隨著人類文明的發(fā)展與進步,人們生活水平也越來越好。同時,科技的發(fā)展對人們的生活環(huán)境產(chǎn)生了一定影響,國家也高度重視生態(tài)環(huán)境的整治。近幾年,放射性污染已成為熱門話題之一。氡及其子體的測量無論是在房屋建筑領(lǐng)域,還是在地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測、找水等方面,都被作為放射性探測的重要技術(shù)手段。在此背景下,以成都市科技局創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目為依托,選取高靈敏度的金硅面壘型探測器為主要探測元件,以α能譜測氡技術(shù)為核心,設(shè)計一款獨立的雙探測系統(tǒng)α能譜測氡儀,解決了實際工作中測量時間長、溫濕度影響大等一系列問題。本文先闡述了氡及其子體產(chǎn)生的危害背景,以及世界相關(guān)組織和國家層面針對氡及其子體放射性污染和地質(zhì)勘探領(lǐng)域做出的相應(yīng)決策。在此基礎(chǔ)上介紹了氡的測量方法,并引出α能譜測氡原理,通過實驗數(shù)據(jù)測試,對不同大小的金硅面探測器進行了對比測試;設(shè)計了雙探測系統(tǒng)取樣腔體。通過實際測量數(shù)據(jù)得出結(jié)論,該系統(tǒng)測量靈敏度可達到0.2cpm/pCi/L。雙通道α能譜泵吸式測氡儀是以STM32F103RCT6單片機為核心,可進行空氣氡、土壤氡、水氡的測量與分析。在進行空氣和水氡測量時,可選擇任意通道完成測量工作。對于土壤氡測量情況,考慮到測量環(huán)境,雙通道輪流測量,完成高效率氡測量工作。該系統(tǒng)實時顯示溫濕度參數(shù),在軟件部分通過溫濕度修正算法彌補溫濕度對氡測量的影響;討論了α總量測量以及α能譜測量的實現(xiàn)方式,結(jié)合實際工作中釷射氣的影響,選取α能譜測氡技術(shù),實現(xiàn)對氡和釷射氣子體進行有效地區(qū)分;分別論述了前放、主放、多道脈沖幅度分析器以及輔助電路的硬件實現(xiàn),并介紹了各個模塊的基本功能,實現(xiàn)原理等;低功耗電源電路為測氡儀的高效運作提供了基本保障;選用迪文觸摸屏實現(xiàn)人機互動,操作簡潔方便。最后通過STM32庫函數(shù)與位帶操作實現(xiàn)軟件部分的編寫,完成儀器的設(shè)計。在儀器經(jīng)過標準氡室刻度實現(xiàn)氡濃度的轉(zhuǎn)換后,通過對該儀器靈敏度以及精確度、穩(wěn)定度測試,表明該儀器穩(wěn)定性、精確性良好。通過對儀器響應(yīng)時間測試,確定了本底扣除算法,防止本底累積對測量數(shù)據(jù)正確性影響。實際工作中計量表明,該測氡儀測量數(shù)據(jù)正常,儀器性能及參數(shù)滿足國家測氡計量檢定標準《測氡儀》(JJG825-2013)和《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325-2010)的要求。本文設(shè)計的雙通道α能譜泵吸式測氡儀可直接通過觸摸屏實時操作并顯示出空氣、土壤、水氡濃度,具有實用性好、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便等優(yōu)點。該系統(tǒng)可廣泛適用于環(huán)境氡監(jiān)測、鈾礦資源勘查、建筑地基隱伏斷層與地裂縫的勘查、氣化采煤氣化爐火區(qū)分布監(jiān)測等領(lǐng)域。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH842
【部分圖文】：

可劃分為泵吸式（抓�。┖蜔o源式（散累積）兩種見測氡儀簡介不斷更新，氡測量產(chǎn)品也有許多，國內(nèi)外市流的有以下幾種：室法 測氡儀為例，F(xiàn)D-216 測氡儀結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所中的氣體用電泵引入閃爍室，閃爍室內(nèi)部的，光電倍增管可把這種光信號轉(zhuǎn)換為電脈沖沖信號放大、整形，最后計數(shù)。單位時間內(nèi)得到氡濃度（張兆山 等，2012）。氡儀在實際應(yīng)用中，準確度高、功耗低、操備系統(tǒng)繁瑣、抗子體污染能力低。

為對應(yīng)的氡濃度值（毛文靜，2013）。AD7 測氡儀由于其使用α能譜測氡方法，能有效區(qū)分氡、釷性質(zhì)，定的應(yīng)用，靈敏度相對較高。但在實際工作中，其價格較昂貴、維且受濕度影響較為明顯。3）α卡測氡方法地質(zhì)勘探領(lǐng)域，我國相對應(yīng)用率較高的儀器為 FD-3017 瞬時測氡 所示，該儀器的工作原理是：取樣方式類似于 RAD7 型測氡儀，在用下加速218Po 正電離子的移動，218Po 衰變產(chǎn)生的α粒子被收集在后將金屬片放入主機內(nèi)被金硅面壘型半導(dǎo)體探測器收集，經(jīng)過前放脈沖電路分析被后續(xù)電路測量收集，最終通過刻度方法得到對應(yīng)的D-3017 瞬時測氡儀在實際應(yīng)用中探測器本底污染較小，其內(nèi)部集成分析器電路，可有效屏蔽噪聲信號，得到有效信號，效率相對較高有考慮實際氡測量中易受到釷射氣的干擾，人為因素相對較大，有

為對應(yīng)的氡濃度值（毛文靜，2013）。AD7 測氡儀由于其使用α能譜測氡方法，能有效區(qū)分氡、釷性質(zhì)，定的應(yīng)用，靈敏度相對較高。但在實際工作中，其價格較昂貴、維且受濕度影響較為明顯。3）α卡測氡方法地質(zhì)勘探領(lǐng)域，我國相對應(yīng)用率較高的儀器為 FD-3017 瞬時測氡 所示，該儀器的工作原理是：取樣方式類似于 RAD7 型測氡儀，在用下加速218Po 正電離子的移動，218Po 衰變產(chǎn)生的α粒子被收集在后將金屬片放入主機內(nèi)被金硅面壘型半導(dǎo)體探測器收集，經(jīng)過前放脈沖電路分析被后續(xù)電路測量收集，最終通過刻度方法得到對應(yīng)的D-3017 瞬時測氡儀在實際應(yīng)用中探測器本底污染較小，其內(nèi)部集成分析器電路，可有效屏蔽噪聲信號，得到有效信號，效率相對較高有考慮實際氡測量中易受到釷射氣的干擾，人為因素相對較大，有
【參考文獻】

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本文編號：2879721