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應用領域 | 化工 |
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二、工作原理 RFQF01建安 空氣放射性監測儀
1. 探測技術
o 氣體電離探測器:基于氣體電離原理,當放射性粒子穿過探測器內的氣體時,會使氣體原子電離,產生電子 - 離子對。探測器收集這些電荷,形成電信號,通過對電信號的分析和測量,可確定放射性粒子的數量和能量。例如常見的蓋革 - 彌勒計數器,對β和γ射線有較高的探測效率,結構簡單、成本較低,廣泛應用于便攜式空氣放射性監測儀中。
o 閃爍探測器:利用某些閃爍體在放射性粒子作用下會發出閃爍光的特性。當放射性粒子與閃爍體相互作用時,產生的光子通過光導傳輸到光電倍增管,光電倍增管將光信號轉換為電信號并放大。這種探測器對γ射線的能量分辨率較高,能更精確地測量γ射線的能量分布,常用于對放射性物質精確分析的空氣放射性監測儀中。
o 半導體探測器:基于半導體的內光電效應,放射性粒子在半導體材料中產生電子 - 空穴對,在電場作用下,電子和空穴分別向兩極移動,形成電信號。半導體探測器能量分辨率,對低能X射線和γ射線探測,常用于對放射性測量精度要求的專業空氣放射性監測儀中。
2. 采樣與分析流程
o 空氣采樣:通過主動采樣方式,利用內置的抽氣泵將空氣引入監測儀內的采樣裝置。采樣裝置通常包含濾膜或其他吸附材料,用于捕獲空氣中的放射性氣溶膠、放射性氣體等。采樣流量和時間可根據實際監測需求進行調整,以確保采集到具有代表性的空氣樣本。
o 樣品分析:采集到的樣品被輸送至探測器進行放射性測量。探測器根據不同的探測技術,將放射性粒子的信息轉換為電信號,經信號處理電路放大、甄別和分析后,得到放射性物質的種類、活度、能量等參數。現代空氣放射性監測儀通常配備微處理器和數據處理軟件,能夠快速準確地對測量數據進行處理、存儲和顯示,并可根據預設的閾值發出警報。
1. 便攜式空氣放射性監測儀
o 特點:體積小巧、重量輕,便于攜帶,可由單人操作。具備快速響應能力,能在現場即時給出監測結果。通常采用電池供電,續航能力強,適用于應急監測、野外巡查等場景。
o 應用場景:在核事故應急響應中,工作人員可攜帶便攜式監測儀快速趕赴事故現場周邊,對不同地點的空氣放射性水平進行快速檢測,確定污染范圍和程度;在環境放射性本底調查中,工作人員徒步在不同區域進行空氣放射性監測,獲取該地區的天然放射性本底數據。
2. 固定式空氣放射性監測站
o 特點:一般安裝在特定地點,如核電廠、放射性廢物處理場、邊境口岸等。具有高精度、高可靠性的特點,配備多種探測器和復雜的分析系統,能夠實現24小時連續自動監測。可通過網絡將監測數據實時傳輸至監控中心,便于遠程監控和管理。
o 應用場景:在核電廠周圍設置固定式監測站,實時監測電廠排放的空氣放射性物質,確保其符合環保標準;在邊境口岸部署固定式監測站,對出入境人員、貨物及周邊空氣進行放射性監測,防止放射性物質非法跨境運輸。
3. 車載式空氣放射性監測系統
o 特點:將空氣放射性監測儀集成在車輛上,具備機動性強、監測范圍廣的優勢。可在行駛過程中實時監測道路沿線的空氣放射性水平,同時可搭載更大型、更復雜的監測設備,提高監測精度和效率。
o 應用場景:在城市大面積環境放射性監測中,車載式監測系統可沿著城市主要道路行駛,快速獲取城市不同區域的空氣放射性分布情況;在核設施退役后的環境恢復監測中,車載式系統可對核設施周邊較大范圍區域進行動態監測,評估退役工作對周邊環境的影響。
1. 探測下限:指儀器能夠可靠探測到的最小放射性活度或劑量率。探測下限越低,說明儀器對低水平放射性物質的檢測能力越強。例如,一款優秀的空氣放射性監測儀對γ射線的探測下限可達0.01μSv/h,能夠在放射性物質含量極低的情況下及時發現潛在風險。
2. 能量響應:反映儀器對不同能量的放射性射線的探測效率差異。理想情況下,儀器的能量響應應盡可能平坦,即對各種能量的射線探測效率基本一致,以保證測量結果的準確性。例如,對于50keV - 3MeV能量范圍內的γ射線,能量響應的變化應控制在±10%以內。
3. 計數率線性:指儀器測量的計數率與實際放射性活度之間的線性關系。良好的計數率線性意味著在較寬的放射性活度范圍內,儀器測量結果與實際值保持準確的比例關系。例如,當放射性活度從100Bq/m3增加到10000Bq/m3時,儀器測量的計數率應與理論計數率呈線性增長,偏差不超過±5%。
4. 穩定性:包括短期穩定性和長期穩定性。短期穩定性是指在短時間內(如1小時內)儀器測量結果的波動程度;長期穩定性則是指儀器在長時間運行(如數月甚至數年)過程中,測量性能的保持能力。一臺穩定性好的空氣放射性監測儀,其短期測量結果的相對偏差應小于±3%,長期運行過程中各項性能指標的變化應在可接受范圍內,以確保連續可靠的監測。