[发明专利]一种闭环式测量射气介质氡析出率的方法和装置

权利要求书

1.一种闭环式测量射气介质氡析出率的方法，该方法使用以下装置进行氡析出率的测量：该装置包括测氡仪和集气罩，所述测氡仪通过气管与所述集气罩连通并构成闭合回路，其特征在于，该装置还包括用于盛装待测射气介质的试验柱，所述集气罩设于所述试验柱的上方，在集气罩的上表面设与外界环境连通的孔，试验柱的下方设气体均压室，气体均压室通过气管连接气体泵，气体均压室与气体泵之间的气管上设有流量调节器；

该方法包括以下步骤：

(1)打开气体泵，通过流量调节器控制进入气体均压室的流量为Q；用测氡仪测量出外界环境中的氡浓度C₀作为集气罩在零时刻的氡浓度为C₀，当开始测量集气罩里的氡浓度时，每过相同的时间间隔ΔT，依次记录此时刻下的氡浓度C₁、C₂、……、C_n(n≥5)；

(2)利用上述测量值拟合以下微分方程的解，计算氡析出率J；

其中，C为集气罩中氡浓度，单位为Bq/m³；t为氡析出的时间，单位为s；V为测氡仪和集气罩所在闭合回路的总体积，单位为m³；S为集气罩的底面积，单位为m²；J为射气介质表面氡析出率，单位为Bq(m^-2·s^-1)；λ₁为氡的衰变常数，单位为s^-1；λ₂为泄漏率，单位为s^-1；λ₃为反扩散系数，单位为s^-1；Q为气体渗流流量，单位为m³/s。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，解上述微分方程得：

令λ_e＝λ₁+λ₂+λ₃，则

令则C＝a+(C₀-a)e^-bt；

通过在相同的时间间隔ΔT对集气罩中氡浓度的测定得到的氡浓度值C₁、C₂、……、C_n，按C(t)＝a+(C₀-a)e^-bt方程进行拟合，得到a和b的值，并将a和b的值代入，计算出λ_e和J，

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测氡仪和集气罩所在闭合回路由过滤装置、干燥管、气体流量计、测氡仪与集气罩采用气管依次串联的方式构成。

4.一种用于闭环式测量射气介质氡析出率的装置，包括测氡仪(5)、用于盛装待测射气介质的试验柱(7)，试验柱(7)的上方设集气罩(6)，测氡仪(5)通过气管与集气罩(6)连通并构成闭合回路，其特征在于，在集气罩(6)的上表面设与外界连通的孔(4)，试验柱(7)的下方设气体均压室(8)，气体均压室(8)通过气管连接气体泵(10)，气体均压室(8)与气体泵(10)之间的气管上设有流量调节器(11)。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，气管上均设有气体流量计(3)。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，气体均压室(8)上设有进气口(9)，气体泵(10)通过气管与进气口(9)连通，进气口(9)位于气体均压室(8)的侧面或底面。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，气体均压室(8)内填充颗粒状的填料，进气口位于气体均压室(8)的底面。

8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述闭合回路由过滤装置(1)、干燥管(2)、气体流量计(3)、测氡仪(5)与集气罩(6)采用气管依次串联的方式构成。

9.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述孔(4)的面积占集气罩的上表面积的5-10％。

10.如权利要求4所述的装置，其特征在于，试验柱(7)为横截面积固定的柱体。