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室内空气中氧的测量仪器是什么？

氡通常的单质形态是氡气，为无色、无嗅、无味的惰性气体，具有放射性 。氡的化学反应不活泼，氡也难以与其他元素发生反应成为化合物 。氡没有已知的生物作用 。因为氡是放射性气体，当人吸人体内后，氡发生衰变的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤，引发怖癌 。而建筑材料是室内氡的最主要来源 。
(一)双滤膜法测氡仪
1．检测原理和仪器结构
(1)仪器原理双滤膜法是主动式采样，能测量空气中瞬间的氡浓度 。仪器的结构原理见图6—47 。图6—47(a)为测氡仪的采样部分．图中衰变室前后各有一层滤膜．用于收集氡子体颗粒物 。装好滤膜后，将采样设备连接好，启动抽气泵，按设定流速和时间采集空气样品 。空气中氡子体颗粒物被阻留在人口滤膜上 。被滤掉子体的纯氡在通过衰变室的过程产生新的子体 。新子体颗粒物被出口滤膜所收集 。采样t分钟后，取下出口滤膜，移动ZnS(Ag)闪烁探测器下，测量出口滤膜上的a放射性[图6—47(b)]，即可换算出氡浓度 。
2．仪器的鉴定和校准
(2)仪器结构双滤膜法测氡仪的仪器结构如图6—47所示 。仪器有采样器(包括衰变室)和a放射性测量仪两部分 。采样器由人口滤膜、衰变室、出口滤膜、流量计和采样泵等部件组成，如图6—47(a)所示 。a放射性测量仪由光电倍增管、放大器、显示器等部件组成，如图6—47(b)所示 。
2．仪器的鉴定和校准
(1)刻度每年用标准氡室对测量装置刻度l次，得到总的刻度系数 。为了严格质量控制，应有组织地对氡测量仪进行刻度和比对．通过双滤膜测氡仪的专用刻度装置．用不同活度的镭标准源对仪器进行刻度 。
(2)平行测量用另外一种测氡方法与：枉方法在同一地点、同一时间、同一条件下进行采样测量 。用配对数据的t分布检验方法，检查两种方法结果的差异，t不应超过临界值 。
3．采样和测定步骤
(1)采样进气口距地面l.5m，且与出气口高度差要大于50cm，应在不同方向上 。
(2)测量前应对采样系统和计数系统进行检查，使其处于正常工作状态，具体步骤见仪器说明书 。
(3)首先将装好滤膜的滤膜卡安装好，并检查是否漏气 。
(4)将采样泵与衰变筒流量计和测量装置连接好，有的仪器有自检功能，应拨到自检键，进行仪器自检，调好甄别阈 。
(5)求出仪器和带滤膜的本底值Nb 。按照设定条件接通样泵电源，按工作原理中的方法进行测量 。
(6)采样结束后，将出口滤膜立即从采样位置自动转移到测量位置 。在T1一T2时间间隔内测量出口滤膜的a放射性计数 。测量时间：典型值8Bq／m3，t一30min，Tl=5min，T2—30.5min，即可得到满意的计数值 。
4．结果计算
双滤膜法测氡仪所测得的结果可用式(6一25)计算：
C=KtNt=l6.65Nt／VEηβZFt(6-25)
式中，C为双滤膜法测氡仪所测得的氡浓度，Bq／m3；Kt为总刻度系数，Bq／m3计数；Nt为T1一T2时间间隔的净α计数，计数；V为衰变筒容积，L；E为计数效率，％；η为滤膜过滤效率，%；β为滤膜对α粒子的自吸收因子，％；Z为与t和T1一T2有关的常数；Ft为新生子体到达出口滤膜的份额，％ 。
(二)闪烁室(瓶)法
1．检测原理和仪器结构
(1)仪器原理闪烁室型原理是用泵将空气引入圆柱形有机玻璃制成的闪烁瓶中，也可以预先将闪烁瓶抽成真空，在现场打开开关，以实现无动力采样 。含氡空气样品进入闪烁瓶中，氡和衰变子体发射的a粒子使闪烁室壁上的ZnS(Ag)晶体产生闪光，由光电倍增管把这种光信号转变为电脉冲，经电子学测量单元通过脉冲放大、甄别后被定标线路记录下来，储存于连续探测器的记忆装置中 。单位时间内的电脉冲数与氡浓度成正比，因此可以确定室内氡的浓度 。
(2)仪器结构典型的测量装置由探头、高压电源和电子学分析记录单元组成 。探头由闪烁瓶、光电倍增管和前置单元电路组成 。记录和数据处理系统，可用定标器和打印机，也可用多道脉冲幅度分析器和X-Y绘图仪 。
2．仪器的鉴定和校准
(1)刻度源刻度源可采用226Ra标准源(溶液或固体粉末) 。
(2)刻度装置有条件的应采用标准氡室 。除用专门的氡室外，也可以用现行国家标准《空气中氡浓度的闪烁瓶测量方法》(GB／Tl6147—1995)中第5.2节介绍的玻璃刻度系统 。
3．采样和测定步骤
(1)采样点选择能代表待测空间的最佳采样点 。记录好采样器的编号、采样时间和采样点的位置 。
(2)采样将抽成真空的闪烁瓶带到待测点，然后打开阀门约l0s后关闭阀门，带回实验室待测 。记录采样时间、气压、温度和湿度等 。
(3)稳定性和本底测量在规定的测量条件下，进行本底稳定性测量和本底测量 。
(4)样品测量将待测已采样的闪烁瓶避光保存3h，在规定的测量条件下进行计数测量 。根据测量精度的要求，选择适当的测量时问 。
(5)测量完毕后，必须及时用无氡气的气体清洗闪烁瓶，以保持本底状态 。
4．结果计算
闪烁室(瓶)法测量空气中氡浓度可用式(6—26)计算：
C=Ks(nc一nb)／V(1一e—?t)(6—26)
式中，C为闪烁室(瓶)法测氡仪所测得的氡浓度，Bq／m3；Ks为刻度因子，Bq／cpm；”nc为样品的计数率，cpm；nb为本底的计数率，cpm；V为采样体积，m3；λ为222Rn衰变常数，h-1；t为样品封存时间，h 。
(三)半导体探测器
半导体探测器既可以作为瞬时测量，也可以作为连续测量用 。半导体连续氡浓度探测器可以在测量现场给出不同时间的氡浓度，也可以连续获得不间断的数据，使用非常方便，近年来发展很快 。目前使用的连续测氡探测器主要有三种类型，即闪烁室型、半导体探测器型和脉冲电离室型 。半导体探测器的计数效率比较高，是一种便携式仪器，使用方便，适宜作为瞬时测量用的仪器 。
1．检测原理和仪器结构
(1)仪器原理半导体探测器是用小动力泵或自由扩散，将欲采取的空气通过过滤膜进入收集室，氡气衰变时产生带正电荷子体(主要是218Po正离子)，在外加电场的作用下，这些带正电荷的子体被吸附到半导体探测器表面上，并进一步衰变放出的a粒子 。a粒子由半导体探测器记录下来，根据刻度系数可确定氡的浓度 。
(2)仪器结构仪器由收集室(有不同体积)、探测器(硅半导体)、电子学单元组成 。由三位数字显示氡浓度，探测下限为5Bq／m3 。
2．仪器的鉴定和校准
半导体测氡仪应定期(一般l年一次)在标准氡室内进行刻度，在正常使用过程中每日用固体226Ra平面源进行校正 。
3．采样和测定步骤
半导体探测器多为便携式，打开仪器的开关，稳定几分钟后，即可给出读数；可在间隔短时间后，或更换采样点后，再继续测量 。
4．结果计算
半导体探测器可以直接给出空气中氡浓度读数，不必再进行计算 。
(四)口径迹探测器
a径迹探测器(ATD)也称为固体核径迹探测器，是一种累积测量氡浓度的方法 。这是20世纪60年代后发展起来的一种新型的核辐射径迹探测器 。20世纪80年代，该类探测器在环境氡测量方面的研究和应用得到突破性进展，现已成为比较理想的测氡仪器 。
1．检测原理和仪器结构
(1)仪器原理a径迹探测器由扩散杯、渗透膜和径迹片三部分组成 。空气中的氡气通过滤膜扩散到测量杯中，氡及其子体衰变产生的a粒子，碰撞到径迹片上沿着它们的轨迹造成原子尺度的辐射损伤，即潜径迹 。经化学处理，这些潜径迹能够扩大为可观察的永久性径迹 。根据径迹密度和在标准氡浓度暴露下的刻度系数，计算出被测场所的平均氡浓度 。
(2)仪器结构径迹蚀刻探测器主要由探测元件(CR一39，聚碳酸酯膜)和采样盒(塑料制成，直径60～70mm，高为50～60mm)组成 。采样盒上方放置一滤膜，将空气样品中的氡子体过滤掉，滤膜用压环压紧，盒底部放置两片CR一39径迹片 。
2．仪器的鉴定和校准
用CR一39的固体径迹探测器可在标准氡室内进行刻度 。
3．采样和测定步骤
(1)径迹元件的制备
①切片 。用切片机将CR一39片切成一定尺寸的圆形或方形片子 。径迹片应用测厚仪测
量每片的厚度 。
②将片子固定在采样盒的底部，盒口用滤膜加上覆盖；将采样盒密封备用 。
③在采样现场去掉密封包装，将采样器布放在室内，在20cm内不得有其他物品 。
④在采样终止时，取下采样器再将其密封好，布放的时间不少于30d 。
(2)测量操作步骤
①样品片制备 。用切片机把聚碳酸酯膜或CR一39径迹片切成一定形状，一般多为圆形或方形，聚碳酸酯片需用测厚仪测出每张片子的厚度 。
②布放 。在现场去掉密封包装，将采样器布放在测量现场，采样期间应保持室内条件恒定，最好在密封条件下进行，停止使用空调系统，应选在卧室内或客厅内 。
③回收 。采样终止后，取下采样器，密封好后送回实验室 。
④蚀刻 。制备化学蚀刻液(16％氢氧化钠与苯酚按体积比l：2配制)，取l0mL加入烧杯中，将探测器放人烧杯内，在60℃温度下放置30min 。然后用清水洗片子并将其晾干 。CR一39用6.5mol／L/KOH蚀刻液，取20mL此蚀刻液在烧杯中，将片子也放人烧杯中，在70℃温度下放置l0h 。
⑤计数 。将处理好的径迹片用显微镜下测渎出单位面积上的径迹数，一般数20个视野以上 。
4．结果计算
口径迹探测器测定的空气中的氡浓度可用式(6—27)计算：
C=n／TFR(6—27)
式中，C为a径迹探测器测定的空气中的氡浓度，Bq／m3；，?为净径迹密度，cm-2；T为暴露时间，h；FR为刻度系数，m3／(Bq·h·cm2) 。
(五)活性炭盒法
活性炭盒法(AC)是目前测量室内氡最常用的被动式累计测量装置，其采样周期为2～7d，然后用γ能谱仪或液体闪烁仪测量 。
1．检测原理和仪器结构
(1)仪器原理氡扩散进入炭床内被活性炭吸收，同时发生衰变，新生的子体也沉积在活性炭内 。用了能谱仪测量活性炭盒的氡子体特征γ射线峰或峰群强度，根据特征峰的面积计算出氡浓度，也可以用液体闪烁仪测量，首先要将吸附在活性炭上的氡解析到闪烁液，然后用闪烁计数器进行α／β测量 。γ能谱仪或液体闪烁仪与普通放射性测量实验室用的相同 。
(2)仪器结构采样器为塑料或金属制成的为6.0～10.0cm、高3.0～5.0cm的圆柱形小盒，内装25～200g活性炭，盒口罩一层滤膜，以阻挡氡子体进入 。
2．仪器的鉴定和校准
活性炭探测器在一已知氡浓度的标准氡室内进行刻度，用两个相差一个数量级的碳酸钡镭标准溶液作为标准氡气源 。当氡室内氡浓度达到稳定值后，放人至少两个活性炭盒，打开盒盖使氡被吸附到活性炭床上并扩散，按不同暴露时间≠取出活性炭盒密封后，可在了谱仪上测量氡子体的特征峰 。刻度应在不同温度和湿度下进行．以便对温度和湿度影响进行修正 。
3．采样和测定步骤
(1)样品盒的制备
①将选定的活性炭放人烘箱内，在120℃温度下烘烤5～6h，放人磨石玻璃瓶中备用 。
②装样品 。称取一定量烘烤后的活性炭装入采样盒中，覆盖好滤膜 。并称量盒的总质量 。
③将样品盒密封与外面空气隔绝 。
(2)现场进行采样
①在采样点打开采样盒的密封包装，放置在距地面l.5m处被动采样2～7d 。
②采样终止时将活性炭盒再密封好，应记录采样的时间，送回实验室待测 。
(3)样品测定采样终止后3h可以进行测量，将活性炭盒在了谱仪上测量氡子体的γ射线特征峰面积 。
4．结果计算
活性炭盒法测定的空气中的氡浓度可用式(6—28)计算：
C=an／Kwt1-be-?t(6—28)
【室内空气中氧的测量仪器是什么？】式中．C为活性炭盒法测定的空气中的氡浓度，Bq／m3；α为采样1h的响应系数，(Bq／m3)／cpm；n为特征峰对应的净计数率，cpm；Kw为吸收水分校正系数；tl为采样时间，h；b为累积指数，可取0.48；λ为氡衰变常数，7.55×10h-3h-1；t1为采样时间终点至测量开始的时间间隔，h 。

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