專利名稱：氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及放射性采樣測量領(lǐng)域，具體涉及一種氡室放射性 氣溶膠發(fā)生與采樣裝置。
背景技術(shù)：
氡室是在一個密閉容器內(nèi)釋放放射性氡氣，或者釷射氣，并且能 夠?qū)﹄睔獾臐舛冗M行調(diào)節(jié)和控制的裝置。其原理是由流氣式固體氡源 按照一定的流率向氡室補充氡氣，當氡室內(nèi)氡濃度積累到設(shè)定的目標 濃度時，停止向氡室補氡。停止補氡后，根據(jù)放射性衰變規(guī)律，氡室 氡濃度將產(chǎn)生變化，因此需要根據(jù)氡的衰變速度、系統(tǒng)的泄漏速度和 裝置的吸咐等影響因素，在濃度變化允許的范圍內(nèi)進行補氡，從而動 態(tài)保持氡室內(nèi)氡及其子體濃度的均勻穩(wěn)定，以滿足氡和氡子體測量儀 的校準檢定需要。
氡2"Rn(或釷射氣，Rn)是一種放射性氣體，是由鐳^Ra(或224Ra) 衰變產(chǎn)生。氡或釷射氣本身也同樣會衰變，變成固態(tài)的子體2"Po、2"Bi、 214Po (或216Po、 212Pb、 212Bi)等，這些子體吸附在氣溶膠粒子表面便 形成放射性氣溶膠。自然界空氣中存在一定濃度的氣溶膠，當它與放 射性氣體氡或釷射氣混合后很可能形成放射性氣溶膠，動物體呼吸時 將其吸入肺部，子體會附著在氣管粘膜上，形成長時間的內(nèi)輻射損害。 不同濃度，不同粒徑分布以及不同物質(zhì)成分的氣溶膠對氡子體的吸附 特性存在差異，并隨著氣溶膠在大氣中的運移和沉降，放射性氣溶膠 呈現(xiàn)較為復(fù)雜的變化規(guī)律。在氡室中加入一定濃度和粒徑分布的氣溶 膠，并使之與氡均勻混合，便可比較準確定量地模擬空氣中放射性氡 污染的情況。該技術(shù)可應(yīng)用于氡及子體研究、氡測量儀器檢定、大氣 氣溶膠實驗及生物染毒實驗等領(lǐng)域。
目前國內(nèi)放射性氣溶膠環(huán)境的模擬研究一般采用不定量的簡單 裝置，如燃燒煙霧、噴射有機油霧等。其裝置一般無法對放射性氣溶
膠的濃度、粒徑分布等進行準確控制，從而很難對氡子體及放射性氣 溶膠給出較準確的環(huán)境模擬。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種能夠產(chǎn)生給定濃度和粒徑分布 的氣溶膠，使氣溶膠與氡室氣體均勻混合形成放射性氣溶膠，并對氡 室中放射性氣溶膠所吸附的氡子體進行采樣的氡室放射性氣溶膠發(fā) 生與采樣裝置。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案它包括氡室主箱體、通過管道 與氡室主箱體連通的采樣器和氣泵，它還包括通過雙向管道與氡室主 箱體雙向連通的氣溶膠緩沖箱，氣溶膠緩沖箱設(shè)有入口管道和出口管 道。所述的入口管道的另一端與氣溶膠發(fā)生器相連。氣溶膠緩沖箱的 氣溶膠入口管道和出口管道，以及氣溶膠緩沖箱與氡室主箱體的雙向 管道上均安裝有啟閉裝置。
如上所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，氣溶膠緩沖箱內(nèi) 部裝有氣體攪拌裝置。
如上所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，啟閉裝置為電磁 閥門。
如上所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，氣溶膠緩沖箱與 氡室主箱體的雙向管道上安裝有氣泵。
如上所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，管道為圓形截面 的耐壓管道。
如上所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，氣溶膠緩沖箱與 氡室主箱體的雙向管道上安裝有氣泵。
如上所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，管道為圓形截面 的耐壓管道。
本實用新型的效果在于裝置通過控制氣溶膠發(fā)生器和安裝在氣 溶膠緩沖箱入口、出口管道上的啟閉裝置，能夠在氣溶膠緩沖箱產(chǎn)生 給定濃度和粒徑分布的氣溶膠，然后使氣溶膠與氡室氣體均勻混合， 形成放射性氣溶膠。裝置還在氡室外設(shè)計了一套濾膜過濾采樣回路，可對氡室內(nèi)放射性氣溶膠氣體進行采樣，配合a能譜儀可對氡室內(nèi)氡
衰變后子體的情況進行分析。從而為在氡室中模擬自然大氣中放射性 污染情況，并為定量地分析氣溶膠及氡子體狀況提供了 一套切實可行 的裝置。


圖1為一種氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置示意圖。
圖中l(wèi).氡室主箱體；2.氣溶膠緩沖箱；3.采樣器；4.氣泵； 5.氣泵；6.管道；7.啟閉裝置；8.氣溶膠發(fā)生器；9.入口管道；10 出口管道；ll.雙向管道。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
如圖1所示，包括氡室主箱體1、通過管道6與氡室主箱體1連 通的采樣器3和氣泵4。它還包括通過雙向管道11與氡室主箱體1 雙向連通的氣溶膠緩沖箱2，氣溶膠緩沖箱2設(shè)有入口管道9和出口 管道10，所述的入口管道9的另一端與氣溶膠發(fā)生器8相連。氣溶 膠緩沖箱2的氣溶膠入口管道9和出口管道10，以及氣溶膠緩沖箱2 與氡室主箱體1的雙向管道11上均安裝有啟閉裝置7。氣溶膠緩沖 箱2內(nèi)部裝有氣體攪拌裝置。氣溶膠緩沖箱2與氡室主箱體1的雙向 管道11上安裝有氣泵5。
該裝置可劃分為氣溶膠緩沖均勻部分和氣溶膠過濾采樣部分。氣 溶膠緩沖均勻部分包括氣溶膠緩沖箱2和氡室主箱體1。氡室主箱體 l為當前公開使用的一種裝置，它采用鋼化玻璃、有機玻璃或不銹鋼 制成的密閉并且具有一定保溫隔熱效果的容器，體積為1 25m3不 等。氡室主箱體1具有自動加氡、恒定氡濃度以及自動恒溫恒濕等功 能。氣溶膠緩沖箱2可采用與氡室主箱體1相同的材料制成，體積為 0.3 3 1113不等，但其不具有溫濕度調(diào)節(jié)功能。氣溶膠緩沖箱2上連 接有氣溶膠入口管道9和氣溶膠出口管道10，以及與氡室主箱體1 之間的氣體流進、流出雙向管道11。采用的所有管道均為圓形截面 的耐壓管道，可以是鋼管、硬塑管或加強軟塑管。氣溶膠入口管道9 和氣溶膠出口管道11，以及氣溶膠緩沖箱2與氡室主箱體1之間的
氣體流進、流出雙向管道11均加裝有手動閥門或者電磁閥門7，優(yōu)
選可由電氣系統(tǒng)控制的電磁閥門7。氣溶膠過濾采樣部分由采樣器3、 氣泵4和連接管道6組成，安裝于氡室主箱體1的旁路氣路上，與氡 室主箱體1構(gòu)成密閉的循環(huán)氣路。氣溶膠緩沖箱2利用其固定的容積， 可對從氣溶膠發(fā)生器8輸入的氣溶膠氣體進行緩沖和均勻，使其形成 確定濃度氣溶膠。氣溶膠緩沖箱2體積較大時可在內(nèi)部加設(shè)風(fēng)扇、葉 片等氣體攪拌裝置，以改善其內(nèi)部均勻性。氣溶膠緩沖箱2與氡室主 箱體1之間的進出雙向管道11用于將氣溶膠緩沖箱2內(nèi)的氣體與氡 室主箱體l內(nèi)的氣體混合，以形成放射性氣溶膠。 一般在氣溶膠緩沖 箱2與氡室主箱體1之間的進出雙向管道11上串接氣泵5，以加速 兩個箱體之間的氣體交換。
依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，采樣器3內(nèi)部可裝入一定直徑的微孔濾膜，濾膜 的微孔孔徑可根據(jù)所要過濾的氣溶膠粒徑選擇，以便對不同粒徑的氣 溶膠進行分級過濾。氣泵4為帶有進氣口和出氣口的密封型抽氣泵， 氣泵流量的選擇可根據(jù)氡室主箱體1體積的大小而定，并考慮所選用 濾膜的強度，太大的流量可能導(dǎo)致濾膜破損。氣泵4可串接一個氣體 流量計，以準確測定采樣流量。采樣流量乘以氣泵抽氣時間便得到已 過濾的氣體總體積，該體積是評價放射性氣溶膠濃度，或其它參數(shù)的 一個重要指標。
本實用新型所述裝置的工作步驟如下
1. 打開氣溶膠發(fā)生器8、氣溶膠入口管道9和氣溶膠出口管道10 上的電磁閥門7,使一定濃度和粒徑分布的氣溶膠氣體流入氣溶膠緩 沖箱2;
2. 經(jīng)過充分均勻后，氣溶膠緩沖箱2內(nèi)形成確定濃度和粒徑分布 的氣溶膠。此時關(guān)閉氣溶膠發(fā)生器8、氣溶膠入口管道9和氣溶膠出 口管道10上的電磁閥門7，打開氣溶膠緩沖箱2與氡室主箱體1之 間雙向管道11上的電磁閥門7，以及與之串接的氣泵5，使氣溶膠緩 沖箱2與氡室主箱體1之間進行氣體交換；
3. 經(jīng)過充分均勻后，關(guān)閉氣溶膠緩沖箱2與氡室主箱體1之間雙 向管道11上的電磁閥門7，以及與之串接的氣泵5;
4. 在采樣器3中裝入采樣濾膜，開啟采樣回路中的抽氣泵4，開 始循環(huán)抽氣，記錄抽氣時間和流量，換算成采樣體積；
5. 關(guān)閉采樣回路中抽氣泵4，打開采樣器3，取出濾膜。 通過上述歩驟就可以完成放射性氣溶膠的發(fā)生和采樣，最后可以
將濾膜樣品置于a能譜儀中進行能譜測量，并進行相關(guān)的研究、實驗。
權(quán)利要求1. 一種氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，包括氡室主箱體(1)、通過管道(6)與氡室主箱體(1)連通的采樣器(3)和氣泵(4)，其特征在于它還包括通過雙向管道(11)與氡室主箱體(1)雙向連通的氣溶膠緩沖箱(2)，氣溶膠緩沖箱(2)設(shè)有入口管道(9)和出口管道(10)，所述的入口管道(9)的另一端與氣溶膠發(fā)生器(8)相連，所述的氣溶膠緩沖箱(2)的氣溶膠入口管道(9)和出口管道(10)，以及氣溶膠緩沖箱(2)與氡室主箱體(1)的雙向氣體循環(huán)管道(11)上均安裝有啟閉裝置(7)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，其 特征在于所述的氣溶膠緩沖箱(2)內(nèi)部裝有氣體攪拌裝置。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝 置，其特征在于所述的啟閉裝置(7)為電磁閥門。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝 置，其特征在于所述的氣溶膠緩沖箱(2)與氡室主箱體(1)的雙 向氣體循環(huán)管道(11)上安裝有氣泵(5)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，其 特征在于所述的管道均為圓形截面的耐壓管道。
6. 按照權(quán)利要求3所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，其特征在于所述的氣溶膠緩沖箱(2)與氡室主箱體(1)的雙向氣體循環(huán)管道(11)上安裝有氣泵(5)。
7. 按照權(quán)利要求6所述的氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置，其特征在于所述的管道為圓形截面的耐壓管道。
專利摘要本實用新型涉及放射性采樣測量領(lǐng)域，具體涉及一種氡室放射性氣溶膠發(fā)生與采樣裝置。它包括氡室主箱體、通過管道與氡室主箱體連通的采樣器和氣泵，還包括通過雙向管道與氡室主箱體雙向連通的氣溶膠緩沖箱，氣溶膠緩沖箱設(shè)有入口管道和出口管道。入口管道的另一端與氣溶膠發(fā)生器相連。氣溶膠緩沖箱的氣溶膠入口管道和出口管道，以及氣溶膠緩沖箱與氡室主箱體的雙向管道上均安裝有啟閉裝置。本實用新型通過控制氣溶膠發(fā)生器和氣溶膠緩沖，能夠產(chǎn)生給定濃度和粒徑分布的氣溶膠，然后使氣溶膠與氡室氣體均勻混合，形成放射性氣溶膠，為在氡室中模擬自然大氣中放射性污染情況，并為定量地分析氣溶膠及氡子體狀況提供了一套切實可行的裝置。
文檔編號B01J13/00GK201207026SQ20082011447
公開日2009年3月11日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者吳永鵬, 周書民, 彬 湯, 王仁波 申請人:東華理工大學(xué)