快速氡监测仪制造技术

一种快速氡监测仪，包括：由设在顶部且中央开口的绝缘固定环、四周及底部自内向外依次由金属丝网、纤维滤材扩散层和多孔进气板构成的收集室，收集室顶部的高压收集极、α探测器，电子学测量装置以及由其控制的Ｉ／Ｏ设备，电子学测量装置包括依次相连的前置放大器、甄别成形器和数据获取控制单元；前置放大器置于α探测器之上并与之电连接；电子学测量装置由甄别成形器和数据获取控制单元构成，甄别成形器由主放大器、单道脉冲分析器和成形器组成；高压收集极设在α探测器的入射窗上并与α探测器为一体；在高压收集极外、α探测器与前置放大器的外围包有侧面与绝缘固定环固定的金属屏蔽壳；高压收集极的质量厚度为０．１－０．２ｍｇ／ｃｍ↑［２］；该监测仪可对氡进行快速监测。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种氡监测仪。属于环境保护设备。
技术介绍
氡气是一种无色、无味的放射性气体，它的致癌危害性已引起人们的普遍关注，目前美国对氡的监测与治理已取得实效，因氡气等有害物质引发的肺癌呈下降趋势，其他发达国家亦正在采取措施，密切关注氡的危害监测与治理。我国已于1995颁布了“住房内氡浓度控制标准”(GB/T 16146-1995)，限制室内氡的浓度，以利于维护广大人民的居住安全；国家卫生部和地质矿产部还组建了氡监测与防治领导小组，协调全国的有关氡的监测与防治工作，这说明了我国对于氡的监测与防治工作已成为环境保护的热点之一。目前，国内外所采用的小型商用氡连续监测仪，多为无源扩散式监测方法，所谓“无源”是指监测仪不带抽气泵，使结构轻便、成本降低；氡气监测仪中所用的探测器大多采用半导体探测器，且由含数据获取控制单元的电子学测量装置实现对氡气的连续、自动监测。氡的监测原理简述如下室内空气中存在的氡气、由氡气衰变而形成氡的子体产物、水气和灰尘等，经氡监测仪的收集室的纤维滤材扩散层的过滤，只有氡气能自由扩散进入监测仪的收集室内，进入收集室内的氡不断衰变成带正电荷的氡子体产物，其中发射α粒子的有RaA、RaC′和ThC′，氡子体在高压收集极的电场作用下，被吸附于高压收集极的表面，并在高压收集极的表面进一步衰变，发射α粒子的氡子体会发射出α粒子，该α粒子穿过高压收集极及高压收集极与半导体探测器之间的空腔后，入射到半导体探测器上产生可测量的脉冲信号，这些脉冲信号的幅度随氡子体发射的α粒子能量大小而异，该信号经电子学测量装置测量、换算成氡浓度，并自动记录、显示、打印或报警输出；现有的氡监测仪中，由于高压收集极是一层镀铝薄膜，一般质量厚度为1-2mg/cm2，而且与半导体探测器之间存在空气层，使穿过它们的α粒子的能量损失较大，导致其α能谱发生畸变，无法采用能量甄别法有选择地测量氡子体，因为对氡子体RaA、RaC′和ThC′的能谱分辨率很差，只能一起测量它们的α放射性。由于这些氡子体产物的平均半衰期约为30分钟，因此，氡与其所有氡子体产物达到平衡需要3小时以上，即α粒子计数要在3小时以后方能达到最大值，使现有氡监测仪的响应时间过长，仪器的测量值需经3小时之后方能跟上氡浓度的变化，这对于氡的及时测量不利，尤其不适于氡气浓度变化快的场所监测，所以，目前的氡监测仪尚难满足及时、快速监测的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种氡监测仪，一种能选择性地测量氡子体RaA的快速氡监测仪。本技术的快速氡监测仪，包括由设在顶部且中央开口的绝缘固定环、四周及底部自内向外依次为金属丝网、纤维滤材扩散层和多孔进气板构成的收集室，位于收集室顶部开口处的高压收集极、位于高压收集极上部的半导体α探测器，电子学测量装置以及由其控制的输入、输出设备，电子学测量装置包括依次相连的前置放大器、甄别成形器和数据获取控制单元；其中所述的前置放大器设在α探测器之上并与之电连接；所述的电子学测量装置由甄别成形器和数据获取控制单元构成，该甄别成形器由主放大器、单道脉冲分析器和成形器组成，数据获取控制单元控制输入、输出设备；所述的高压收集极设在α探测器的入射窗上并与α探测器为一体；高压收集极的质量厚度为0.1-0.2mg/cm2；在高压收集极以外的α探测器的下面、α探测器及前置放大器的侧面和前置放大器的上面包有金属屏蔽壳，金属屏蔽壳的侧面与绝缘固定环固定。本技术的快速氡监测仪，所述的金属屏蔽壳为铜屏蔽壳。本技术的快速氡监测仪，所述的收集室的外形为茄体形，圆锥形或圆柱形。本技术的快速氡监测仪，所述的电子学测量装置设置在收集室的旁边或顶部。本技术的快速氡监测仪的优点在于因采用将高压收集极与α探测器制成一体，并且高压收集极非常薄，质量厚度为0.1-0.2mg/cm2，为现有的氡监测仪高压收集极质量厚度的十分之一，还去掉了原有的高压收集极与半导体探测器之间存在的空腔，使氡子体直接被收集在α探测器上，从而减少了α能谱畸变，提高了α能量分辨率及探测效率，可清晰分辨出氡子体RaA、RaC′和ThC′的各个谱峰，因此，可通过改变单道脉冲分析器的上、下甄别阀，选择性的只让处于低能谱的RaA子体的α粒子脉冲通过它，该脉冲信号经成形器成形后，再由数据获取控制单元处理、换算成氡的浓度值。氡子体RaA是氡衰变时产生的第一代子体，且其半衰期短，仅为3.05分钟，它的放射性活度将在15分钟内与氡达到平衡，换句话说，由数据获取控制单元获取的RaA的α粒子计数会在15分钟内达到最大值，因此，监测仪的响应时间可缩短至15分钟，这将大大有利于氡浓度的快速测量和报警。本技术的快速氡监测仪中，所述的收集室的最佳形状为茄体形，因为该形状收集室内的电场分布均匀，但是不易加工；与茄体形最接近的形状是圆锥形，且圆锥形容易加工；所述的α探测器是半导体探测器的一种，用于对α粒子的探测，它包括离子注入表面钝化硅探测器，金硅面垒探测器等；甄别成形器的主放大器的作用在于进一步放大脉冲信号，单道脉冲分析器的作用是只让设定的上、下阀值间的脉冲信号通过，成形器的作用是对输入的信号进行整形；金属屏蔽壳的作用主要是固定前置放大器、α探测器，另外还可以屏蔽外来干扰电磁信号；所述的电子学测量装置设置在收集室的旁边或顶部，以便于对其部件及所控制的输入、输出设备进行维护；该监测仪所用的主放大器、单道脉冲分析器和成形器均为现有成熟电路，详见由原子能出版社1989年出版发行的“核电子技术原理”一书；数据获取控制单元的中央处理器可以选用单片机，如Z-80B或更好的CPU，数据获取控制单元与输入、输出设备，如显示器，键盘，打印机和报警器等的电连接为已知技术，故不累述。附图说明图1为本技术的快速氡监测仪的剖面结构示意图；图2为该监测仪的电子学测量装置构成及与其它配件连接框图。具体实施方式本实施例的快速氡监测仪，包括由设在顶部且中央开口的绝缘固定环5、四周及底部自内向外依次为金属丝网2、纤维滤材扩散层3和多孔进气板4构成的收集室1，位于收集室1顶部开口处的高压收集极6、位于高压收集极6上部的半导体α探测器7，电子学测量装置10以及由其控制的输入、输出设备，电子学测量装置10包括依次相连的前置放大器9、甄别成形器和数据获取控制单元14；其中所述的前置放大器9设在α探测器7之上并与之电连接；所述的电子学测量装置10由甄别成形器和数据获取控制单元14构成，该甄别成形器由主放大器11、单道脉冲分析器12和成形器13组成，数据获取控制单元14控制输入、输出设备；所述的高压收集极6设在α探测器7的入射窗上并与α探测器7为一体；高压收集极6的质量厚度为0.1-0.2mg/cm2；在高压收集极6以外的α探测器7的下面、α探测器7及前置放大器9的侧面和前置放大器9的上面包有金属屏蔽壳8，金属屏蔽壳8的侧面与绝缘固定环5固定。本实施例的快速氡监测仪，所述的收集室1的外形为圆锥形。本实施例的快速氡监测仪，所述的电子学测量装置10设置在收集室1的旁边。在本实施例的快速氡监测仪中，α探测器7选用离子注入表面钝化硅探测器，它是目前比较先进的一种半导体探测器，易于和高压收集极做成一体，并且具有性能稳定、可靠的优点；与前置放大器9电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速氡监测仪，包括由设在顶部且中央开口的绝缘固定环（５）、四周及底部自内向外依次为金属丝网（２）、纤维滤材扩散层（３）和多孔进气板（４）构成的收集室（１），位于收集室（１）顶部开口处的高压收集极（６）、位于高压收集极（６）上部的半导体α探测器（７），电子学测量装置（１０）以及由其控制的输入、输出设备，电子学测量装置（１０）包括依次相连的前置放大器（９）、甄别成形器和数据获取控制单元（１４）；其特征在于：所述的前置放大器（９）设在α探测器（７）之上并与之电连接；所述的电子学测量装置（１０）由甄别成形器和数据获取控制单元（１４）构成，该甄别成形器由主放大器（１１）、单道脉冲分析器（１２）和成形器（１３）组成，数据获取控制单元（１４）控制输入、输出设备；所述的高压收集极（６）设在α探测器（７）的入射窗上并与α探测器（７）为一体；高压收集极（６）的质量厚度为０．１－０．２ｍｇ／ｃｍ↑［２］；在高压收集极（６）以外的α探测器（７）的下面、α探测器（７）及前置放大器（９）的侧面和前置放大器（９）的上面包有金属屏蔽壳（８），金属屏蔽壳（８）的侧面与绝缘固定环（５）固定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子瀚，
申请(专利权)人：黄子瀚，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]