[发明专利]一种氡活度绝对测量装置

说明书

本发明属于氡活度绝对测量技术领域，具体涉及一种氡活度绝对测量装置，包括分别与小立体角测量室的顶端和底端密封连接的能谱信号测量分析系统、极低温测量控制系统，与小立体角测量室一侧密封连接的、向小立体角测量室内提供氡气的扩散型固体氡源，极低温测量控制系统可将小立体角测量室内的氡气冷凝为冷凝氡源，能谱信号测量分析系统可对冷凝氡源进行小立体角α测量，还包括用于对小立体角测量室、极低温测量控制系统抽真空的真空测量控制系统。该装置能够测量同一冷凝氡源的能谱和源几何参数，且探测器多次测量不易污染，得到不依赖于镭源标准物质定值的标准氡气源，从根本上改善氡测量的不确定度水平2％(2σ)，且操作方便，无液体源污染危险。

技术领域

本发明属于氡活度绝对测量技术领域，具体涉及一种氡活度绝对测量装置。

背景技术

放射性惰性气体氡在自然界和人工建材中广泛存在，是人体所受天然环境辐射的主要来源之一(54％)。随着测量目的不同，各种测量方法得到应用，按采样方式可分为主动式和被动式两大类；按测量方式可分为瞬时测量、连续测量和累积测量等方法。被动式方法有TLD(热释光)、活性炭吸附、STD(固体径迹)、驻极体电荷法等；主动式的有电离室、LUCAS闪烁室、双滤膜、气球法等。近年来还出现了许多新方法，如法国P.ZETTWOOG用γ谱仪测量特殊容器中氡及其子体活度，J.L.PICOLO采用将氡冷凝在金属表面进行小立体角α绝对测量，德国PTB的流气式多丝脉冲电离室连续测量，还有活性炭浓集萃取用液体闪烁体测量，静电收集半导体测量等等。各种方法测值间存在较大差异，为了提高可靠性，量值溯源及校准工作具有重要意义。

与其它放射性活度标准不同，由于氡衰变链长，半衰期短，且各种材料对它们的吸附及渗透情况复杂，测量时影响因素众多，1996年以前，国际公认的氡活度测量标准方法电离室法和闪烁室法，都是相对标准，由标准镭源给出刻度系数，近年来才出现了冷冻小立体角绝对测氡的方法，提高了标准的不确定度水平，但存在无法测量同一冷凝源的能谱和源几何参数，以及探测器易污染的问题。

目前国内的氡测量标准都是相对标准，包括本单位的国防计量最高标准－电离室测氡标准装置，它们定值最终溯源于镭标准物质，而标准镭源较高的不确定度3％(2σ)是氡标准不确定度(电离室测氡标准5％(2σ))的主要来源，且液体镭源本身操作不便，重复性较差并存在污染危险，造成我国氡测量标准与国际先进水平有较大差距。

发明内容

针对目前国内的氡测量标准都是相对标准，测量不确定度较高的问题。本发明的目的是提供一种改进的小立体角法氡绝对测量和氡气气体源产生系统，解决测量同一冷凝氡源的能谱和源几何参数，以及探测器易污染的问题，得到不依赖于镭源标准物质定值的标准氡气源，从根本上改善氡测量的不确定度水平2％(2σ)，且操作方便，无液体源泄漏污染危险。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种氡活度绝对测量装置，其中，包括分别与小立体角测量室的顶端和底端密封连接的能谱信号测量分析系统、极低温测量控制系统，与所述小立体角测量室一侧密封连接的、用于向所述小立体角测量室内提供氡气的扩散型固体氡源，所述极低温测量控制系统能够将所述小立体角测量室内的氡气进行冷凝得到冷凝氡源，所述能谱信号测量分析系统能够对所述冷凝氡源进行小立体角α测量，还包括用于对所述小立体角测量室、极低温测量控制系统抽真空的真空测量控制系统。

进一步，所述能谱信号测量分析系统可更换的密封设置在所述小立体角测量室的顶端；还包括在所述冷凝氡源处于密封状态下、可更换的设置在所述小立体角测量室的顶端的、用于对所述冷凝氡源的直径进行测量的冷凝氡源直径精确测量装置。

进一步，还包括通过密封的气体转移真空管路设置在所述小立体角测量室另一侧的标准容器，所述标准容器通过液氮冷却，所述冷凝氡源通过所述极低温测量控制系统加热释放后的氡气经过所述气体转移真空管路进入所述标准容器并冷凝，得到准确定量的氡气标准源。