《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 3-35空气中氡浓度的检测器_第1页
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空气中氡浓度的检测器1.电离型检测器电离型检测器是利用射线通过介质时引发气体电离的原理来工作的。应用气体电离原理的检测器有电流电离室、正比计数管和盖革计数管（GM管）3种。目前应用最广泛的是盖革计数管。常见的盖革计数管如REF_Ref21503\h图1所示。在一密闭玻璃管中间固定一条细丝作为阳极，管内壁涂一层导电物质或另放进一金属筒作为阴极，管内充约1/5大气压的惰性气体和少量猝灭气体（如乙醇、二乙醚、溴等），猝灭气体的作用是防止计数管在一次放电后发生连续放电）。REF_Ref21529\h图2是用盖革计数管测量射线强度的装置示意图。为减少本底计数和达到防护的目的，一般将计数管放在铅或铁制成的屏蔽室中，其他部件装配在一个仪器外壳内，合称为定标器。图1盖革计数管图2射线强度测量装置示意图盖革计数管是应用最广泛的放射性检测器，被普遍地用于检测β射线和γ射线强度。盖革计数管对进入灵敏区域的粒子有效计数率接近100%。由于对不同的射线都给出大小相同的脉冲，因此不能用于区别不同的射线。2.闪烁检测器闪烁检测器也称为闪烁瓶测量装置，是利用射线与物质作用发生闪光的仪器。该测量装置由探头、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。闪烁瓶由不锈钢、铜或有机玻璃等低本底材料制成，外形为圆柱形或钟形，内层涂以闪烁体材料（REF_Ref21627\h图3）。闪烁瓶收集含放射物质的短寿命的气体样品，当气体中放射物质射线照在闪烁瓶上时，闪烁体材料内部原子或分子被激发而发射出荧光光子，利用光导和反光材料等将大部分光子收集在光电倍增管的光阴极上，光子在灵敏阴极上打出光电子，经过倍增放大后在阳极上产生电压脉冲，脉冲经电子线路放大和处理后记录下来（REF_Ref21653\h图4）。在确定时间内脉冲数与所收集空气中氡的浓度有关，根据刻度源测得的净计数率—氡浓度刻度曲线，可由所测脉冲计数率，得到待测空气中氡浓度 Y=ebxa式中Y——空气中氡的含量，Bq/m³；X——测定的净计数率（去掉本底后的计数率），cpm；a，b——刻度系数，取决于整个装置的性能。图3闪烁瓶简图瓶体1—阀门；2—瓶体；3—ZnS（Ag）粉；4—底板图4闪烁瓶测量装置1—闪烁体；2—光电倍增管；3—前置放大器；4—主放大器；5—脉冲幅度分析器；6—定标器；7—高压电源；8—光导材料；9—暗盒；10—反光材料大气中222Rn为一种放射性惰性气体，它衰变时放出α粒子。探测α粒子时，闪烁体材料通常用ZnS粉末。测定时，按规定的程序将待测点的空气吸入已抽成真空态的闪烁瓶内。闪烁瓶密封避光3h，待氡及其短寿命子体平衡后测量222Rn、218Po和214Po衰变时放射出的α粒子。用不同材料的闪烁瓶，可以测量不同的放射性物质。探测γ射线时，闪烁体材料通常用NaI晶体；蒽等有机材料发光持续时间短，用于高速计数和测量短寿命核素的半衰期。闪烁检测器以其高灵敏度和高计数率的优点而被用于测

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