[发明专利]多电极提高带正电的218

说明书

多电极提高带正电的²¹⁸Po收集效率的测量腔及方法，测量腔内壁为导电层，其壁板上设有出气管及进气管，半导体探测器安装在绝缘端盖上的中心部位，复数个电极围绕半导体探测器呈环形安装绝缘端盖上，形成第一环形测量圈，端盖固定在腔体的开口端。测量方法如下：腔体上进气管与氡室连接，半导体探测器、导电层及串联后的电极分别通过导线与高压模块连接，采样泵与出气管连接，开启采样泵，引入氡室空气，使得腔体内氡浓度与氡室内相同。高压模块分别调节导电层和半导体探测器及电极表面之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的²¹⁸Po衰变计数率，再利用二次仪表对半导体探测器测量得到的²¹⁸Po衰变计数进行分析计算得到氡的浓度。

技术领域

本发明涉及核辐射探测技术，特别是一种采用多电极来有效提高静电收集法测氡仪对带正电的²¹⁸Po收集效率的测量腔及测量方法。

背景技术

环境中的氡（²²²Rn）是人类所受天然辐射的主要来源。基于不同测量原理的氡测量方法和仪器有多种，其中静电收集法测氡仪由于其自动化程度高，具有能谱分辨能力排出²²⁰Rn的干扰而得到了广泛的应用。所谓静电收集法就是具有一个测量腔，测量腔一般是半球型或圆柱型，测量腔的上部有一个半导体探测器，在测量腔壁和半导体探测器之间加上高电压，形成静电场。氡被滤除子体后随环境中的空气被泵入测量腔，在测量腔内继续衰变，产生带正电的²¹⁸Po，带正电的²¹⁸Po将在静电场的作用下被收集到半导体探测器的表面。收集过程中，带正电的²¹⁸Po与空气中的分子、离子碰撞，如果与带负电的OH^-离子碰撞就有可能复合成电中性的粒子，不能被静电场收集到半导体探测器的表面，使得收集效率降低。目前的理论仿真和实验都表明：这类测量腔的半导体探测器表面附近的电场强度非常大，而在测量腔腔壁附近的电场强度较小。这就导致测量腔腔壁附近的氡衰变产生的带正电的²¹⁸Po在静电场作用下的漂移速度较小，收集时间较长，在收集过程中与带负电的OH^-离子复合概率较大，使得带正电的²¹⁸Po被静电场收集到探测器表面的效率不高，测氡仪的探测灵敏度较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用多电极来有效提高静电收集法测氡仪对带正电的²¹⁸Po收集效率的测量腔及测量方法。

本发明的技术方案是：多电极提高带正电的²¹⁸Po收集效率的测量腔，包括腔体、绝缘端盖、半导体探测器及电极。

腔体的内壁为导电层，其壁板上设有出气管及进气管，腔体内腔高度为6-25厘米。

半导体探测器安装在绝缘端盖上的中心部位，复数个电极围绕半导体探测器呈环形安装绝缘端盖上，形成第一环形测量圈，在第一环形测圈上，相邻两个电极的中心距离为6-15厘米，电极的中心离腔体内璧导电层的距离为6-15厘米。

端盖通过螺钉固定在腔体的开口端。

采用上述测量腔提高静电场对带正电的²¹⁸Po的收集效率的方法如下：

A、将腔体上的进气管与氡室连接，半导体探测器及腔体内壁的导电层分别通过导线与高压模块连接，电极通过导线串联后再与高压模块连接，采样泵与腔体上的出气管连接，开启采样泵，引入氡室的空气，使得腔体内的氡浓度与氡室内相同。

B、通过高压模块调节腔体内导电层与半导体探测器之间电压，利用二次仪表得到半导体探测器测量到的²¹⁸Po衰变计数率，计数率随电压的升高而升高，当继续调高电压而计数率基本不变时，停止调节导电层与半导体探测器之间电压。