[发明专利]基于抑制氡子体的氡自身衰变快速探测装置和方法

摘要

基于抑制氡子体的氡自身衰变快速探测装置和方法，涉及核辐射探测技术领域，前述基于抑制氡子体的氡自身衰变快速探测装置包括第一闪烁室和第二闪烁室，第一闪烁室和第二闪烁室均包括多个圆筒形且不透光的壳体，第一闪烁室的壳体内径小于第二闪烁室的壳体内径，所有壳体由下往上层叠并依次连接，壳体的内腔中设有多块隔板，隔板将壳体的内腔分隔成多个扇形腔室。本发明主要在氡探测的原理和方法学上对现有的氡测量方法进行了改进，本发明基于探测氡自身的衰变构建了一种快速测氡模型，利用静电收集、滤膜滤除以及特定结构的闪烁室极大程度抑制了氡子体对探测氡自身的影响，并通过不同几何尺寸的闪烁室来在一次测量中有效分辨222Rn和220Rn。

主权项

1.基于抑制氡子体的氡自身衰变快速探测装置，其特征在于：包括第一闪烁室、第二闪烁室、波长位移光纤、静电极、电子学读出系统以及光电倍增管或者硅光电倍增器；所述第二闪烁室叠加在第一闪烁室上方并与第一闪烁室连接，所述第一闪烁室和第二闪烁室均包括多个圆筒形且不透光的壳体，所述第一闪烁室的壳体内径小于第二闪烁室的壳体内径，所有壳体由下往上层叠并依次连接，所有壳体的底端均设有端盖，位于最上层的壳体的顶端设有顶盖，所述顶盖及所有端盖上均开设有气孔，所述顶盖及位于最底层壳体端盖上的气孔分别对应连接排气管路和进气管路，所述进气管路上设有子体过滤器；在所述壳体的内腔中设有多块隔板，所述隔板将壳体的内腔分隔成多个扇形腔室，除所述隔板靠近壳体轴心的区域不涂覆闪烁晶体用于形成α粒子隔挡区外，所述扇形腔室的内壁面的其它区域均涂覆闪烁晶体，所述第一闪烁室的扇形腔室内任意两点之间的距离均小于²²²Rn衰变所产生α粒子的射程，所述第二闪烁室的扇形腔室内相隔最远的两点之间的距离大于²²²Rn衰变所产生α粒子的射程但小于²²⁰Rn衰变所产生α粒子的射程，所述隔板上开设通孔，所有扇形腔室通过隔板上的通孔以及端盖上的气孔依次连通，使得所述进气管路中的空气可以流入所有扇形腔室再排出至排气管路，在连通任意两个扇形腔室的通孔和气孔处均可拆卸安装有子体滤膜，空气从一个扇形腔室流入下一扇形腔室时，通过所述子体滤膜滤除氡子体；所述静电极穿设在壳体的内腔中心或靠近壳体的内腔中心并施加有大于1kv的负高压以用于收集扇形腔室内的氡子体，同时保证所述静电极收集的氡子体衰变所产生的α粒子撞向隔板时会撞击在隔板上的α粒子隔挡区内；所述第一闪烁室的壳体内腔中以及第二闪烁室的壳体内腔中分别设置波长位移光纤，所述第一闪烁室壳体内腔中设置的波长位移光纤的末端以及第二闪烁室壳体内腔中设置的波长位移光纤的末端分别连接一个光电倍增管或者硅光电倍增器，而这两个光电倍增管或者硅光电倍增器分别连接不同的电子学读出系统，所述波长位移光纤用于收集α粒子撞击扇形腔室内壁面上闪烁晶体所产生的闪光，通过所述波长位移光纤将光信号传输至光电倍增管或者硅光电倍增器完成光电转换，再由电子学读出系统完成粒子能量甄别并计数，从而分别得到第一闪烁室及第二闪烁室的α粒子计数，最后根据第一闪烁室及第二闪烁室的α粒子计数与²²²Rn及²²⁰Rn的浓度的关系即可确定²²²Rn及²²⁰Rn的浓度。