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摘要：氚是一种迁移性很强的放射性核素,目前已成为核工业进展中一种重要的战略物资。在氚造福于人类社会进展的同时,各种以气体、液体或固体形式排放到地表或大气中的氚构成环境氚源的重要组成部分。为了确保涉氚环境中工作人员及核设施附近居民的安全性,有必要对核设施、核电站等周围环境大气中的氚进行取样监测。自1934年获得了超重氢有着的确切证据,人们开始认识并且探讨氚。以20世纪40年代末开始,人类开始进行氚的大规模生产,相关氚的工程技术开始兴起。国内一些重要的核单位多年来追踪国外的先进技术,开展氚的技术活动。针对氚的辐射防护技术也在不断进展和改善之中。中华人民共和国国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》将氚列为低放射性核素,但这不意味着氚的辐射防护工作会变得容易,由于氚在各种介质中的扩散性,使得有关氚的辐射防护工作更具有挑战性。相比国外先进的探测仪器和策略,国内在气态氚监测领域的探讨十分匮乏,缺少权威的基础论述探讨和技术支持,由此急需一种能够有效测量环境中氚含量的仪器或策略。气态氚的放射性、流动性及储氚系统的特殊性,都决定了其采集、测量的难度。为解决此不足,本论文在成都理工大学与中国工程物理探讨院合作的《HB-01型气态氚浓度污染测量仪》项目的支持下,通过浅析环境中气态氚的放射性机理,开展气态氚浓度测量系统的优化设计,进行了系统的基础性能实验探讨,以确定此系统的最佳工作条件及测量能力,并且对影响氚测量结果的因子进行重点探讨,最终以正比计数器为探测器,建立了氚浓度与测量计数率的特点方程,为国内气态氚探测策略探讨提供了一定的基础性实验数据。本论文主要完成以下几方面的工作。(1)气态氚测量系统的优化设计选用自主设计的正比计数器为探测器；设计配套的真空系统对正比计数器抽真空,同时也对利用后的探测器进行清洗；系统外置的接口能够同时与P10气体瓶、真空泵、大气、清洗气体瓶(氩气)连接；为了减小电路噪声对信号的干扰,对前置放大器进行了优化,简化了多道脉冲幅度浅析器及电源；为了能直观的显示出当前的测量数值、谱线特点,利用课题组自主开发的氚测量软件进行数据浅析,也可以通过NIM插件面板上的OLED及按键组合粗略测量。(2)气态氚测量系统的性能测试采取气态氚样品利用200mL正比计数器对气态氚测量系统的稳定性、重现性、测量时间、坪曲线、系统本底、探测效率、探测限等进行测试,最终确定此系统的最佳测量条件及性能指标。(3)气态氚测量系统关键参数影响特点实验由于测试系统、样品气体等多种因素的影响,实验历程中,实际测量值与论述值有着一定的偏差,在浅析单一参数变化对系统影响特点的基础上,采取合理的数学拟合策略,分别建立了既定条件下不同探测效率、不同规格的探测器、不同浓度样品的相关特点方程。本论文的革新点主要有以下三点：1)国内对于气态氚的测量在技术和策略上捉襟见肘,本论文设计了一套适用于环境监测的气态氚浓度测量系统；2)利用气态氚样品进行了大量基础性实验,归纳、浅析实验数据,用实际结果验证了此气态氚浓度测量系统的能力及其最佳测量条件；3)获得了多个影响因子对测量结果的影响特点,并建立了数理特点方程。论文以氚的基本特性出发,探讨了气体探测器进行氚测量的基础论述,设计了气态氚测量系统,利用已知活度的气态氚样品进行了性能测试,同时对若干影响因子进行了特点实验,获得了大量宝贵实验数据,最后在前期实验结果基础上得出样品浓度与测量计数率的特点方程,为我国核设施退役、环境监测等领域中气态氚浓度监测提供了一种有效的测量策略。关键词：气态氚测量论文正比计数器论文真空系统论文影响因子论文特点方程论文
摘要4-6
Abstract6-11
第1章 引言11-15
1.1 概述及探讨作用11
1.2 国内外探讨近况11-13
1.3 课题来源13
1.4 主要探讨内容13-14
1.5 主要成果14-15
第2章 氚测量基本论述15-21
2.1 氚的特点15-17
2.1.1 氚的特点15
2.1.2 β粒子与物质的相互作用15-17
2.2 氚辐射测量策略17-21
2.2.1 气体探测器17-19
2.2.2 液体闪烁计数器19-21
第3章 气态氚浓度测量系统21-34
3.1 系统的总体设计21
3.2 探测器的选择21-25
3.2.1 正比计数器的结构21-23
3.2.2 材质的选择23-24
3.2.3 测量气体的选择24-25
3.3 真空系统25-26
3.4 硬件系统26-30
3.4.1 前置放大器26-28
3.4.2 基于NIM插件的多道脉冲幅度浅析器28-30
3.5 软件系统30-34
第4章 气态氚浓度测量系统性能测试34-52
4.1 工作电压的选择34-36
4.2 测量时间测试36
4.3 本底与探测限测试36-39
4.4 氚信号获取实验39-40
4.5 稳定性测试40-43
4.6 重现性测试43-44
4.7 坪曲线测试44-47
4.8 清洗实验47-48
4.9 探测效率测试48-51
4.10 小结51-52
第5章 气态氚浓度测量系统影响因子的探讨52-65
5.1 外加高压的影响52-54
5.2 不同增益的影响54-55
5.3 不同探测器探测能力的探讨55-58
5.4 不同浓度的影响探讨58-64
5.4.1 三种不同浓度气态氚样品实验58-60
5.4.2 浓度与测量值数理方程的建立60-64
5.5 小结64-65
结论65-67
致谢67-68