CN113640858A - 一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置 - Google Patents
一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113640858A CN113640858A CN202110757488.2A CN202110757488A CN113640858A CN 113640858 A CN113640858 A CN 113640858A CN 202110757488 A CN202110757488 A CN 202110757488A CN 113640858 A CN113640858 A CN 113640858A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tritium
- calibration
- monitor
- portable
- containing air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 126
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 title claims abstract description 125
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 7
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
- G01T7/005—Details of radiation-measuring instruments calibration techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置，属于仪器校准技术领域，包括标准含氚空气罐，标准含氚空气罐内填充有已知活度浓度的标准含氚空气，标准含氚空气罐出口管路上设置有减压阀，减压阀后端分成两条气路，第一气路上依次串联设置有参考电离室和待校氚监测仪，通过将所述标准含氚空气排放到校准回路中，与回路中的空气充分混合均匀，得到所需浓度的含氚空气。本发明通过对环境条件、记忆效应、γ响应等影响因素的考察，解决现场氚监测仪校准难题，形成气态氚活度量值的传递能力，保障氚工作场所气态氚监测值的准确可靠；并且能够整体集成在手推车中而方便移动，使氚监测仪现场校准之操作更为准确，使用更为方便。
Description
技术领域
本发明属于仪器校准技术领域，具体为一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置。
背景技术
氚是氢唯一的放射性同位素,是一种人工合成的物质，其放射性非常弱，最大衰变能为18.6keV的纯β放射体,半衰期12.35a。由于氚在各种材料中具有较高的扩散性，使得有关氚的辐射防护工作更具有挑战性。此外，核动力反应堆(不包括生产氚的专用反应堆)在运行过程中，由于核燃料元件裂变核的三裂变和裂变中子在控制棒中，在冷却剂中和在有关的结构材料中的活化反应都会产生一定数量的、并不希望要的氚。为了安全生产，从事氚工作人员的工作场所氚的水平必须加以限制。并且为了估算在工作期间接受的剂量，氚的水平必须随时测量。同一般的流出物监测或剂量监测设备类似，一些核设施(如研究堆和实验快堆等)安装的氚监测仪多为固定式仪表，仪表的探头、电缆和测量主机通常不便于拆卸和安装，在拆卸、安装和运输中容易造成损坏，而且送检周期较长，影响了监测***数据的连续性，这些困难阻碍了固定式辐射仪表的按期检定，因此固定式仪表的使用单位对现场校准工作提出了强烈的需求。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置，该装置通过对环境条件、记忆效应、γ响应等影响因素的考察，解决现场氚监测仪校准难题，形成气态氚活度量值的传递能力，保障氚工作场所气态氚监测值的准确可靠；并且能够整体集成在手推车中而方便移动，使氚监测仪现场校准之操作更为准确，使用更为方便。
为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：
一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置，包括标准含氚空气罐，所述标准含氚空气罐内填充有已知活度浓度的标准含氚空气，所述标准含氚空气罐出口管路上设置有减压阀，所述减压阀后端分成两条气路，第一气路上依次串联设置有参考电离室和待校氚监测仪，通过将所述标准含氚空气排放到校准回路中，与校准回路中的空气充分混合均匀，得到所需浓度的含氚空气；
第二气路上设置有缓冲瓶，用于加快所述标准含氚空气与校准回路中空气的混合。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，校准回路中混合均匀后的气体压强稍高于外部大气压。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，所述待校氚监测仪自身具有循环泵，利用所述循环泵加快校准回路中混合气体的循环。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，所述第二气路上还设置有可拆卸的温度计和压力表，用于监测校准回路中混合气体的压力和温度。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，基于所述参考电离室的修正系数确定所述待校氚监测仪的校准系数。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，所述参考电离室的修正系数考虑的影响因素包括空气湿度、氚记忆效应、γ响应方向性、和工作压强。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，在总气路上所述减压阀后端、所述第一气路的参考电离室前端以及所述待校氚监测仪后端还分别设置有阀门，通过所述阀门实现各路段的独立控制。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，所述校准装置整体集成设置在便携式可移动小车中。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，所述第一气路和第二气路的汇合点后端连接真空泵，通过所述真空泵将校准回路内的放射性气体抽出。
进一步，如上所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，所述真空泵后端连接尾气处理***，通过所述尾气处理***对抽出的放射性气体处理为满足排放要求的气体。
采用本发明所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，具有以下显著的技术效果：
1、采用待校氚监测仪自带的循环泵对校准回路中混合气体进行混合，不仅实现了标准氚气与回路中空气混合，而且减少了校准装置的体积以及重量，有效的保证校准装置的可便携性；
2、将校准回路集成在可移动小车上，可方便整体移动；
3、在校准回路上设置参考电离室，通过参考电离室作为修正可准确得出待校氚监测仪的校准系数；
4、在校准回路上采用阀门控制，有效的提高了校准回路各路段的独立控制性；
5、在环形回路上接入便于拆卸的温度计和压力计，能够有效的监测实验条件，还可以为后续仪器溯源提供便利条件；
6、环形回路中放射性气体可通过真空泵快速的回收到尾气处理***，为再次实验提供良好的基础。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置的结构示意图；
其中，1-标准含氚空气罐；2-减压阀；3-缓冲瓶；4-阀；5-温度计；6-压力表；7-待校氚监测仪；8-参考电离室；9-真空泵；10-尾气处理***；11-便携式可移动小车。
具体实施方式
本发明的核心思想是：基于氚气标准源的活度量值建立氚监测仪的便携式现场校准装置，开展现场条件下校准方法的研究，考察空气湿度、氚记忆效应、γ响应方向性、工作压强等对校准结果的影响，并研究校准结果的不确定度评价方法。校准时先将已知浓度活度的氚气排放到一个可精确控制的体积中，再通过阀门调节将其平衡到氚监测仪所处的密闭容器中，经过足够的混合平衡后对氚监测仪的读数进行校准。
下面结合具体的实施例与说明书附图对本发明进行进一步的描述。
图1示出了本发明具体实施方式中提供的用于氚监测仪校准的便携式校准装置的结构示意图，由图中可以看出，该装置包括标准含氚空气罐1，标准含氚空气罐1内填充的是已知活度浓度的标准含氚空气，标准含氚空气罐1出口管路上设置有减压阀2，减压阀2后端分成两条气路，第一气路上依次串联设置有参考电离室8和待校氚监测仪7，第二气路上设置有缓冲瓶3。
根据待测氚监测仪7的量程，需要配制不同浓度的含氚空气对待测氚监测仪7进行校准。因此首先需要将标准含氚空气罐1内高浓度的已定值的标准含氚空气排放到校准装置校准回路中，与校准回路中空气混合，得到试验需要的活度范围的氚气。
本发明提供的便携式校准装置与实验室校准装置之间的区别是：实验室校准装置首先通过抽真空，将校准回路中空气排空，然后向校准回路中充入一定量氚气，再然后在向校准回路中充入一定量空气，混合均匀，最终是在校准回路中气体压强与大气压相等的情况下对氚监测仪进行校准。而本发明提供的便携式校准装置为了便携性，在现场校准时不方便提供压缩空气，因此校准前对校准回路不进行抽真空处理，而是直接向校准回路中充入已知活度浓度的标准含氚空气，与回路中空气混合均匀，最终是在校准回路中气体压强稍高于外部大气压的情况下对氚监测仪进行校准，校准回路中气体压强应在氚监测仪正常工作所允许的压强范围内。
待校氚监测仪7自身配备有循环泵，用于加快校准回路中混合气体的循环。在校准回路中，如果单纯依靠气体之间分子扩散来稀释高浓度标准含氚空气，需要的时间非常长，因此需要使用循环泵来克服循环***中的压力降，使混合气体在校准回路中加快循环。由于校准回路较小，因此仅使用待校氚监测仪7自身配备的循环泵就足以使混合气体在校准回路中不断循环，这样既能有效的减少混合时间，也使总吸附降低，而且还可以不用在校准回路中单独设置循环泵，使整个装置更加便携。
缓冲瓶3用于加快高浓标准含氚空气与校准回路中空气的混合。空气和标准含氚空气流经缓冲瓶时可大量存储在缓冲瓶3内，与校准回路内径相比较，缓冲瓶3体积较大，为气体混合提供了有利的条件，有效的加快了高浓标准含氚空气与校准回路中空气的混合，缩短了平衡时间。
第二气路上还设置有便于拆卸的温度计5和压力表6，用于对充入校准回路中的平衡气体的压力和温度进行监测和研究，减少电离室壁效应的影响。温度计5和压力表6的设置既保证了校准的准确性，又对试验过程中温度和压力条件进行了实时的监测，保证了实验过程的安全性问题。
将参考电离室7与待校氚监测仪8串联接入校准回路中，用于得到待校氚监测仪7的校准系数。本实施例中，参考电离室8首先通过在实验室校准装置上对空气湿度、氚记忆效应、γ响应方向性、工作压强等影响因素的充分研究，得到了参考电离室8确定的修正系数。在本发明的便携式校准装置中，通过将参考电离室8作为修正，可准确得出待校氚监测仪7的校准系数。
在总气路上减压阀2后端、第一气路的参考电离室8前端以及待校氚监测仪7后端还分别设置有阀门4，通过这些阀门4实现各路段的独立控制。
校准装置整体集成在便携式可移动小车11中，这样可方便移动，非常适合现场仪器的校准。
第一气路和第二气路的汇合点后端还依次设置了真空泵9和尾气处理***10，在校准过程结束后，通过真空泵9将校准回路内的放射性气体抽入尾气处理***10进行处理，待尾气中氚含量满足排放要求后再行排放，这样保证了校准回路中尾气的排空，为再次实验提供了良好的基础，同时也缩短了尾气排空时间，减少了人员操作量。
本发明所提供的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，用于对电离室型氚监测仪进行现场校准，通过对环境条件、记忆效应、γ响应等影响因素的考察，解决现场氚监测仪校准难题，形成气态氚活度量值的传递能力，保障氚工作场所气态氚监测值的准确可靠；并且能够整体集成在手推车中而方便移动，使氚监测仪现场校准之操作更为准确，使用更为方便。
上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，包括标准含氚空气罐(1)，所述标准含氚空气罐(1)内填充有已知活度浓度的标准含氚空气，所述标准含氚空气罐(1)出口管路上设置有减压阀(2)，所述减压阀(2)后端分成两条气路，第一气路上依次串联设置有参考电离室(8)和待校氚监测仪(7)，通过将所述标准含氚空气排放到校准回路中，与校准回路中的空气充分混合均匀，得到所需浓度的含氚空气；
第二气路上设置有缓冲瓶(3)，用于加快所述标准含氚空气与校准回路中空气的混合。
2.根据权利要求1所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，校准回路中混合均匀后的气体压强稍高于外部大气压。
3.根据权利要求2所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，所述待校氚监测仪(7)自身具有循环泵，利用所述循环泵加快校准回路中混合气体的循环。
4.根据权利要求3所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，所述第二气路上还设置有可拆卸的温度计(5)和压力表(6)，用于监测校准回路中混合气体的压力和温度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，基于所述参考电离室(8)的修正系数确定所述待校氚监测仪(7)的校准系数。
6.根据权利要求5所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，所述参考电离室(8)的修正系数考虑的影响因素包括空气湿度、氚记忆效应、γ响应方向性和工作压强。
7.根据权利要求1所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，在总气路上所述减压阀(2)后端、所述第一气路的参考电离室(8)前端以及所述待校氚监测仪(7)后端还分别设置有阀门(4)，通过所述阀门(4)实现各路段的独立控制。
8.根据权利要求7所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，所述校准装置整体集成设置在便携式可移动小车(11)中。
9.根据权利要求1-4任一项所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，所述第一气路和第二气路的汇合点后端连接真空泵(9)，通过所述真空泵(9)将校准回路内的放射性气体抽出。
10.根据权利要求9所述的用于氚监测仪校准的便携式校准装置，其特征在于，所述真空泵(9)后端连接尾气处理***(10)，通过所述尾气处理***(10)将抽出的放射性气体处理为满足排放要求的气体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110757488.2A CN113640858A (zh) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | 一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110757488.2A CN113640858A (zh) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | 一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113640858A true CN113640858A (zh) | 2021-11-12 |
Family
ID=78416719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110757488.2A Pending CN113640858A (zh) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | 一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113640858A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114879245A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-08-09 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置 |
| KR20230035984A (ko) * | 2021-09-06 | 2023-03-14 | 한국수력원자력 주식회사 | 삼중수소 감시기 교정장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132701A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Riken Keiki Co Ltd | ガス検知器校正装置 |
| US20130277563A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Olivier Gaëtan Giarmana | Radiation Detector System and Method |
| CN104898150A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-09-09 | 中广核核电运营有限公司 | 放射性检测设备及检测方法 |
| CN110954939A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-03 | 中国原子能科学研究院 | 一种氚监测仪实验室校准装置 |
| CN112881242A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-06-01 | 清华大学 | 一种测量高温气冷堆一回路冷却剂氦气放射性的*** |
-
2021
- 2021-07-05 CN CN202110757488.2A patent/CN113640858A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132701A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Riken Keiki Co Ltd | ガス検知器校正装置 |
| US20130277563A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Olivier Gaëtan Giarmana | Radiation Detector System and Method |
| CN104898150A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-09-09 | 中广核核电运营有限公司 | 放射性检测设备及检测方法 |
| CN110954939A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-03 | 中国原子能科学研究院 | 一种氚监测仪实验室校准装置 |
| CN112881242A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-06-01 | 清华大学 | 一种测量高温气冷堆一回路冷却剂氦气放射性的*** |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 吴甜甜等: ""便携式氚监测仪现场校准装置设计"", 科技视界, no. 2020, 15 February 2020 (2020-02-15), pages 79 - 81 * |
| 洪永侠等: "气载氚监测仪现场校准技术", 核化学与放射化学, vol. 38, no. 01, 20 February 2016 (2016-02-20), pages 38 - 42 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230035984A (ko) * | 2021-09-06 | 2023-03-14 | 한국수력원자력 주식회사 | 삼중수소 감시기 교정장치 |
| KR102593578B1 (ko) | 2021-09-06 | 2023-10-23 | 한국수력원자력 주식회사 | 삼중수소 감시기 교정장치 |
| CN114879245A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-08-09 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置 |
| CN114879245B (zh) * | 2022-04-11 | 2022-12-02 | 中国人民解放***箭军工程大学 | 一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113640858A (zh) | 一种用于氚监测仪校准的便携式校准装置 | |
| CN110954939B (zh) | 一种氚监测仪实验室校准装置 | |
| CN111948702B (zh) | 一种放射性气体测量设备的校准装置和校准方法 | |
| CN106376165B (zh) | 一种用于现场校准的便携式x射线照射装置 | |
| EP3226035A1 (en) | Measurement method for air kerma conventional true value | |
| CN104345335A (zh) | 一种便携式射线照射装置 | |
| CN109655878A (zh) | 基于X射线源的X/γ剂量仪现场校准方法、辐射防护*** | |
| KR20140043234A (ko) | 삼중수소 채취 장비의 채취효율 측정장치, 측정방법, 채취효율 분석시스템, 분석방법, 분석방법 및 그 기록매체 | |
| CN104570035A (zh) | 一种放射性气体核素β射线自吸收校正方法 | |
| CN111323806B (zh) | 一种气体活化测量方法及*** | |
| CN111487670A (zh) | 一种温控流体中子谱仪及其测量方法、分析处理*** | |
| CN109581465A (zh) | 一种氚气标准源活度测量装置、方法和应用 | |
| CN110727011B (zh) | 基于固态点源模拟短寿命气态源的符合探测效率刻度方法 | |
| CN114707393A (zh) | 一种考虑大气湿度影响的中子吸收剂量快速获取方法 | |
| KR102096289B1 (ko) | 섬광체 기반 실시간 사용후핵연료 집합체 부분결손 계측 장치 | |
| CN104036836B (zh) | 乏燃料组件燃耗精密测量装置 | |
| RU2714085C1 (ru) | Способ измерения объемной активности инертных радиоактивных газов техногенного происхождения | |
| CN107783174A (zh) | 一种核设施液态流出物在线监测仪探测效率的校准方法 | |
| CN113866819A (zh) | 一种超铀核素气溶胶在线监测设备校准装置及方法 | |
| CN112331372A (zh) | 核设施气态流出物中惰性气体的在线测量装置及方法 | |
| Zhu et al. | Measurement System Design of Micro-Dose Experimental Spectrum | |
| US20230375725A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING 224Ra IN SEDIMENT BY USING PULSE IONIZATION CHAMBER EMANOMETER | |
| Smith et al. | Number of Prompt Neutrons Emitted per Thorium-232 Fission | |
| Song et al. | The calibration of the DD neutron indium activation diagnostic | |
| El-Gammal et al. | On the mathematical calibration of the active well neutron coincidence counter (AWCC) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |