【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境监测领域，特别是涉及一种大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法及装置。
技术介绍
1、钍射气的长寿命子体212pb(半衰期10.64h)和212bi(半衰期60.05min)是钍射气的衰变产物对公众所致剂量的主要来源。沉积附壁是钍射气子体的基本行为特性，也是钍射气子体从空气中移除并对公众产生天然辐射照射的主要方式，钍射气子体沉积速率影响着钍射气的平衡因子与钍射气子体在空气中的滞留时间。在钍射气室中，钍射气子体的沉积附壁是造成钍射气室钍射气子体浓度不稳定的主要因素，影响着钍射气子体测量仪器的准确刻度。因此，建立钍射气室钍射气子体沉积速率的测量方法对钍射气室钍射气子体浓度调控尤为必要。
2、目前，关于钍射气子体沉积速率的方法大致可分为固体核径迹法、α能谱法，这些方法需要长时间暴露让钍射气子体沉积速率与衰变速率达到平衡。在已有的钍射气子体沉积速率测量文献报道中，knutson等人(1983)给出的测量结果为：结合态0.018～0.036m·h-1，未结合态1.2～2.4m·h-1。(1984)的测量结果为：结合态0.02m·h-1，未结合态2m·h-1。knutson等人(1983)以及(1984)都采用固体核径迹法测量钍射气子体沉积速率，这种方法需要特制的固体核径迹探测器进行监测，且固体核径迹片需要化学蚀刻、操作程序繁琐、耗时很长，一般需要花费4天的时间进行钍射气子体沉积测量。bigu于1985给出了滤膜表面未结合态212pb的测量值为2.16m·h-1，其测量钍射气子体沉积速率所用到的方法耗时长，需要
3、综上所述，常规钍射气室钍射气子体沉积速率测量方法：固体核径迹法和α能谱法耗费时间长且测量结果不具代表性。因此，有必要建立一种快速测量钍射气子体沉积速率的方法，通过对钍射气室日常运行状态下钍射气子体沉积速率的快速测量，为建立稳定钍射气子体水平提供一种更高效的测量技术基础。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法及装置，以实现批量化测量钍射气子体的沉积速率，为建立钍射气室稳定钍射气子体水平提供一种更高效的测量技术基础。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，包括：
4、采用收集板对钍射气室钍射气子体进行沉积采样；
5、采用装配有滤膜的采样器对钍射气室钍射气子体进行浓度采样；
6、在沉积采样结束后，采用ip板-α径迹法确定收集板上采集到的钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数；
7、在浓度采样结束后，采用ip板-α径迹法确定滤膜上采集到的钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数；
8、根据钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数以及钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数计算得到钍射气子体的沉积速率。
9、可选地，采用收集板对钍射气室钍射气子体进行沉积采样，具体包括：
10、采用钍射气源向钍射气室通入钍射气，待钍射气室内钍射气子体浓度稳定后，将收集板放置于钍射气室内的长方体支架上暴露2-5h后取出；所述收集板的直径为0.04m。
11、可选地，采用装配有滤膜的采样器对钍射气室钍射气子体进行浓度采样，具体包括：
12、采用钍射气源向钍射气室通入钍射气，待钍射气室内钍射气子体浓度稳定后，将装配有滤膜的采样器伸入钍射气室内，以10l/min的采样流率进行10min采样后取出；所述滤膜为硝酸纤维脂滤膜。
13、可选地，所述钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数包括：钍射气子体沉积测量的第一时段的α粒子积分计数和钍射气子体沉积测量的第二时段的α粒子积分计数；所述钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数包括：钍射气子体浓度测量的第一时段的α粒子积分计数和钍射气子体浓度测量的第二时段的α粒子积分计数。
14、可选地，所述钍射气子体沉积测量的第一时段为2-100min时段，所述钍射气子体沉积测量的第二时段为100-300min时段；所述钍射气子体浓度测量的第一时段为2-43min时段，所述钍射气子体浓度测量的第二时段为43-120min时段。
15、可选地，根据钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数以及钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数计算得到钍射气子体的沉积速率，具体公式为：
16、
17、
18、
19、其中，vthb为钍射气子体212pb的沉积速率，vthc为钍射气子体212bi的沉积速率，λthb为钍射气子体212pb的衰变常数，λthc钍射气子体212bi的衰变常数，t为时间，e为自然常数，n1(2,100)为钍射气子体沉积测量的第一时段的α粒子积分计数，n2(100,300)为钍射气子体沉积测量的第二时段的α粒子积分计数，n1(2,43)为钍射气子体浓度测量的第一时段的α粒子积分计数，n2(43,120)为钍射气子体浓度测量的第二时段的α粒子积分计数。
20、一种大批量快速测量钍射气子体沉积速率的装置，应用于上述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，包括：采样装置、测量装置和计算模型；
21、所述采样装置用于采用收集板对钍射气室钍射气子体进行沉积采样以及采用装配有滤膜的采样器对钍射气室钍射气子体进行浓度采样；
22、所述测量装置用于在沉积采样结束后，采用ip板-α径迹法确定收集板上采集到的钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数以及在浓度采样结束后，采用ip板-α径迹法确定滤膜上采集到的钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数；
23、所述计算模型用于根据钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数以及钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数计算得到钍射气子体的沉积速率。
24、可选地，当采用收集板对钍射气室钍射气子体进行沉积采样时，所述采样装置包括：钍射气室、长方体支架、收集板、钍射气源、设有第一恒流泵的第一循环管道；
25、所述第一循环管道用于连接所述钍射气源和所述钍射气室，使所述钍射气源、所述第一循环管道与所述钍射气室形成闭环；所述第一恒流泵用于从所述钍射气源抽取钍射气至所述钍射气室；所述长方体支本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，采用收集板对钍射气室钍射气子体进行沉积采样，具体包括：
3.根据权利要求1所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，采用装配有滤膜的采样器对钍射气室钍射气子体进行浓度采样，具体包括：
4.根据权利要求1所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，所述钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数包括：钍射气子体沉积测量的第一时段的α粒子积分计数和钍射气子体沉积测量的第二时段的α粒子积分计数；所述钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数包括：钍射气子体浓度测量的第一时段的α粒子积分计数和钍射气子体浓度测量的第二时段的α粒子积分计数。
5.根据权利要求4所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，所述钍射气子体沉积测量的第一时段为2-100min时段，所述钍射气子体沉积测量的第二时段为100-300min时段；所述钍射气子体浓度测量的第一时段为2-4
6.根据权利要求5所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，根据钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数以及钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数计算得到钍射气子体的沉积速率，具体公式为：
7.一种大批量快速测量钍射气子体沉积速率的装置，应用于如权利要求1所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，包括：采样装置、测量装置和计算模型；
8.根据权利要求7所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的装置，其特征在于，当采用收集板对钍射气室钍射气子体进行沉积采样时，所述采样装置包括：钍射气室、长方体支架、收集板、钍射气源、设有第一恒流泵的第一循环管道；
9.根据权利要求7所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的装置，其特征在于，当采用装配有滤膜的采样器对钍射气室钍射气子体进行浓度采样时，所述采样装置包括：钍射气室、装配有滤膜的采样器、钍射气源、设有第一恒流泵的第一循环管道、设有第二恒流泵和带流量调节功能的流量计的第二循环管道；
10.根据权利要求7所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的装置，其特征在于，所述测量装置包括：IP板和IP读取装置；
...【技术特征摘要】
1.一种大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，采用收集板对钍射气室钍射气子体进行沉积采样，具体包括：
3.根据权利要求1所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，采用装配有滤膜的采样器对钍射气室钍射气子体进行浓度采样，具体包括：
4.根据权利要求1所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，所述钍射气子体的沉积通量对应的两段α粒子积分计数包括：钍射气子体沉积测量的第一时段的α粒子积分计数和钍射气子体沉积测量的第二时段的α粒子积分计数；所述钍射气子体的活度浓度对应的两段α粒子积分计数包括：钍射气子体浓度测量的第一时段的α粒子积分计数和钍射气子体浓度测量的第二时段的α粒子积分计数。
5.根据权利要求4所述的大批量快速测量钍射气子体沉积速率的方法，其特征在于，所述钍射气子体沉积测量的第一时段为2-100min时段，所述钍射气子体沉积测量的第二时段为100-300min时段；所述钍射气子体浓度测量的第一时段为2-43min时段，所述钍射气子体浓度测量的第二时段为43-120min...
【专利技术属性】
技术研发人员：何正忠，王可欣，吕丽丹，肖亚松，冯佳璐，肖德涛，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：
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