閃爍室是利用射線(xiàn)與物質(zhì)(閃爍體)相互作用時(shí)產(chǎn)生發(fā)光效應進(jìn)行測量的一種探測器,又叫盧卡斯(Lucas,H.F.)室。測氡儀它是20世紀50年代由盧卡斯提出的一種探測器。
1工作原理
氡進(jìn)入閃爍室后,氡及其子體發(fā)射的α粒子使閃爍室壁的ZnS(Ag)產(chǎn)生閃光,光電倍增管把這種光迅號變成電脈沖,經(jīng)過(guò)電子學(xué)線(xiàn)路把電脈沖放大,后來(lái)記錄下來(lái)。單位時(shí)間內的脈沖數(脈沖計數率)與氡濃度成正比,從而可確定氡濃度,即:
CRn=k(nc-nb)e--λRnt
式中, CRn-?——被測空氣中氡濃度,單位為Bq·m-3;
K——刻度系數,單位為Bq·m-3;/min
nc——樣品計數率,單位為min-1
nb——本底計數率,單位為min-1
λRn——氡的衰變常數,單位為0.007553h-1;
t-——取樣結束至測量的等待時(shí)間,單位為h。
閃爍室法,一般要等到閃爍室中氡與其子體達到放射性平衡。
2要設備及儀器
閃爍室法測氡儀主要有閃爍室、光電倍增管、前置放大器和自動(dòng)定標器組成。閃爍室有球形、圓柱形和圓錐形,其體積一般為0.1-1.0L,內壁均涂覆ZnS(Ag),有的為了增加探測效率,在腔體內裝有涂著(zhù)ZnS(Ag)的隔板。
備有真空泵,活性碳管。干燥管等。有條件的課配氮氣瓶或者老化無(wú)氡空氣,以備清洗閃爍室時(shí)使用。
1. 方法評價(jià)及注意事項
閃爍室法的優(yōu)點(diǎn)是現場(chǎng)采用僅需要十幾秒鐘,對住戶(hù)干擾小,受環(huán)境溫度、相對濕度等因素的干擾較小。稍加改進(jìn)還可以進(jìn)行水、天然氣、土壤中氡以及表面氡析出率的測定。缺點(diǎn)是現場(chǎng)不能得到測量結果采樣后防止3h才能檢測。由于采樣體積?。ㄍǔ!?/span>1L),因此探測下限≥3.7Bq/m3。該方法的注意事項如下:
(1) 閃爍室每次測量完成后應立即用氮氣或老化氡空氣清洗干凈,防止本底增高;
(2) 每次測量前應檢查閃爍室是否漏氣,如果真空不足或閃爍室漏氣會(huì )影響測量結果;
(3) 更換閃爍室時(shí),應關(guān)閉儀器電源,防止光電倍增管在帶點(diǎn)情況下曝光;
(4) 杜宇0.5L球形閃爍室,在大氣壓力低于850hPa時(shí),靈敏度將增大約5%,低于600hPa時(shí),靈敏度將增大約9%,氣壓高于1200hPa時(shí),靈敏度將下降5%,氣壓是標準大氣壓的2倍時(shí),靈敏度將下降15%。因此在特殊氣壓環(huán)境中取樣測量,需要進(jìn)行氣壓修正。
2. 用于氡的連續測量
閃爍室法也用于環(huán)境氡的連續測量,其采樣為間斷式,一般以1h為一周期,采樣5~10min,計數55~50min。第i次取樣后,閃爍室的計數主要由第i次引入的氡及其子體產(chǎn)生的,第i次至第i-1次所取樣品殘留的氡及其子體也產(chǎn)生一些貢獻,因此,第i次樣品氡濃度為:
CRn,i=k(Ni-Nb)-*Fi-jCRn,j
式中CRn,i——第i次樣品氡濃度,單位為Bq/m3;
k——儀器刻度系數,單位為Bq·m-3/計數
Ni——第i次取樣后測得的總計數;
Nb——固有本底計數;
Fi-j——第j次樣品殘留在閃爍室中的氡及氡子體對第i次樣品的貢獻份額;
CRn,j——第j次樣品氡濃度,單位為Bq/m3。
式中的儀器刻度系數k和殘留份額Fi-j可以通過(guò)實(shí)驗測定。一般情況下,第i次樣品可以只考慮受到之前5次樣品的殘留影響,第i-6次樣品的殘留影響可以忽略。