一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置及方法，涉及空氣中放射性物質含量測量技術領域，所述裝置包括去除模塊、第一干燥模塊、第一處理模塊、第二處理模塊、催化模塊、第二干燥模塊、第三處理模塊和主控模塊。本公開利用Nafion干燥器能將HTO濾除的原理，且利用比例電磁閥使得待檢測氣體進入三個電離室的流量相同，然后用兩兩電離室所測電流值相減的方式得出氚化水和氚化氫的含量，實現了空氣中典型形態氚的實時甄別測量，并且有效的排除了其他輻射源帶來的干擾，氚化水和氚化氫含量的測量精確度較高。量的測量精確度較高。量的測量精確度較高。

【技術實現步驟摘要】
一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置及方法


[0001]本專利技術屬于空氣中放射性物質含量測量
，具體涉及一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置及方法。

技術介紹

[0002]本部分中的陳述僅提供與本公開有關的背景信息并且不構成現有技術。
[0003]氚是氫的放射性同位素，空氣中的氚具有多種化學形態，主要為氚化氫(HT)和氚化水(HTO)兩種形態，這兩種形態的氚對人體的輻射危害存在顯著差異，依據國際放射防護委員會的第ICRP30號出版物的記載，空氣中相同的濃度下氚化水是氚化氫輻射危害的25000倍。
[0004]目前已有的氚監測儀存在如下缺陷：1、測量下限高，出現無法獲得測量值的情形；2、僅除去待檢測氣體中的水分后就開始進行后續操作，這樣會導致空氣中的Na以及其余微小顆粒無法得到合理去除，影響到最后的氚含量的檢測數據準確性；3、無法有效甄別氚化水和氚化氫。
[0005]因此，為了準確評價氚的輻射劑量，亟需一種可以對空氣中典型形態的氚進行甄別測量的方法以及實現該方法的裝置。

技術實現思路

[0006]有鑒于此，本公開的目的在于提供一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置及方法，來解決現有技術中無法提供一種可以對空氣中典型形態的氚進行甄別測量的方法的技術問題。
[0007]第一方面本公開的第一方面提供了一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，包括去除模塊、與所述去除模塊氣路連接的第一干燥模塊、與所述去除模塊氣路連接的第一處理模塊、與所述第一干燥模塊氣路連接的第二處理模塊、與所述第一干燥模塊氣路連接的催化模塊、與所述催化模塊氣路連接的第二干燥模塊以及與所述第二干燥模塊氣路連接的第三處理模塊，所述第一處理模塊、所述第二處理模塊以及所述第三處理模塊均電連接有主控模塊；所述去除模塊用于對待檢測氣體進行除鹽和過濾處理，得到包含HTO、HT和其他成分的第一氣體，并將第一氣體經氣路傳輸至第一處理模塊和第一干燥模塊；所述第一處理模塊用于對第一氣體進行電離，并測量電離產生的第一電流值；所述第一干燥模塊用于濾除第一氣體內的HTO，得到包含HT和其他成分的第二氣體，并將第二氣體經氣路傳輸至第二處理模塊和所述催化模塊；所述第二處理模塊用于對第二氣體進行電離，并測量電離產生的第二電流值；所述催化模塊用于將第二氣體內的HT催化為HTO；所述第二干燥模塊用于濾除第二氣體內的HTO，得到只包含其他成分的第三氣體，
并將第三氣體經氣路傳輸至第三處理模塊；所述第三處理模塊用于對第三氣體進行電離,并測量電離產生的第三電流值；所述主控模塊用于根據第一電流值、第二電流值和第三電流值計算HTO的活度濃度和HT的活度濃度；其中，進入第一處理模塊進行電離的第一氣體、進入第二處理模塊進行電離的第二氣體和進入第三處理模塊進行電離的第三氣體的流量相同。
[0008]優選地，所述裝置還包括尾端處理模塊，所述尾端處理模塊用于對第一處理模塊處理后的第一氣體、第二處理模塊處理后的第二氣體和第三處理模塊處理后的第三氣體進行抽集和排出。
[0009]優選地，所述第一干燥模塊和所述第二干燥模塊均為Nafion干燥器。
[0010]優選地，所述催化模塊內包含鍍1%Pd的催化劑。
[0011]優選地，所述第一處理模塊包括第一比例電磁閥、第一電子流量計、第一電離室和第一靜電計；所述第一比例電磁閥分別與所述去除模塊、所述第一電子流量計和所述第一電離室氣路連接，所述第一靜電計分別與所述第一電離室和所述主控模塊電連接，所述第一比例電磁閥和第一電子流量計分別與所述主控模塊電連接；所述第一電子流量計用于測量第一比例電磁閥與第一電離室之間氣路所傳輸的第一氣體的流量；所述第一靜電計用于測量第一電離室對第一氣體進行電離時產生的第一電流值，并將第一電流值發送至主控模塊；所述主控模塊還用于根據第一電子流量計測得的流量控制第一比例電磁閥。
[0012]優選地，所述第二處理模塊包括第二比例電磁閥、第二電子流量計、第二電離室和第二靜電計；所述第二比例電磁閥分別與所述第一干燥模塊、所述第二電子流量計和所述第二電離室氣路連接，所述第二靜電計分別與所述第二電離室和所述主控模塊電連接，所述第二比例電磁閥和第二電子流量計分別與所述主控模塊電連接；所述第二電子流量計用于測量第二比例電磁閥與第二電離室之間氣路所傳輸的第二氣體的流量；所述第二靜電計用于測量第二電離室對第二氣體進行電離時產生的第二電流值，并將第二電流值發送至主控模塊；所述主控模塊還用于根據第二電子流量計測得的流量控制第二比例電磁閥，使得流入第一電離室的第一氣體流量與流入第二電離室的第二氣體流量相同。
[0013]優選地，所述第三處理模塊包括第三比例電磁閥、第三電子流量計、第三電離室和第三靜電計；所述第三比例電磁閥分別與所述第二干燥模塊、所述第三電子流量計和所述第三電離室氣路連接，所述第三靜電計分別與所述第三電離室和所述主控模塊電連接，所述第三比例電磁閥和第三電子流量計分別與所述主控模塊電連接；所述第三電子流量計用于測量第三比例電磁閥與第三電離室之間氣路所傳輸的第三氣體的流量；所述第三靜電計用于測量第三電離室對第三氣體進行電離時產生的第三電流值，并將第三電流值發送至主控模塊；所述主控模塊還用于根據第三電子流量計測得的流量控制第三比例電磁閥，使得
流入第一電離室的第一氣體流量、流入第二電離室的第二氣體流量和流入第三電離室的第三氣體流量相同。
[0014]優選地，所述第一電離室還與第一干燥模塊氣路連接，所述第二電離室還與所述第二干燥模塊氣路連接，所述第三電離室、第一干燥模塊和第二干燥模塊均與所述尾端處理模塊氣路連接。
[0015]優選地，所述尾端處理模塊內包括平行間隔設置的第一抽氣泵和第二抽氣泵，所述第一抽氣泵與第二抽氣泵用于對第一處理模塊處理后的第一氣體、第二處理模塊處理后的第二氣體和第三處理模塊處理后的第三氣體進行抽集和排出。
[0016]本公開與目前公開的技術相比，具有如下的優點和有益效果：（1）利用第一干燥模塊和第二干燥模塊能將HTO濾除的原理，且通過主控模塊對比例電磁閥的控制使得待測氣體進入三個電離室的流量相同，通過第一電離室、第二電離室和第三電離室三個電離室同時電離，最終用兩兩電離室所測電流相減的方式得出氚化水的活度濃度和氚化氫的活度濃度，實現了對空氣中氚化水及氚化氫的含量的實時測量，并且此種方式有效的排除了其他輻射源帶來的干擾，使得本公開實現的所述裝置對空氣中典型形態的氚甄別測量的精確度較高；（2）本公開優化氣路后不需要額外的吹掃路；（3）通過第一干燥模塊對第一處理模塊處理后的第一氣體進行處理，以及通過第二干燥模塊對第二處理模塊處理后的第二氣體進行處理，使得最終經尾端處理模塊抽集和排出的氣體中不含有HTO，減少了氚的輻射危害。
[0017]第二方面本公開的第二方面提供了一種測量空氣中氚化水與氚化氫的方法，應用于本公開的第一方面所述的一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，所述方法包括：步驟1.獲取待檢測氣體，將待檢測氣體經氣路輸入至去除模塊中處理，得到第一氣體；步驟2.本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，其特征在于，包括去除模塊、與所述去除模塊氣路連接的第一干燥模塊、與所述去除模塊氣路連接的第一處理模塊、與所述第一干燥模塊氣路連接的第二處理模塊、與所述第一干燥模塊氣路連接的催化模塊、與所述催化模塊氣路連接的第二干燥模塊以及與所述第二干燥模塊氣路連接的第三處理模塊，所述第一處理模塊、所述第二處理模塊以及所述第三處理模塊均電連接有主控模塊；所述去除模塊用于對待檢測氣體進行除鹽和過濾處理，得到包含HTO、HT和其他成分的第一氣體，并將第一氣體經氣路傳輸至第一處理模塊和第一干燥模塊；所述第一處理模塊用于對第一氣體進行電離，并測量電離產生的第一電流值；所述第一干燥模塊用于濾除第一氣體內的HTO，得到包含HT和其他成分的第二氣體，并將第二氣體經氣路傳輸至第二處理模塊和所述催化模塊；所述第二處理模塊用于對第二氣體進行電離，并測量電離產生的第二電流值；所述催化模塊用于將第二氣體內的HT催化為HTO；所述第二干燥模塊用于濾除第二氣體內的HTO，得到只包含其他成分的第三氣體，并將第三氣體經氣路傳輸至第三處理模塊；所述第三處理模塊用于對第三氣體進行電離，并測量電離產生的第三電流值；所述主控模塊用于根據第一電流值、第二電流值和第三電流值計算HTO的活度濃度和HT的活度濃度；其中，進入第一處理模塊進行電離的第一氣體、進入第二處理模塊進行電離的第二氣體和進入第三處理模塊進行電離的第三氣體的流量相同。2.根據權利要求1所述的一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，其特征在于，所述裝置還包括尾端處理模塊，所述尾端處理模塊用于對第一處理模塊處理后的第一氣體、第二處理模塊處理后的第二氣體和第三處理模塊處理后的第三氣體進行抽集和排出。3.根據權利要求1所述的一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，其特征在于，所述第一干燥模塊和所述第二干燥模塊均為Nafion干燥器。4.根據權利要求1所述的一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，其特征在于，所述催化模塊內包含鍍1%Pd的催化劑。5.根據權利要求2所述的一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，其特征在于，所述第一處理模塊包括第一比例電磁閥、第一電子流量計、第一電離室和第一靜電計；所述第一比例電磁閥分別與所述去除模塊、所述第一電子流量計和所述第一電離室氣路連接，所述第一靜電計分別與所述第一電離室和所述主控模塊電連接，所述第一比例電磁閥和第一電子流量計分別與所述主控模塊電連接；所述第一電子流量計用于測量第一比例電磁閥與第一電離室之間氣路所傳輸的第一氣體的流量；所述第一靜電計用于測量第一電離室對第一氣體進行電離時產生的第一電流值，并將第一電流值發送至主控模塊；所述主控模塊還用于根據第一電子流量計測得的流量控制第一比例電磁閥。6.根據權利要求5所述的一種測量空氣中氚化水與氚化氫的裝置，其特征在于，所述第二處理模塊包括第二比例電磁閥、第二電子流量計、第二電離室和第二靜電計；所述第二比
例電磁閥分別與所述第一干燥模塊、所述第二電子流量計和所述第二電離室氣路連接，所述第二靜電計分別與所述第二電離室和所述主控模塊電連接，所述第二比例電磁閥和第二電子流量計分別與所述主控模塊電連接；所述第二電子流量計用于測量第二比例電磁閥與第二電離室之間氣路所傳輸的第二氣體的流量；所述第二靜電計用于測量第二電離室對第二氣體進行電離時產生的第二電流值，并將第二電流值發送至主控模塊；所述主控模塊還用于根據第二電子流量計測得的流量控制第二比例電磁閥，使得流入第一電離室的第一氣體流量與流入第二電離室的第二氣體流量相同。7.根據權利要求6所述的一種測量空氣中氚化水與氚化氫...

【專利技術屬性】
技術研發人員：易旭東，付學智，陳鑫，陳果，
申請(專利權)人：成都麥特斯科技有限公司，
類型：發明
國別省市：