高压电晕氡子体采样方法的机理研究

发布时间：2022-08-11 22:00

　　利用高压电晕放电进行气溶胶采集是一种新型氡子体采集方法,这种方法具有采集效率高、采集片可重复利用等优点。氡子体在出生后一部分很快与空气中气溶胶粒子相结合形成结合态氡子体,而氡子体气溶胶粒子除了具有放射特性以外,其他行为和特性都与普通的气溶胶粒子一致。气溶胶粒子在高压电晕电场中会经历离子碰撞荷电、电场力驱使运动以及采集板（片）上沉积分布三个阶段。采集效率是评价采集器性能的一个重要指标,本文从多针对板结构中直流正电晕放电机理开始,利用MATLAB软件中PDE Tool工具箱仿真分析了初始电场分布情况,通过理论计算和实验对比研究了极板间距、外施电压、温度、相对湿度等参数对电晕放电伏安特性的影响。其次,本文对采集器中极板间距、电极针分布等主要放电参数进行了研究,从放电稳定性角度,确定了采集器的最优化放电结构参数值。与此同时,本文认为氡子体采集器中二次采集手段可行性较低。最后,通过对气溶胶粒子在电晕场中的运动行为进行理论分析计算,推导出了氡子体气溶胶采集器的采集效率公式。采集效率受到外施电压、极板间距、气溶胶粒子粒径、温度以及相对湿度等诸多因素的影响,本文对主要影响因素进行了定量分析,并给出了相... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景
        1.1.1 氡子体主要性质
        1.1.2 氡子体采集及测量方法研究现状
    1.2 论文选题依据
    1.3 论文研究目的及意义
    1.4 论文研究内容及章节安排
2 多针对板正电晕放电机理
    2.1 非均匀电场中的气体放电
        2.1.1 非均匀电场中气体击穿过程
        2.1.2 多针对板初始电晕电场分布
        2.1.3 空气中正电晕放电的化学反应
    2.2 正直流电晕放电特性研究
        2.2.1 正电晕放电起晕电压
        2.2.2 多针对板正电晕放电伏安特性
        2.2.3 温度、湿度对正电晕放电伏安特性的影响
3 采集腔室与放电结构参数设计
    3.1 采集腔室及采集板结构设计
    3.2 放电结构参数设计
        3.2.1 针板间距选取
        3.2.2 电极针间距及数量选取
        3.2.3 电极针材料放电特性
    3.3 二次采集可行性简述
    3.4 氡子体采集器伏安特性
4 高压电晕氡子体采集与测量原理
    4.1 实验用氡子体气溶胶的产生
        4.1.1 氡子体浓度稳定场
        4.1.2 气溶胶浓度稳定场
        4.1.3 氡及氡子体浓度监测
    4.2 氡子体气溶胶粒子荷电过程
        4.2.1 场致荷电
        4.2.2 扩散荷电
    4.3 氡子体气溶胶粒子采集过程
        4.3.1 气溶胶粒子在电场的运动
        4.3.2 气溶胶粒子的采集效率
    4.4 氡子体（活度）浓度测量方法
        4.4.1 氡其子体采集过程中放射性衰变规律
        4.4.2 积分谱仪法测量氡子体浓度
        4.4.3 积分谱仪计数效率η的计算
5 采集效率影响因素研究
    5.1 氡子体采集效率
        5.1.1 采集效率η的理论计算
        5.1.2 采集效率η的实验对比计算
    5.2 非环境参数对氡子体采集效率的影响
        5.2.1 不同电压对氡子体采集的影响
        5.2.2 不同气溶胶介质对氡子体采集的影响
        5.2.3 采集片位置对采集效率的影响
    5.3 系数k、kv的定值方法
    5.4 环境参数对采集效率的影响
        5.4.1 相对湿度对采集效率的影响
        5.4.2 温度对采集效率的影响
        5.4.3 系数ks的拟合表达式
    5.5 氡子体采集器与Alpha PM附件测量结果对比
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3675470