测氡仪的选择及应用

发布时间:17-05-05 11:33分类:技术文章 标签:测氡仪E-Perm
新型测氡仪E-Perm和其选择方法 北京康高特科技有限公司 张鑫宇
氡是由长期存在于地壳中的放射性物质铀衰变而成的产物,在空气中普遍存在。虽然氡是惰性气体,不与大多数物质反应,但是它会随着时间的推移,自发进行放射性衰变危害人体的健康。我们不能完全屏蔽氡对人体的危害,但是只要进行有效控制,并经常检测,使氡的浓度保持在一定数值以下,其对人体的伤害*可以忽略不计。
氡的浓度一般使用放射性活度单位,因此可以在各种检测报告上看到测量结果为Bq/m3(贝克勒尔/立方米)或pCi/L(皮居里/升)。其中贝克勒尔为国际单位制单位,这两个单位可以简单地由下式转换:
在核辐射测量仪器市场上有许多类型的测氡仪,有些使用闪烁体测量(PMT)、有些使用阿尔法粒子径迹测量(RADUET)、有些使用电离室测量(RTM1688、RAD7)、还有些使用光敏元件连续测量(1027)。这些仪器各有优势,但是它们共同的特点是测量误差较高、对环境要求比较严格。而且因为仪器昂贵,不能大量配备实现多点监测,浪费时间。
E-Perm是*美国Rad
Elec公司研发的适用于多种测量环境的测氡仪。仪器对环境的要求很低,可以用于室内和室外测量,在任何湿度(RH%<*)和温度(T<50℃)下都能保证精确的测量结果。其中驻极体价格便宜,可以反复使用,因此能够实现同时多点测量。对于环保、建筑验收、疾控、研究所等需要精确大量测量氡浓度的机构是不可多得的选择。
原理简介
仪器由三个部分组成,驻极体(Fig1)、离子腔(Fig2)和电压读数器(Fig3)。
Fig1 Fig2 Fig3
仪器测量原理如图4所示,将驻极体和离子腔组合之后,形成一个电离室。空气中的氡通过扩散进入离子腔中。在仪器进气口处有过滤器,只允许气体进入,因此可以防止氡衰变产物Po对测量结果的影响。又因为钍(Th)的半衰期很短,不能及时地扩散到离子腔中,因此也可以排除钍对测量结果的影响。
氡在离子腔中发生阿尔法衰变,阿尔法粒子携带能量,将空气电离带正负电荷。驻极体带有700-780V电压,在离子腔中形成电场,正负电荷在电场中运动。正电荷接触导电腔壁,被导出仪器。负电荷接触驻极体,使驻极体电压降低。使用电压读数器读取驻极体电压,通过电压降低的多少和测量时间计算氡浓度。
*终用户只要将每个驻极体的电压输入软件,*能够自动计算出测量结果。 Fig4
氡浓度的计算方法如下所示:
其中,I为驻极体开始测量的电压,J为驻极体结束测量的电压,CF为不同驻极体离子腔组合的计算因数,其物理意义是将电离室置于1pCi/L的浓度环境下1天所消耗的电压。BG为伽马辐射本底值。
其中,A和B根据驻极体和离子腔的不同有所区别,是其固有参数。 操作步骤
仪器的操作非常简单,基本不用对仪器进行设置。
•使用电压读数器读取驻极体电压(I) •将驻极体和离子腔组合成电离室(EIC)
•将电离室放置在需要测量的地点 •等待一段时间后取回电离室
•使用电压读数器读取驻极体电压(J) •将数据输入软件,得到测量结果
用户需要在计算软件上输入开始日期、结束日期;开始电压、结束电压;本底值;驻极体序列号和电离室类型(请见选择方法)。软件能够自动计算出氡浓度、误差和精度。
选择方法 如上所述,仪器由三部分组成。
其中电压读数器用于读取电压,只有一种型号,不用选择。
驻极体分为两种类型:高灵敏度(ST)和低灵敏度(LT)。ST用于短时间测量,LT用于长时间测量。
离子腔分为四种类型:长时间测量腔(L 58ml)、带开关长时间测量腔(L-OO
53ml)、带开关标准测量腔(S 210ml)和短时间测量腔(H
960ml)。离子腔体积越大测量时间越短,误差越小。带开关和不带开关的区别是带开关的离子腔能够暂停测量,而不带开关的离子腔一旦安装好后立即开始测量。
根据用户对*小检测浓度、*澳门新葡萄京官网注册,大浓度、检测时间、允许误差的要求,可以选择不同的驻极体和离子腔,组合成电离室。电离室型号例如SST表示使用S带开关标准测量离子腔和ST高灵敏度驻极体;LLT-OO表示使用L-OO带开关长时间测量离子腔和LT低灵敏度驻极体。
不同型号的电离室*小检出限和测量时间如下: 类型 测量时间(天)
50%误差限*小检出值(pCi/L) 25%误差限*小检出值(pCi/L)
10%误差限*小检出值(pCi/L) 准确度 浓度4pCi/L SST 2 0.4 0.9 3.4 9.3% 7
0.2 0.4 1.3 5.9% SLT 30 0.3 0.5 2.7 7.9% 120 0.2 0.4 1.2 5.7% LLT 91 0.3
1.1 5.2 11.4% 365 0.2 0.4 1.4 6.1% LLT-OO 91 0.3 1.1 5.7 12.6% 365 0.2
0.4 1.6 6.8% LST-OO 30 0.2 0.4 1.4 6.9% 91 0.2 0.4 1.2 6.2% HST 2 0.19
0.4 1.1 6.5% *测量时间为推荐测量时间,可以适当缩短。
不同型号的电离室的*大测量浓度称为动态范围(Dynamic
Range)通过下式算出:
例如SST的CF值为2.1198,通过上式算得DR=260pCi/L。此数字的物理意义是如果氡浓度为260pCi/L,那么用SST电离室测量1天,驻极体上的电压将从750V降低至200V。也即如果氡浓度为26pCi/L,使用SST电离室测量10天,驻极体上的电压将从750V降低至200V。
不同型号的电离室*大测量浓度如下(1天): E-Perm电离室型号
电离室体积(ml) 动态范围(pCi/L-days) HST 960 50 HLT 960 600 SST 210
277 SLT 210 3307 LST-OO 53 1830 LLT-OO 53 20557 LLT 58 18688
根据上面两个参数表,电离室型号选择步骤如下:
•首*确定测量时间,例如1天以内出结果*需要选择HST或SST。长时间测量选择SLT或LLT-OO。
•接着确定测量平均浓度。通过平均浓度和*大测量浓度表选择能够满足条件的型号。例如如果平均浓度为2pCi/L那么选择HST和SST都可以,这两种型号的使用寿命分别为25天和138天。如果平均浓度为30-40pCi/L,那么*需要选择动态范围相对较大的电离室,从而保证使用寿命。比如选择HST的话,驻极体只能使用1-2天,消耗过快,而选择LST-OO则可以使用46天。
•*后确定测量下限。根据需要的误差限选择对应的*小测量值。例如如果在允许误差限为10%的要求下,需要精确到1pCi/L,则需要选择HST测量2天、LST-OO测量120天或SLT测量120天。
E-Perm测氡仪以其价格低廉、操作简单、测量结果精确、功能多样可选、多点检测等优点被人们认可。充分了解仪器测量原理,正确选择仪器型号能够帮助您在测量氡浓度过程中事半功倍。相信选择E-Perm测氡仪能够大大拓宽氡气检测机构的服务范围和应用领域。
参考文献 1.P.Kotrappaand D.Steck ELECTRET ION CHAMBER-BASED PASSIVE
RADON–THORON DISCRIMINATIVE MONITORS.Radiation Protection Dosimetry
(2010), Vol. 141, No. 4, pp. 386–389 2.E-PermSystem user manual version
2.321 3.Chen, J., Tokonami, S., Sorimachi, A.,Takahashi, H.and Falcomer,
R. Preliminary results of simultaneous radon andthoron tests in Ottawa.
Radiat. Prot. Dosim.130, 253–256 (2008). 4.Tokonami, S., Takahashi, H.,
Kobayashi,Y., Zhuo, W.and Hulber, E. Up-to-date radon-thoron
discriminative detector fora large scale survey. Rev. Sci. Instrum.
76,113505– 113509 (2005). 5.Kotrappa, P., Dempsey, J. C., Ramsey, R.W.
and Stieff, L. R.A practical E-PERM TM (electret passive environmental
radonmonitor) system for indoor 222Rn measurement.HealthPhys.58, 461–467
(1990).

发布时间:16-10-26 15:06分类:技术文章
标签:驻极体测氡仪,E-Perm,美国RADELEC 美国RADELEC
驻极体测氡仪E-Perm是*美国Rad
Elec公司研发的适用于多种测量环境的驻极体测氡仪。仪器对环境的要求很低,可以用于室内和室外测量,在任何湿度(RH%<*)和温度(T<50℃)下都能保证精确的测量结果。其中驻极体价格便宜,可以反复使用,因此能够实现同时多点测量。对于环保、建筑验收、疾控、研究所等需要精确大量测量氡浓度的机构是不可多得的选择。
驻极体是新出现的一种测量氡气浓度的技术,在离子腔中的氡气衰变后碰撞驻极体导致驻极体上电压降低,经过*时间后,测量驻极体上的电压,根据测量时间、开始电压、结束电压和驻极体型号即可计算出氡气的平均浓度。仪器由三部分组成,分别是计数器、驻极体和离子腔,具体选择方法请见技术参数。
驻极体测氡仪E-Perm的特点: •低成本测量,每次测量只需12元
•测量精确,结果稳定性好 •可以用于长期、短期或水氡测量
•通过不同的离子腔和驻极体组合能够得到不同的测量范围
•只需输入几个参数即可得出测量结果 •软件能够自动生成测试报告
•仪器使用不受环境限制 •可以多点同时测量 •驻极体可重复使用
驻极体测氡仪E-Perm的应用范围: •环境监测 •建筑监测 •室内空气质量检测
•水质氡含量测量 驻极体测氡仪E-PermD的技术参数及选择方法:
驻极体分为两种类型:高灵敏度(ST)和低灵敏度(LT)。ST用于短时间测量,LT用于长时间测量。
离子腔分为四种类型:长时间测量腔(L 58ml)、带开关长时间测量腔(L-OO
53ml)、带开关标准测量腔(S 210ml)和短时间测量腔(H
960ml)。离子腔体积越大测量时间越短,误差越小。带开关和不带开关的区别是带开关的离子腔能够暂停测量,而不带开关的离子腔一旦安装好后立即开始测量。
根据用户对*小检测浓度、*大浓度、检测时间、允许误差的要求,可以选择不同的驻极体和离子腔,组合成电离室。电离室型号例如SST表示使用S带开关标准测量离子腔和ST高灵敏度驻极体;LLT-OO表示使用L-OO带开关长时间测量离子腔和LT低灵敏度驻极体。
不同型号的电离室*小检出限和测量时间如下: 类型 测量时间 (天)
50%误差限 *小检出值 (pCi/L) 25%误差限 *小检出值 (pCi/L) 10%误差限
*小检出值 (pCi/L) 准确度 浓度4pCi/L SST 2 0.4 0.9 3.4 9.30% 7 0.2 0.4
1.3 5.90% SLT 30 0.3 0.5 2.7 7.90% 120 0.2 0.4 1.2 5.70% LLT 91 0.3 1.1
5.2 11.40% 365 0.2 0.4 1.4 6.10% LLT-OO 91 0.3 1.1 5.7 12.60% 365 0.2
0.4 1.6 6.80% LST-OO 30 0.2 0.4 1.4 6.90% 91 0.2 0.4 1.2 6.20% HST 2
0.19 0.4 1.1 6.50% 不同型号的电离室*大测量浓度如下(1天):
E-Perm电离室型号 电离室体积(ml) 动态范围(pCi/L-days) HST 960 50 HLT
960 600 SST 210 277 SLT 210 3307 LST-OO 53 1830 LLT-OO 53 20557 LLT 58
18688 根据上面两个参数表,电离室型号选择步骤如下:
•首*确定测量时间,例如1天以内出结果*需要选择HST或SST。长时间测量选择SLT或LLT-OO。
•接着确定测量平均浓度。通过平均浓度和*大测量浓度表选择能够满足条件的型号。例如如果平均浓度为2pCi/L那么选择HST和SST都可以,这两种型号的使用寿命分别为25天和138天。如果平均浓度为30-40pCi/L,那么*需要选择动态范围相对较大的电离室,从而保证使用寿命。比如选择HST的话,驻极体只能使用1-2天,消耗过快,而选择LST-OO则可以使用46天。
•*后确定测量下限。根据需要的误差限选择对应的*小测量值。例如如果在允许误差限为10%的要求下,需要精确到1pCi/L,则需要选择HST测量2天、LST-OO测量120天或SLT测量120天。

发布时间:14-10-29 17:28分类:技术文章 标签:测氡仪
随着工业文明的飞速发展和社会的进步,其带来的环境破坏也日益严重,各种污染危害越燃越剧,人类对环保也越来越重视起来,相应的环境监测项目也越来越多,规则和标准也在不断的完善。在前面的技术文章中,我们有一章节讲述到氡气对人的危害,在本章节中主要介绍测量的目的及不同的测氡仪的适用性。
室内氡的来源:
1、土壤中析出的氡:在地层深处含有铀、镭、钍的土壤、岩石中人们可以发现高浓度的氡。这些氡可以通过地层断裂带,进入土壤,并沿着地的裂缝扩散到室内。一般而言,低层住房室内氡含量较高。
2、建筑材料中析出的氡:建筑材料是室内氡的*主要来源,如花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类,特别是含有放射性元素的天然石材,易释放出氡。
3、户外空气带入室内的氡:在室外空气中氡的辐射剂量是很低的,可是一旦进入室内,*会在室内大量地积聚。室内氡还具有明显的季节变化:通过实验可得,冬季*高,夏季*低。可见,室内通风状况直接决定了室内氡气对人体危害性的大小。
4、用于取暖和厨房设备的天然气中释放出的氡。 氡气的测量相关:
从1995年到2004年,我国*后颁布了《住房内氡浓度控制标准》GB/T16416—1995,《民有建筑工程内部环境污染控制规范》GB50325—2001,《地下建筑氡及其子体控制标准》GB16356—1996,《人防工程平时使用环境卫生标准》GB/T17216—1998和《室内空气质量标准》GB/T118883—2002,均明确了各类建筑物的室内氡浓度控制标准,这些相应的检测取样标准和准备由于篇幅比较长在这里不多做介绍。
测氡仪的介绍及选择:
测氡仪的种类型号五花八门,*目前大家使用起来比较好和普遍的测氡仪为E-perm被动测氡仪、RAD7连续测氡仪、和1027型连续测氡仪,下面分别介绍他们的适用性和优缺点。
E-perm
测氡仪:e-perm是美国REI公司生产的驻极体辐射监测仪,它是由一个读数器和若干驻极体电极组成(驻极体是具有*电偶极子的电介质)。工作模式为放置电极被动测量,记录初始放置电极的电压和时间,测量一段时间后在用读数器读出结束电极的电压和时间。然后再通过软件计算即可得出氡气的浓度。
测量原理:利用驻极体其静电场收集离子的特性,当氡气扩散至离子腔发生衰变时会被电极所吸附,驻极体电压降低通过时间与电压差来计算出氡气含量。
仪器优点:驻极体测氡装置具有,体积小、灵敏度高、和成本低、且能选择不同环境适用的电极来达到更精确的测量,同时还可以多点布测多点测量。缺点:仪器利用测量时间的电压差来计算氡气含量。因此在普通的居住环境中需要三四个小时的测量才能取得准确值。
Rad7连续测氡仪:Rad7测氡仪是*内置抽气泵和可充电电池方便与长时间连续的进行精准测量也可外接电源进行长时间的检测。
工作原理:测试装置连接完毕之后,仪器运作时抽入空气—–干燥过滤(湿度灰尘)——细密过滤(子体)—–进入探测器(氡气)。仪器的探测器是一个高压的金-硅面垒探测器,容器内壁带有负电位,当进入其中的氡气发生衰变,氡的原子核和原子及变为钋原子核和钋原子,在电场的作用下向探测器移动并吸附在探测器上。随后钋原子核发生衰变时(α衰变)在粒子的激发作用下产生脉冲信号被仪器接收。该仪器的优点是可以多用途的测量氡气,空气中水中土壤中,根据所选配件不同可以达到一机多测的用途。
仪器的优点:功能强大、数据可靠、应用广泛、缺点是价格较贵不够轻巧。 Model
1027测氡仪:1027测氡仪是美国Sun
Nuclear公司生产的*连续测氡仪,便携干电池供电,可用于长时间的环境氡测量。
仪器原理:当氡气扩散进入传感器时,氡发生衰变的子体和α粒子,α粒子被轰击计数器及产生相应的信号再通过电路转换显示到菜单上。
体积小操作简单是其优点非常适合室内空气中的氡气检测,缺点是对土壤和水中的氡气不能检测。
连续测氡仪具有测量方便,数据稳定等优点,但测试方法不固定,所以使用人员在制定检测方法时确定好适宜的检测周期时间,实际应用时应注意测量值在接近限值时,可以增加测量时间和周期数,来提高结果的准确度。
以上针对三中同类优品进行不同的适用性介绍,仪器参数的描述可以在本网站直接检索更方便于对比。也可以联系我司的核仪人员根据使用条件来进行参比选择。

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