[发明专利]一种测氚装置及测氚方法

权利要求书

1.一种测氚装置，包括电流收集极(1)、不锈钢桶体(7)、变径保护环(2)、高压电极(3)和绝缘子，其特征在于：所述的敞口的不锈钢桶体(7)的底面开有一用于安置电流收集极(1)、绝缘子、变径保护环(2)的孔，电流收集极(1)置于不锈钢桶体(7)底面的孔的中心位置，电流收集极(1)上设置有用于外接弱电流静电计(8)的接口；电流收集极(1)外围设置有环状绝缘子(5)；在绝缘子(5)外围设置有环状的变径保护环(2)，变径保护环(2)外围设置有绝缘子(4)，绝缘子(4)与不锈钢桶体(7)相接；高压电极(3)连接在不锈钢桶体(7)底面上，高压电极(3)上设有用于外接高压电源的高压电极插头；绝缘子(4)和绝缘子(5)与变径保护环(2)均为过盈配合；圆柱形的不锈钢桶体(7)上设有数个通孔；

所述的电流收集极(1)的极接口通过电流信号线与外接弱电流静电计(8)连接；高压电源插头通过高压电缆与外接高压电源(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的测氚装置，其特征在于：所述的不锈钢桶体(7)和绝缘子(4、5)以及变径保护环(2)均为同心圆。

3.一种测氚方法，包括以下步骤：

①.氚在空气中所引起的饱和相对参考电流I₀的理论计算

取测氚装置的不锈钢桶体内放射性气体活度为A₀，得到饱和相对参考电流I0的计算公式如下：

$I_0=\frac{E\·A_0\·e}{W}---\left(1\right)$

式中：

E-为在所充气体中每次衰变沉积的平均能量，单位eV，对氚的β粒子衰变为5.65keV；

e-为电子电荷，单位1.6×10^-19C；

W-为平均电离功，即在所充气体中每产生一对离子所需要的平均能量，单位eV，对应于空气该值为33.7eV/每个离子对；

②.采用测氚装置测量待测密封容器中由放射性气体氚所引起的电流I

将测氚装置放入待测密封容器中，在测氚装置上施加饱和工作电压，通过测氚装置外接的弱电流静电计测出饱和电流I；

③.密封容器中氚浓度D的计算

密封容器中氚浓度计算公式：

$D=\frac{I}{I_0\×V}\×A_0---\left(2\right)$

式中：V为测氚装置的不锈钢桶体容积

将①中的电流值I₀及②中的电流值I带入公式(2)得

$D=\frac{I\×W}{V\×E\×e}---\left(3\right).$