[实用新型]一种氡同步补偿式空气中氚连续监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种放射性气体核素氚的连续、实时监测装置，具体地说一种氡同步补偿式空气中氚连续监测仪。

背景技术

放射性气体氚包括HTO和HT。氚β粒子的最大能量为18KeV，平均能量5.7kev，在空气中的最大射程5mm，难以用普通的β探测器进行探测，通常的方法是采用流气式电离室进行测量。国内过去30多年一直使用国营262厂(西安核仪器厂)FJ-357低能β气体监测仪进行空气中氚的监测，近10年来该厂推出的新产品主要有XH-3125氚气监控测量仪和XH-3127低能β气体测量仪，中国辐射防护研究院的TAM-1，TAM-2，TAM-3型系列空气中氚监测仪，在减小氚的记忆效应对测量的影响，提高氚监测仪的探测灵敏度、实现仪器与计算机的配接，自动换档，显示测量结果，数据处理存储和打印绘图方面较前有了很大的改进。

对于在其他放射性气体存在条件下氚的甄别监测，美国Jalbert在上世纪80年代曾研制过一种可甄别Kr-85等放射性惰性气体的同轴补偿式测氚电离室(Jalbert.R.A A Tritium Monitor For FusionReactor Rep LA-9382-MS，Los Alames National Lab.NIM(1982))。该同轴园柱型电离室共用一个氚β不能穿透的聚酯膜或薄铝箔作为公共壁。被测气体通过中空的中心电极进入内电离室。氚在内电离室里被测量，而氚以外的其他气体产生的高能β射线，除在内室产生电离电流外，穿过公共壁在外室电极上还可收集到补偿电流，从而实现在其他放射性气体存在条件下对氚的甄别测量。

然而，上述Kr-85或Rn补偿的氚监测仪，属于硬补偿，即要求测量室与补偿室对被补偿的射线响应完全相同，靠电离室所加高压极性相反，在静电计中产生的正负电流相抵消。实际上由于测量室与补偿室的结构、体积上存在的某些差异或其他原因，补偿电流很难为零，仪器一旦装好即为定值不能调整。

综合上述具有对其他放射性气体甄别功能的氚监测仪原理，国内在2004年中国辐射防护研究院由本人负责的氚课题组成功地研制了一台TAM-5型氡甄别型空气中氚监测仪，并申报了专利。该仪器虽然满足了现场的监测要求，但在样机的性能检验发现其存在的主要问题是测氚电离室与测氡补偿电离室对被测氡气的响应比值呈纺锤形，有较大的分散性。反映在环境氡浓度上升时与下降时，两探测电离室电流的比值有一定差异。表现为在环境氡浓度由上升转为下降时，仪器在很长时间内差分给出负值。图1是现有的氡同步补偿式空气中氚连续监测仪整机的结构示意图。

发明内容

本实用新型的目的在于对上述可以对氚β和氡α粒子进行实时连续、同步测量的氡补偿式氚监测仪进行结构上的改进。不仅简化了结构，而且使测氚电离室与测氡补偿电离室对被测氡气的响应比值分散性大为减小，提高实时氚监测的精度。

本实用新型的技术方案如下：一种氡同步补偿式空气中氚连续监测仪，包括扁长方形盒式电离室箱体，箱体的中部为测氚电离室，测氚电离室的两侧各设有一个测氡补偿电离室，其特征在于所说的测氚电离室中间设有一排接零电位的中心电极丝(6)，电极丝的两侧各有一个接高压的镀铝聚酯膜窗(4)，测氚电离室左右两端分别设有进出气孔(8、10)，构成一个高气密性的内嵌式平行板流气式测氚电离室；

在两个镀铝聚酯膜窗与箱体上、下壳体(3、13)中间，各设有一排接零电位的收集电极丝(5)，构成两个薄窗式的平行板测氡补偿电离室，每个补偿电离室的有效体积为测氚电离室体积的1/2；

箱体本体(7)两侧各设有一个凹槽，两个镀铝聚酯膜窗(4)分别安装在两个凹槽内，进出气孔(8、10)设在本体(7)的两端；

所说的镀铝聚酯膜窗、中心电极丝、收集电极丝相互之间，以及与箱体之间均通过聚氯乙烯或聚四氟乙烯绝缘接触。

在上述方案的基础上，其特征在于还包括粒子过滤器(36)、转子流量计(37)、消离子器(35)、隔膜抽气泵(31)，以及静电计前置级(39、40)、显示(41)及8031单片机数据处理系统(42)和0-10V模拟输出(43)及报警单元(44)。

在上述方案的基础上，其特征在于探测器箱体由内外表面进行过氧化处理的合金铝电离室上、下壳体(3、13)、本体(7)，用螺丝(1)紧固构成一个密闭的箱体。

在上述方案的基础上，在上述方案的基础上，其特征在于所说的中心电极丝(6)和收集电极丝(5)通过聚四氟乙烯绝缘座(2)固定在电离室箱体内，所说的双面镀铝聚酯膜窗固定在不锈钢框架上，不锈钢框架通过聚氯乙烯绝缘体(9)固定在电离室箱体本体(7)上。