[发明专利]一种开环式测量射气介质氡析出率的方法和装置

权利要求书

1.一种开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，测氡仪的进气口通过气管与集气罩连通，测氡仪的出气口与外界环境连通，在集气罩的上表面设与外界环境连通的孔，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，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渗流流量为q₁；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△T，依次记录此时刻下的氡浓度C₁、C₂、C₃、……、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；

当试验柱内的渗流方向向下时，微分方程为

当试验柱内的渗流方向向上时，微分方程为

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为集气罩的空间体积，单位为m³；S为集气罩的横截面积，单位为m²；J为射气介质表面氡析出率，单位为Bq(m^-2·s^-1)；λ_e为氡的等效衰变常数，单位为s^-1；q和q₁分别为进入测氡仪的气体流量和试验柱内的气体渗流流量，单位均为m³/s。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当试验柱内的渗流方向向下时，解上述微分方程得：

令则:C＝A1+e^-B1t(C₀-A1)

利用上述测量值对C＝A1+e^-B1t(C₀-A1)进行拟合，得到A1和B1的值，再代入中，计算氡析出率J。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当试验柱内的渗流方向向上时，解上述微分方程得：

令

则：C＝A2+e^-B2t(C₀-A2)

利用上述测量值对C＝A2+e^-B2t(C₀-A2)进行拟合，得到A2和B2的值，再代入中，计算氡析出率J。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，利用最小二乘法进行拟合。

5.一种用于开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)的进气口通过气管与集气罩(6)连通，测氡仪(5)的出气口与外界环境连通，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)。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，气管上均设有气体流量计(3)。

7.如权利要求5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。

8.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。

9.如权利要求5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1-10％。

10.如权利要求5所述的装置，其特征在于，试验柱(7)的横截面积固定。