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中国辐射防护研究院院标准

中国辐射防护研究院院标准
Q/DSJ  2000—05                                                           
1. 主题内容与适用范围
本标准规定了氡析出率测量仪的性能指标、试验方法、检验规程等内容。
本标准适用于静电收集氡子体,并用α探头测量介质表面氡析出率的测量仪。
2. 引用标准
本标准起草过程中,参考了下列国家标准和部颁标准:
EJ193—82辐射防护术语。
GB/T13163—91氡及其氡子体测量仪与检测仪的一般要求。
GB10263.1~10263.10—88辐射探测器环境试验基本要求与方法。
3. 术语
在本标准中使用的专业术语采用下列定义。
3.1氡析出率
    介质表面单位面积、单位时间内释放的放射性氡活度,单位为:BQ/M2S。
3.2氡析出率测量仪
    用于测量介质表面氡析出率的仪器,这里指的是直读式氡析出率测量仪,而不是经典箱式法或活性炭盒法装置。
3.3收集效率
    探测器表面收集到的粒子数与同一时间间隔内收集室内产生的该种粒子数之比。
4. 仪器的测量方法与基本组成
本标准所规定的氡析出率仪是通过以下方法实现其测量的,测量时将收集装置扣在待测材料表面,这时收集室内氡浓度的变化主要有以下几种机制:①材料内的氡原子在扩散与渗流过程逸出材料表面进入收集室;②收集室中的一部分氡经扩散返回材料中(称为反扩散);③一部分氡经收集室与材料表面接触处泄漏出去;④收集室中的氡衰变产生氡子体。在这四种机制作用下收集室中氡浓度的变化可用下式描述[5]:dC/dt=RS/V-Cλe 。
其中:C为收集室中氡的浓度,Bqm-3;V为收集室的体积,m3;
      R为待测材料表面的氡析出,即氡析出率,Bq/(m2•s);S为收集室的底面积,m2; λe为氡的有效衰变常数,S-1。
它由探头(探测器、氡收集室)和高压电源及电子线路等几部分构成,探测器为金硅面垒半导体探测器,体积小,响应快,对γ射线不灵敏。收集室内壁衬有铜皮,铜皮下端与金属网连接,其上与探测器前的收集铝膜之间有高压,在收集室内形成收集电场, 其收集铝膜镶嵌在特殊设计的抽屉式结构中。在静电场作用下,带正电的氡子体218Po+被探测器前的铝膜收集,氡子体衰变产生的α粒子被探测器记录,由α计数即可推算表面的氡析出率。该装置的电子学线路设计较多地采用了集成电路,数据处理单元采用单片机,其电路主要由高低压电源、电荷灵敏前置放大器、主放、甄别、计数、显示、打印等几部分构成。本装置测量时间间隔在10~60分钟内据其氡析出水平自行设置,测量范围为5×10-5~102Bq/(m2•s)。
5. 性能要求
5.1收集电压
    收集效率随收集电压增高而增加,收集电压应选在收集效率随收集电压的变化相对小的区域。
5.2收集效率
    仪器对氡子体的的收集效率要求大于70%。
5.3探测效率
    仪器对PU-239α源的2π探测效率要求大于70%。(标准面源的直径小于探测器有效直径,且标准源尽量靠近探测器。)
5.4温度范围
    仪器在-5~40℃范围内正常工作。
5.5仪器的本底
    在满足正常测量状况下,仪器盖在有机玻璃表面测量要求本底计数率小于1CPM。
6. 性能检验
6.1外观检查
    仪器外壳无损伤,按键、开关、指示、显示面板等完好。
6.2通电检查
    接通电源,检查指示灯是否亮,高压是否在调节范围内变化,有无本底计数,显示、数据处理、数据传输、打印是否正常。
6.3探测效率检查
    用标准源PU-239检验仪器的2π探测效率要求大于70%。(标准面源的直径小于探测器有效直径,且标准源尽量靠近探测器。)选择合适的源强和设置好恰当的计数时间间隔,保证测量误差小于70%。
6.4收集电压检查
    将收集室密封好,注入氡源,待氡及其子体平衡后,在不同收集电压下测量计数率;作出其计数率随收集电压的变化曲线,检验所选取的收集电压是否合适。
6.5总效率检验
将收集室密封好,注入氡源,待氡及其子体平衡后,测量α计数率,求出其总效率,即探测效率与收集效率的乘积,是否大于42%。
6.6温度检验
    将仪器分别置于-5和40℃条件下,开机测量是否正常。
6.7本底检验
    测量10分钟,求出其计数率。其值是否小于5cpm。
6.8稳定性检验
    分别按6.3\6.5\6.7描述的方法,连续测量仪器的本底、探测效率和总效率4小时以上,每30分钟计数一次。检验各点测量值与平均值的偏离程度,探测效率和总效率的偏离不大于±3%。
附加说明:本标准由中国辐射防护研究院氡测量研究课题组负责起草。由院质量技术处提出。
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