一种宽量程阵列式α能谱测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种宽量程阵列式α能谱测量系统，由于采用大流量空气取样(抽气量可到500

【技术实现步骤摘要】
一种宽量程阵列式
α
能谱测量系统


[0001]本专利技术涉及空气中气溶胶放射性的测量方法
，特别是涉及一种针对环境中低浓度或极低浓度以及超高浓度的放射性气溶胶放射性活度测量的宽量程阵列式α能谱测量系统。

技术介绍

[0002]气溶胶的放射性测量是环境放射性监测的一种主要手段，环境中低浓度气溶胶测量具有十分重要的意义。目前国际上类似的商用气溶胶监测设备，通常探测下限可达到0.1
‑
0.2Bq/m3，但是对大气环境的放射性扩散监测仍然力有不逮。
[0003]现有的测量技术，主要以单通道测量为主，当下最实用的方式是采用滤纸过滤聚集的方式，将其进行富集化。再将采样滤纸转移到探测器下方，测量滤纸上的α放射性活度，进一步推算采样空气中的α放射性总活动。
[0004]现有技术主要有两大缺点：
[0005]1、探测下线仅能达到10
‑1Bq/m3的量级，受制于单通道探测器的测量面积及取样流量的影响，无法快速进行低浓度或极低浓度的放射性气溶胶放射性活度测量。
[0006]2、测量范围的量程上限受到限制。现有技术条件设备的探测范围上限为103Bq/m3的数量级。在环境中放射性气溶胶浓度很高的情况下(放射性气溶胶浓度到～105Bq/m3)，采用单通道采样及测量方法，由于滤纸过滤面积有限，空气中的气溶胶会很快富集到滤纸收集面，并形成过富集现象，导致气溶胶的覆盖物变厚，测量误差变大。当放射性表面覆盖物质量厚度大于10微米的水时，探头将无法测到底部气溶胶产生的放射性粒子，进而无法满足对高浓度总α活度的精确测量。
[0007]因此，如何提供一种可以满足环境中低浓度或极低浓度的放射性气溶胶放射性活度测量需求的宽量程阵列式α能谱测量系统，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]鉴于上述问题，本专利技术提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种宽量程阵列式α能谱测量系统。可以满足环境中低浓度或极低浓度的放射性气溶胶的放射性活度测量需求，可以将气溶胶α总活动测量范围拓宽至10
‑3Bq/m3～105Bq/m3，跨越8个数量级的宽量程测量，以满足环境污染监测在任何情况下的监测需要。
[0009]本专利技术提供了如下方案：
[0010]一种宽量程阵列式α能谱测量系统，包括：
[0011]富集单元，所述富集单元用于将采样气体中的放射性气溶胶富集至采样滤纸上；
[0012]阵列式气溶胶测量单元，用于接收所述采样滤纸并通过多路探测组件对所述采样滤纸的不同区域进行探测，获得多个独立α能谱；
[0013]分析单元，所述分析单元用于将接收到的多个所述独立α能谱合成获得总α能谱，并对所述总α能谱进行分析计算获得放射性气溶胶α总活度。
[0014]优选地：所述富集单元包括大流量空气取样组件，所述大流量空气取样组件用于将所述采样气体引导至所述采样滤纸上。
[0015]优选地：所述大流量空气取样组件包括真空抽气泵以及泵控模块，所述泵控模块与所述分析单元相连。
[0016]优选地：所述真空抽气泵的抽气量为500
‑
1000立方米每小时。
[0017]优选地：所述采样滤纸的面积不小于6500平方毫米。
[0018]优选地：所述探测组件包括相连的PI SP探测器以及数字化多道分析器。
[0019]优选地：所述PI PS探测器的有效测量面积不小于475平方毫米。
[0020]优选地：所述探测组件包括15路，15路所述探测组件的总有效测量面积不小于7000平方毫米。
[0021]优选地：所述数字化多道分析器通过数据通讯模块与所述分析单元可通信相连。
[0022]优选地：还包括自动送样单元，所述自动送样单元用于将所述采样滤纸输送给所述阵列式气溶胶测量单元。
[0023]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0024]本申请实施例提供的一种宽量程阵列式α能谱测量系统，由于采用大流量空气取样(抽气量可到500
‑
1000m3/h)，可对超低浓度的放射性气溶胶进行富集，可将测量的探测下限由10
‑1Bq/m3的量级提高至10
‑3Bq/m3，扩展了测量的低量程范围。
[0025]另外，在优选的实施方式下，滤纸采样面积不低于6500mm2，对比传统的单通道采样及测量方法，该系统可将相同采样体积的气溶胶更加均匀的富集到大面积采样滤纸上，确保超高浓度下的气溶胶富集不会超过其有效的富集厚度，以至于影响到高浓度气溶胶测量精度。测量范围上限由103Bq/m3的数量级提升至105Bq/m3的数量级。
[0026]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术实施例提供的一种宽量程阵列式α能谱测量系统的连接框图。
[0029]图中：富集单元1、真空抽气泵11、泵控模块12、采样滤纸2、阵列式气溶胶测量单元3、PI SP探测器31、数字化多道分析器32、分析单元4、数据通讯模块5。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]参见图1，为本专利技术实施例提供的一种宽量程阵列式α能谱测量系统，如图1所示，该系统可以包括：
[0032]富集单元1，所述富集单元1用于将采样气体中的放射性气溶胶富集至采样滤纸2上；
[0033]阵列式气溶胶测量单元3，用于接收所述采样滤纸2并通过多路探测组件对所述采样滤纸的不同区域进行探测，获得多个独立α能谱；
[0034]分析单元4，所述分析单元4用于将接收到的多个所述独立α能谱合成获得总α能谱，并对所述总α能谱进行分析计算获得放射性气溶胶α总活度。
[0035]本申请实施例提供的宽量程阵列式α能谱测量系统，通过富集单元可以将采样气体中的放射性气溶胶富集至采样滤纸上，该采样滤纸可以采用富集面积更大的滤纸，可以对超低浓度的放射性气溶胶进行富集。然后将采样滤纸转移至阵列式气溶胶测量单元，阵列式气溶胶测量单元包括多路探测组件，可以对采样滤纸上不同区域进行探测，每路探测组件均可以获得一个独立α能谱，分析单元通过能量对齐的方式，各路独立α能谱合成为总α能谱，最终通过计算即可获得气溶胶α总活度。分析单元将分析结果形成测量报告并输出，完成测量。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽量程阵列式α能谱测量系统，其特征在于，包括：富集单元，所述富集单元用于将采样气体中的放射性气溶胶富集至采样滤纸上；阵列式气溶胶测量单元，用于接收所述采样滤纸并通过多路探测组件对所述采样滤纸的不同区域进行探测，获得多个独立α能谱；分析单元，所述分析单元用于将接收到的多个所述独立α能谱合成获得总α能谱，并对所述总α能谱进行分析计算获得放射性气溶胶α总活度。2.根据权利要求1所述的宽量程阵列式α能谱测量系统，其特征在于，所述富集单元包括大流量空气取样组件，所述大流量空气取样组件用于将所述采样气体引导至所述采样滤纸上。3.根据权利要求2所述的宽量程阵列式α能谱测量系统，其特征在于，所述大流量空气取样组件包括真空抽气泵以及泵控模块，所述泵控模块与所述分析单元相连。4.根据权利要求3所述的宽量程阵列式α能谱测量系统，其特征在于，所述真空抽气泵的抽气量为500
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：侯鑫，廖鹏，姚飞，牛德青，梁杰，吴纯敏，袁敏娟，任永，乔杨，胡恒菘，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：