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专利号: 2014103739481
申请人: 衡阳师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用固体核径迹探测器测量218Po长时间平均沉积率的方法,其特征是:其具体测量方法如下:

A、测量过程:

将测量装置箱体的底部固定在测量环境中室内的墙面或者是地面或者是天花板顶上,测量装置的箱体内设有三个固体核径迹探测器,三个固体核径迹探测器分别为第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器,第一固体核径迹探测器的表面积为S1,第二固体核径迹探测器的表面积为S2,第三固体核径迹探测器的表面积为S3,并满足:S1≤S2≤S3;

第二固体核径迹探测器的表面覆盖有厚度为D1第一膜片,第一膜片的表面形状与第二固体核径迹探测器的表面形状一样,第三固体核径迹探测器的表面覆盖有厚度为D2第二膜片,第二膜片的表面形状与第三固体核径迹探测器的表面形状一样,第一膜片的厚度D1小

222 218

于第二膜片的厚度D2,第一膜片能阻挡 Rn子体 Po衰变产生的6MeV的ɑ粒子打到第二固体核径迹探测器上,第二膜片能阻挡222Rn子体218Po和214Po衰变产生的6MeV和7.69MeV的ɑ粒子打到第三固体核径迹探测器上;

第一固体核径迹探测器的表面没有覆盖膜片,220Rn子体212Po衰变产生的8.78MeV的ɑ粒子能打到第一、第二、第三固体核径迹探测器上;

测量时间为T,T的值根据测量要求为数天到数百天;

B、计算过程:

在测量过程中的任意时间t,固体核径迹探测器上单位面积沉积的222Rn子体活度的变化为:

APo214(t)=ABi214(t)        (4)式中:APo218(t)、APb214(t)、ABi214(t)、APo214(t)分别是218Po、214Pb、214Bi、214Po在固体核径迹探测器上的活度;DPo218、DPb214、DBi214是218Po、214Pb、214Bi的沉积率;λPo218、λPb214、λBi214是

218Po、214Pb、214Bi的衰变常数;

由于测量装置中箱体的高边框阻挡了室内表面直接析出的220Rn及其的短寿命子体到达固体核探测器的表面,仅仅考虑其长寿命子体,固体核径迹探测器上单位面积沉积的

220Rn长寿命子体212Pb、212Bi、212Po活度的变化分别为:APb212(t)、ABi212(t)、APo212(t);

测量过程完成后,立即取下第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器,并对其进行化学蚀刻,分别读取第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器上的核径迹数;

第一固体核径迹探测器上的ɑ粒子径迹数N1为:式中η1Po218、η1Po214、η1Bi212、η1Po212分别表示第一固体核径迹探测器对218Po、214Po、212Bi

212 218 212

、 Po的ɑ衰变的探测效率,其中由于 Po、 Bi衰变产生的ɑ粒子能量相近,其探测效率也相同;

第二固体核径迹探测器上的ɑ粒子径迹数N2为:

214 212

式中η2Po214、η2Po212分别表示第二固体核径迹探测器对 Po、 Po的ɑ衰变的探测效率;

第三固体核径迹探测器上的ɑ粒子径迹数N3为:式中η3Po212表示第三固体核径迹探测器对212Po的ɑ衰变的探测效率;

根据220Rn衰变链还可得到:

APo212(t)=0.64ABi212(t)(8)由式(5)、(6)、(7)、(8)可得到:由式(9)就可解得 再由式(1)就可反推得到DPo218即218Po的长时间平均沉积率。

2.根据权利要求1所述的一种利用固体核径迹探测器测量218Po长时间平均沉积率的方法,其特征是:所述的测量装置包括箱体,箱体为一个下端封闭、上端开口的容器,在箱体的底板上设有第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器,第一固体核径迹探测器、第二固体核径迹探测器和第三固体核径迹探测器分别通过粘结的方式贴在箱体的底板上;第二固体核径迹探测器的表面覆盖有厚度为D1第一膜片,第三固体核径迹探测器的表面覆盖有厚度为D2第二膜片。

3.根据权利要求2所述的一种利用固体核径迹探测器测量218Po长时间平均沉积率的方法,其特征是:箱体的内腔高度h为2~8cm。