一种基于复合层结构的氚防护装置及其制作方法制造方法及图纸

一种基于复合层结构的氚防护装置及其制作方法，包括呼吸面罩，呼吸面罩的两侧设置有相连通的防护口罩；所述的防护口罩包括过滤盒，过滤盒由外到内依次设置有防水层、外部硅胶层、冷凝层、活性炭层、内部硅胶层；使用时，通过五层防护层实现吸入氚气、氚水的吸收、口鼻呼出气体的吸收和收集，以及氚气的水层吸附、外硅胶层吸收氚化水、氚化水的凝结收集、活性炭吸水滤毒，内硅胶层吸收口鼻呼出水汽；本发明专利技术具有氚气和氚化水的防护目的的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合层结构的氚防护装置及其制作方法
本专利技术属于氚辐射防护
，具体涉及一种基于复合层结构的氚防护装置及其制作方法。
技术介绍
氚气本身对人体的外照射危害不大，其对人体的主要危害体现在氚进入人体后形成的氚水的内照射危害。氚水进入人体后几乎可遍布于人体各个组织器官中，进而产生周期的均布内辐射伤害。氚水内照射的危害程度和氚的化学形态、摄入方式及其与人体组织的结合量有关。呼吸时吸入和人体皮肤表面吸收都是人体可能摄入氚气的途径等。其中由口鼻直接呼吸吸入氚是氚进入人体的主要途径。人体中有60％以上的原子是氢，每天其中的5％参与人体的代谢反应和细胞生长。这些结合到蛋白质、脂类和碳水化合物，尤其是像DNA这样的核蛋白质上的氚被称为有机结合氚，其在体内呈现不均匀分布的状态，其在体内滞留时间比氚水长，因此其所致剂量也相应地比氚水大。人体受氚水的辐射时间越长，体内有机氚的水平越高，直到长期辐射后二者在体内建立平衡为止。这些独特和显著的性质使有机氚的辐射危害性也值得关注。气体氚在人体血液中溶解度相对较低，容易被排除，相比较氚水他的危害更小，氚水更易被人体吸收，因而氚水的危害要比比氚气大得多。在剂量学分析认为，氧化形态的氚(T2O，HTO和DTO)比元素气体氚对人体的放射性毒性要强25000倍。在实际的防护中，人们主要关注的是氚化水对人体的辐射危害以及对氚水的综合防护。因此，如何有效的防止氚气的吸入和氚水的渗入是氚防护的重点。当前人们对氚的防护手段有限，一部分还只是停留在通过尿液促排来减少氚对人体的危害。这类方法只是从一定程度上减少氚对人体的危害，而对于氚的吸入量并没有改变。而另一部分则从氚的直接防护入手，主要体现在个体防护装备的研究上。目前，涉氚领域建立研制了多种个体氖防护装置，包括气衣、自背式呼吸器、冰壶过滤器、手套等。但这些装置都各有其优缺点，还有待继续研究发展。其中，气衣覆盖全身，其的防护效果很好，但使用不便，同时穿戴麻烦，成本相对较高。还需在有呼吸气源的场所使用，仅在部分特殊情况下少量使用。而自背式呼吸器防护效果好，但使用不便，同样需要气源，而且受气源条件所限，其有效防护时间通常不超过30分钟，也无法大量使用。还有冰壶过滤器，其虽然不再需要气源，但防护效果一般，使用也不方便，重量也比较大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于复合层结构的氚防护装置及其制备方法，其目的是将氚气和氚化水的防护技术结合起来，以满足中子测井、聚变堆和战略武器等领域氚防护的应用需求。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于复合层结构的氚防护装置，包括呼吸面罩，呼吸面罩的两侧设置有相连通的防护口罩；所述的防护口罩包括过滤盒，过滤盒由外到内依次设置有防水层、外部硅胶层、冷凝层、活性炭层、内部硅胶层。进一步的，所述的防水层采用海绵材料。进一步的，所述的外部硅胶层的中间设置有用于呼吸的空隙。进一步的，所述的冷凝层与活性炭层之间设置有聚丙烯材质的滤材。进一步的，所述的活性炭层采用椰壳颗粒柱状活性炭。进一步的，所述的过滤盒的前端设置有中间有孔的盖体。一种基于复合层结构的氚防护装置的制作方法，其步骤为：步骤一：防水层的制备在过滤盒前端铺设一层海绵，海绵上均匀盖上一层蒸馏水；步骤二:外部硅胶层的制备在海绵的后方覆盖设硅胶，硅胶的四周留有弧形空隙，硅胶中间专门留有供给通畅呼吸的空隙；硅胶的面积为海绵的三分之一；步骤三：冷凝层的制备在硅胶的后方设置有冷凝层，冷凝层的前后设置5mm的空隙，冷凝层的后端覆盖聚丙烯材质的滤材；步骤四：活性炭层的制备在冷凝层的后方铺设一层厚度为3mm的椰壳颗粒柱状活性炭材料；步骤五：内部硅胶层的制备在活性炭层的后方设置内部硅胶层，内部硅胶层采用扇形的硅胶拼成，扇形的硅胶组装上留有弧形的缺口。本专利技术的有益效果：本专利技术采用利用层级结构设计，由吸入端至过滤盒内部依次为防水层、外硅胶层、冷凝层、性炭层、内硅胶层，通过五层防护层实现吸入氚气、氚水的吸收、口鼻呼出气体的吸收和收集，以及氚气的水层吸附、外硅胶层吸收氚化水、氚化水的凝结收集、活性炭吸水滤毒，内硅胶层吸收口鼻呼出水汽，最终达到氚气和氚化水的防护目的。附图说明图1是本专利技术防护口罩结构组成图。图2是本专利技术的结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1、图2所示，一种基于复合层结构的氚防护装置，包括呼吸面罩1，呼吸面罩的两侧设置有相连通的防护口罩2；所述的防护口罩2包括过滤盒21，过滤盒由外到内依次设置有防水层22、外部硅胶层23、冷凝层24、活性炭层25、内部硅胶层26。一种基于复合层结构的氚防护装置的制作方法，其步骤为：步骤一：防水层的制备在过滤盒前端铺设一层海绵，海绵上均匀盖上一层蒸馏水，蒸馏水浸入海绵，这样当氚气进入过滤盒中时，氚气被海绵中的水吸收，同时由于海绵的空隙，使得供氧量得到了提高，便于佩戴者的长期使用。这样的设计既到达了实验目的，也使得口罩便于正常呼吸使用步骤二:外部硅胶层的制备在海绵的后方覆盖设硅胶，硅胶的四周留有弧形空隙，硅胶中间专门留有供给通畅呼吸的空隙；硅胶的面积为海绵的三分之一，实现硅胶吸附性作用的同时保证了正常使用者使用的时候呼吸的通畅和使用时间。步骤三：冷凝层的制备在硅胶的后方设置有冷凝层，冷凝层的前后设置5mm的空隙，冷凝层的后端覆盖聚丙烯材质的滤材，当氚气和氚化水由前端进入此层时能够被冷凝吸收，同时也防止了后端由口鼻呼出的水汽进入前端与前端的氚气结合交换产生危害程度更大的氚水。因此，作为中间层的冷凝层起到了缓冲前后两端、吸收、过滤和中和的作用。同时，在防氚口罩使用完毕后，可以将过滤盒打开，通过查看冷凝层内氚气氚水的含量来判断过滤盒打的吸收过滤效果。步骤四：活性炭层的制备在冷凝层的后方铺设一层厚度为3mm的椰壳颗粒柱状活性炭材料；活性炭本身的吸收性可有效去除一部分残余氚气和氚水，同时该活性炭具有较好的吸附性，可以起到减除异味，提高呼吸舒适性，吸收呼出端水汽的作用。在口罩中加入椰壳颗粒柱状活性炭，调节了前后硅胶层可能带来的呼吸不适，也同时发挥了呼吸过滤的作用。步骤五：内部硅胶层的制备在活性炭层的后方设置内部硅胶层，内部硅胶层采用扇形的硅胶拼成，扇形的硅胶组装上留有弧形的缺口。内硅胶层主要针对的是口鼻中呼出的水汽。为了实验验证防氚装置的性能，借助氨气的易挥发性，在密闭空间内放置了含氨量25％～28％的饱和浓氨水，模拟了通常情况下涉氚环境中操作人员操作佩戴口罩时氚气扩散的环境。待氚气弥漫后抽取密闭容器内的气体，将其通向标准蒸馏水样品1，通过测定的PH值计算密闭内的氨气浓度。在密闭容器中放置防止防氚装置样品，将防护口罩贴合面部的一端与直径合适的塑胶管相连，将管头的另一端引出密闭容器中，待空气弥漫后再抽取管内的气体并将其通向标准蒸馏水样品2，测定其PH值以计算通过口罩过滤吸收后的氨气浓度。通过两者PH值的变化程度和浓度的对比比较实际防护效果。表1是防氚口罩性能实验中蒸馏水的PH值。实验用水PH值为7.40；表1由此可见，经过防护口罩的样品2的PH值最接近实验用水的PH值，因此该防氚装置的性能好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复合层结构的氚防护装置，包括呼吸面罩，呼吸面罩的两侧设置有相连通的防护口罩；其特征在于，所述的防护口罩包括过滤盒，过滤盒由外到内依次设置有防水层、外部硅胶层、冷凝层、活性炭层、内部硅胶层。

【技术特征摘要】
1.一种基于复合层结构的氚防护装置，包括呼吸面罩，呼吸面罩的两侧设置有相连通的防护口罩；其特征在于，所述的防护口罩包括过滤盒，过滤盒由外到内依次设置有防水层、外部硅胶层、冷凝层、活性炭层、内部硅胶层。2.根据权利要求1所述的一种基于复合层结构的氚防护装置，其特征在于，所述的防水层采用海绵材料。3.根据权利要求1所述的一种基于复合层结构的氚防护装置，其特征在于，所述的外部硅胶层的中间设置有用于呼吸的空隙。4.根据权利要求1所述的一种基于复合层结构的氚防护装置，其特征在于，所述的冷凝层与活性炭层之间设置有聚丙烯材质的滤材。5.根据权利要求1所述的一种基于复合层结构的氚防护装置，其特征在于，所述的活性炭层采用椰壳颗粒柱状活性炭。6.根据权利要求1所述的一种基于复合层结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李如松，辛督强，王智健，王凯，周晓华，王永仓，徐强，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61