[发明专利]一种放射性气溶胶实时探测装置

说明书

本发明公开了一种放射性气溶胶实时探测装置，包括屏蔽体，屏蔽体内设置有用于快速响应高浓度放射性气溶胶的实时探测器和用于对低浓度放射性气溶胶进行探测的延时探测器，以及用于对环境γ剂量率进行探测的γ塑料闪烁体探测器和用于对放射性气溶胶进行取样的移动取样机构；移动取样机构设置在实时探测器和延时探测器的下方，屏蔽体的上部设置有进气管，进气管的下端伸入屏蔽体内并与实时探测器连接，实时探测器的下方设置有伸出到屏蔽体外的出气管，实时探测器和延时探测器处设置有数据处理板。本发明装置结构简单，设计合理，能够有效应用在放射性气溶胶的实时探测中，能够同时满足探测下限与快速响应的要求，使用效果好，便于推广使用。

技术领域

本发明属于辐射监测技术领域，具体涉及一种放射性气溶胶实时探测装置。

背景技术

目前，常用的放射性气溶胶实时探测装置常由滤纸、探测器、取样管路等组成，放射性气溶胶通过取样泵的抽吸作用经由取样管路于滤纸处过滤，此时通过探测滤纸上放射性强度确定放射性气溶胶含量。

在天然放射性核素中，²²²Rn与²²⁰Rn各自由其母体衰变形成后通过分子扩散从地面溢出进入大气，其本身为惰性气体，具有稳定化学性，因而在空气中以自由原子状态存在。²²²Rn半衰期为3.82天，通过α衰变成为²¹⁸Po等一系列放射性核素，这些放射性核素的放射性种类各有不同，半衰期长短不一。这些从²¹⁸Po开始到²⁰⁶Pb未知的一系列核素称为氡子体。类似地，²²⁰Rn本身也将通过α衰变(半衰期55.6s)成为²¹⁶Po等一系列核素，最后衰变为²⁰⁸Pb成为稳定核素，²²⁰Rn的这一系列子体称为钍子体。

氡子体与目标核素发射都会产生β射线及α射线。因此，需要在探测过程中对氡子体进行补偿，避免氡子体对目标核素干扰，保证探测精确度。常在取样测量时通过信号幅度甄别、信号时间甄别、能谱剥离算法、等待氡子体衰变后测量等方式完成天然放射性气溶胶含量的补偿。但以上的单一补偿方式有其固有缺点，如信号幅度甄别、信号时间甄别和能谱剥离算法补偿能力有限，无法对空气中存在的微量人工放射性核素响应，不利于环境保护及人员安全；等待氡子体衰变后再测量可获得更低的探测下限，但此方式往往需要样品静置较长时间(几小时以上)，且常需将样品取出送至分析实验室测量，不利于放射性事故的快速响应。

用于探测放射性气溶胶的探测器，常见如表面钝化离子注入型硅探测器(PIPS探测器)、β塑料闪烁体探测器，对γ射线有不同程度的响应，且此响应与探测器对β射线的响应从电子学脉冲上无法区分。当环境γ剂量率较高时，探测器对环境γ射线的响应将影响探测器对β放射性气溶胶的测量结果。因此，需要对环境γ场进行补偿，常见的环境γ场补偿方法有静态补偿和动态补偿。静态补偿即在装置安装至监测地点后测量当地γ本底剂量水平，当仪器运行时按固定的数值扣除一部分总βROI的计数，即认为此数值为γ事件引起的计数，此方式在环境γ场发生变化时易造成过补偿或欠补偿，从而引起测量结果误差。动态补偿常将两型号相同的PIPS探测器紧贴，面对样品的探测器对β及γ射线有响应，另一探测器由于前一探测器的阻挡，仅对贯穿能力较强的γ射线响应。依靠反符合门电路，当γ射线在两探测器内同时产生脉冲时，此信号被判断为γ事件；当β粒子仅在靠近样品的探测器内产生输出脉冲，而另一探测器无脉冲输出时，此信号被判断为β事件。此方式能够较好的补偿变化的环境γ场，但由于新增了同样型号的探测器，且需要新增相应的符合电路，由此研制与生产成本较高，且加工组装工艺复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种放射性气溶胶实时探测装置，其装置结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在放射性气溶胶的实时探测中，能够同时满足探测下限与快速响应的要求，使用效果好，便于推广使用。