连接可驱动其来回移动的驱动机构，所述调节板的外沿抵靠住调节室的腔室壁并形成密封，所述氡析出率快速定值单元连接调节室，所述氡析出率快速定值单元包括绝缘外壳、测量室、高压模块、信号与数据处理模块，所述测量室设于绝缘外壳内，所述测量室的侧壁和底壁上设有导电材料制成的导电层，所述绝缘外壳的底壁上开设有多个贯穿导电层的第一进气孔，所述测量室与调节室的腔室通过第一进气孔连通，在所述测量室的顶壁上安装有半导体探测器，所述高压模块与导电层电性连接，从而在所述测量室与半导体探测器之间形成静电场，使得氡衰变产生的第一代子体218Po在所述静电场的作用下被吸附到所述半导体探测器表面，所述半导体探测器与信号与数据处理模块连接，所述信号与数据处理模块用于对半导体探测器形成的电信号进行处理并计算出氡析出率值，所述氡析出率快速定值单元对氡析出率定值的过程包括：步骤一、快速跟踪测量变化的氡浓度；利用插值法对调节室内变化的氡浓度进行等效：先对环境本底进行测量，得到环境氡浓度C0，完成环境本底测量后启动气泵并开始集氡，集氡过程中以T为测量周期，在第n个测量周期结束时的氡浓度为：Cn＝C0+ΔC1+ΔC2+....+ΔCn＝K0,(n+1)N0,(n+1)+K1,(n+1)N1,(n+1)+K2,(n+1)N2,(n+1)+…+2Kn,(n+1)Nn,(n+1)(1)；其中，Nn,(n+1)＝Nn+1-N0,(n+1)-N1,(n+1)....-N(n-1),(n+1)；上式中，K0,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从开始测量到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K1,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第1个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K2,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第2个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；Kn,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第n个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K0,n为氡浓度恒定条件下，从开始测量到第n个测量周期开始这段时间的刻度因子；K1,n为氡浓度恒定条件下，从第1个测量周期开始到第n个测量周期开始这段时间的刻度因子；N0,(n+1)为开始测量时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被半导体探测器收集到的α粒子数；N1,(n+1)为从第1个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被半导体探测器收集到的α粒子数；N2,(n+1)为从第2个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被半导体探测器收集到的α粒子数；Nn,(n+1)为从第n个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被半导体探测器收集到的α粒子数；Nn+1为在第n+1个测量周期开始时，半导体探测器收集到的α粒子总计数值；式(1)中的刻度因子值均通过以下式(2)计算得到；其中，K标＝C标/ΔNPKi,j为从第i个测量周期开始到第j个测量周期开始这段时间的刻度因子；T标为在标准氡室氡浓度恒定条件下对氡析出率测量仪器进行定值的测量周期时长，K标为测量周期T标的刻度因子；C标为测量周期T标结束时的氡浓度；ΔNP为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续可靠调控氡析出率的参考装置，其特征在于：包括水平台(1)，在所述水平台(1)之外设有流气式氡源(2)、气泵(3)、氡析出率快速定值单元(4)及腔室体积大小可调的调节室(5)；所述流气式氡源(2)设于气泵(3)和调节室(5)之间，所述流气式氡源(2)的出气端与气泵(3)的进气端通过导气管道相连，所述流气式氡源(2)的进气端与调节室(5)的排气端通过导气管道相连，所述水平台(1)的顶部设有氡析出口(1a)和氡回流口(1b)，所述气泵(3)的出气端与氡析出口(1a)通过导气管道连接，所述调节室(5)的进气端与氡回流口(1b)通过导气管道连接，所述调节室(5)的腔室中设有可移动的调节板(5a)，所述调节板(5a)连接可驱动其来回移动的驱动机构(5b)，所述调节板(5a)的外沿抵靠住调节室(5)的腔室壁并形成密封，所述氡析出率快速定值单元(4)连接调节室(5)，所述氡析出率快速定值单元(4)包括绝缘外壳(4a)、测量室(4b)、高压模块(4c)、信号与数据处理模块(4d)，所述测量室(4b)设于绝缘外壳(4a)内，所述测量室(4b)的侧壁和底壁上设有导电材料制成的导电层(4b1)，所述绝缘外壳(4a)的底壁上开设有多个贯穿导电层(4b1)的第一进气孔(4a1)，所述测量室(4b)与调节室(5)的腔室通过第一进气孔(4a1)连通，在所述测量室(4b)的顶壁上安装有半导体探测器(4e)，所述高压模块(4c)与导电层(4b1)电性连接，从而在所述测量室(4b)与半导体探测器(4e)之间形成静电场，使得氡衰变产生的第一代子体218Po在所述静电场的作用下被吸附到所述半导体探测器(4e)表面，所述半导体探测器(4e)与信号与数据处理模块(4d)连接，所述信号与数据处理模块(4d)用于对半导体探测器(4e)形成的电信号进行处理并计算出氡析出率值，所述氡析出率快速定值单元(4)对氡析出率定值的过程包括：步骤一、快速跟踪测量变化的氡浓度；利用插值法对调节室(5)内变化的氡浓度进行等效：先对环境本底进行测量，得到环境氡浓度C0，完成环境本底测量后启动气泵(3)并开始集氡，集氡过程中以T为测量周期，在第n个测量周期结束时的氡浓度为：Cn＝C0+ΔC1+ΔC2+....+ΔCn＝K0,(n+1)N0,(n+1)+K1,(n+1)N1,(n+1)+K2,(n+1)N2,(n+1)+…+2Kn,(n+1)Nn,(n+1)  (1)；其中，...

【技术特征摘要】
1.一种连续可靠调控氡析出率的参考装置，其特征在于：包括水平台(1)，在所述水平台(1)之外设有流气式氡源(2)、气泵(3)、氡析出率快速定值单元(4)及腔室体积大小可调的调节室(5)；所述流气式氡源(2)设于气泵(3)和调节室(5)之间，所述流气式氡源(2)的出气端与气泵(3)的进气端通过导气管道相连，所述流气式氡源(2)的进气端与调节室(5)的排气端通过导气管道相连，所述水平台(1)的顶部设有氡析出口(1a)和氡回流口(1b)，所述气泵(3)的出气端与氡析出口(1a)通过导气管道连接，所述调节室(5)的进气端与氡回流口(1b)通过导气管道连接，所述调节室(5)的腔室中设有可移动的调节板(5a)，所述调节板(5a)连接可驱动其来回移动的驱动机构(5b)，所述调节板(5a)的外沿抵靠住调节室(5)的腔室壁并形成密封，所述氡析出率快速定值单元(4)连接调节室(5)，所述氡析出率快速定值单元(4)包括绝缘外壳(4a)、测量室(4b)、高压模块(4c)、信号与数据处理模块(4d)，所述测量室(4b)设于绝缘外壳(4a)内，所述测量室(4b)的侧壁和底壁上设有导电材料制成的导电层(4b1)，所述绝缘外壳(4a)的底壁上开设有多个贯穿导电层(4b1)的第一进气孔(4a1)，所述测量室(4b)与调节室(5)的腔室通过第一进气孔(4a1)连通，在所述测量室(4b)的顶壁上安装有半导体探测器(4e)，所述高压模块(4c)与导电层(4b1)电性连接，从而在所述测量室(4b)与半导体探测器(4e)之间形成静电场，使得氡衰变产生的第一代子体218Po在所述静电场的作用下被吸附到所述半导体探测器(4e)表面，所述半导体探测器(4e)与信号与数据处理模块(4d)连接，所述信号与数据处理模块(4d)用于对半导体探测器(4e)形成的电信号进行处理并计算出氡析出率值，所述氡析出率快速定值单元(4)对氡析出率定值的过程包括：步骤一、快速跟踪测量变化的氡浓度；利用插值法对调节室(5)内变化的氡浓度进行等效：先对环境本底进行测量，得到环境氡浓度C0，完成环境本底测量后启动气泵(3)并开始集氡，集氡过程中以T为测量周期，在第n个测量周期结束时的氡浓度为：Cn＝C0+ΔC1+ΔC2+....+ΔCn＝K0,(n+1)N0,(n+1)+K1,(n+1)N1,(n+1)+K2,(n+1)N2,(n+1)+…+2Kn,(n+1)Nn,(n+1)(1)；其中，…,Nn,(n+1)＝Nn+1-N0,(n+1)-N1,(n+1)....-N(n-1),(n+1)；上式中，K0,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从开始测量到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K1,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第1个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K2,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第2个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；Kn,(n+1)为氡浓度恒定条件下，从第n个测量周期开始到第n+1个测量周期开始这段时间的刻度因子；K0,n为氡浓度恒定条件下，从开始测量到第n个测量周期开始这段时间的刻度因子；K1,n为氡浓度恒定条件下，从第1个测量周期开始到第n个测量周期开始这段时间的刻度因子；N0,(n+1)为开始测量时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(4e)收集到的α粒子数；N1,(n+1)为从第1个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(4e)收集到的α粒子数；N2,(n+1)为从第2个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(4e)收集到的α粒子数；Nn,(n+1)为从第n个测量周期开始时析出的氡到第n+1个测量周期开始这段时间衰变产生且被所述半导体探测器(4e)收集到的α粒子数；Nn+1为在第n+1个测量周期开始时，所述半导体探测器(4e)收集到的α粒子总计数值；式(1)中的刻度因子值均通过以下式(2)计算得到；其中，K标＝C标/ΔNPKi,j为从第i个测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，肖德涛，赵桂芝，陈纪友，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43