放射性气溶胶监测仪校准装置的构建

发布时间：2020-09-26 16:21

　　随着核科学与核工业的飞速发展,不可避免的会产生放射性气溶胶,尤其是人工放射性气溶胶。在核设施运行时,核设施释放出的放射性气溶胶的种类和活度,可以为判断核设施的运行状态提供重要的参考信息,放射性气溶胶监测仪对保证核设施的安全运行有着不可替代的作用。因此,对放射性气溶胶的准确测量提出了较高要求,但现今对于放射性气溶胶监测仪的校准大多只校准监测仪的探头部分,忽略了气溶胶监测仪的取样效率和滤纸的拦截效率,不能直观的反映气溶胶监测仪的测量效率和测量精度。因此需要开发一套可以直接反映出气溶胶监测仪性能的气溶胶监测仪校准装置,对气溶胶监测仪进行准确校准和检定。根据放射性气溶胶监测仪的工作原理,构建了一套放射性气溶胶气溶胶校准装置和一套产生放射性气溶胶的气溶胶发生器。使用气溶胶发生器发生放射性气溶胶,放射性气溶胶监测仪通过放射性气溶胶校准装置对放射性气溶胶进行取样测量。通过和另一取样口测量得出的数据对比,校准放射性气溶胶监测仪。通过实验论证放射性气溶胶监测仪校准装置的可行性,为放射性气溶胶检测装置校准奠定技术基础。
【学位单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TL81
【部分图文】：

核设施,放射性气溶胶,放射性气溶胶监测仪,氡子体

溶胶监测仪的校准分动态校准和静态校准两种方法。气溶胶监测仪都是使用滤纸对空气中的气溶胶进行取样，使用半烁体探测器对取样后的滤膜进行测量，根据测出的能谱判断放射和种类，在对这种放射性气溶胶监测仪的校准和检定时，大多使别对滤纸过滤效率和探头探测效率分别进行校准和检定，而在真胶环境下，放射性气溶胶监测仪的取样效率，取样方式和取样流射性气溶胶监测仪的测量结果有较大影响，仅凭滤纸过滤效率和法对放射性气溶胶监测仪的性能做出校准[14~20]。仪一般采用动态校准，待测氡子体仪和标准仪器放入氡室内，向溶胶，保持氡和气溶胶浓度浓度稳定，氡衰变产生的氡子体与空合变为放射性氡子体气溶胶，被氡子体仪采集测量。对比待测氡器的数据来校准氡子体仪，动态校准为待测氡子体仪创造一个稳真实反映待测氡子体仪对氡子体的探测能力，校准结果与仪器的

粒径分布,气溶胶监测,气溶胶,发生器

的气溶胶的分散度不同，单分散气溶胶粒径分布窄，气溶胶的粒径服从正态分布，多分散气溶胶粒径分布宽，气溶胶粒径大小随机。美国 Topas，TSI 等公司出售单分散气溶胶发生器性能较为稳定，产生的气溶胶单分散性低于 1.5，粒径稳定，浓度高[21,22]，但其产品价格较高。高浓度单分散气溶胶发生器的研究在国内发展较晚，目前没有成熟的国产商用单分散气溶胶发生器发售。因此，需要研制出能满足放射性气溶胶监测仪校准需求的，价格较低的高浓度单分散气溶胶发生器。图 3.1 分别是美国 TSI 公司的 3076 型恒流雾化气溶胶发生器，3475 型凝聚式单分散气溶胶发生器和勺海叶舟公司 SH-600 型气流雾化器。TSI 公司的 3076型气溶胶发生器是一种科利森式喷雾器，它可生成 107个/cm3浓度的恒定粒径的气溶胶。3475 型气溶胶发生器采用蒸发冷凝法原理，能产生高浓度单分散的气溶胶，气溶胶粒径可在 0.1μm~0.8μm 范围内调节，产生的气溶胶浓度最高能达到106个/cm3，SH-600 型气流雾化器，利用高速气流使液膜产生分裂，而形成微小的雾滴。

雾滴,超声波振动,超声波雾化,雾化器

图 2.1 气流雾化器雾化喷嘴是使用电源和驱动板驱动超声波雾化片，产生超剧烈运动，水面液体破碎扩散形成雾滴，雾滴经面由于超声波的作用，会在液面上的各处形成局负压区会产生空穴或气泡。这些空穴或气泡处，会产生微激波，因而在局部微小区域有很大压化，这种现象被称为微激波理论。超声波震动法率、液体表面张力等有关，大都分布在 3~10μm燥管干燥后，形成 300nm 左右的固态气溶胶，可粒径大小。

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