空氣放射性監測裝置RF-AQM-002

針對近年來(lái)，核事件、周邊核試驗、核電廠(chǎng)等核設施受破壞而造

成核事故，引起環(huán)境中空氣放射性污染，影響安全與人民身體健康，使得

核安全、核污染問(wèn)題、空氣中放射性污染監測等問(wèn)題突顯。世界上部分先進(jìn)國

家雖然建立了伽馬輻射監測系統，但是未對空氣進(jìn)行大流量采樣，富集空氣中

的放射性核素，導致其探測靈敏度低、反應遲緩。本文針對空氣中放射性污染

物（如 I-131, Cs-134, Cs-137、Xe-133等）的伽馬能譜測量分析方法進(jìn)行了研究，

設計并完成了大流量空氣自動(dòng)采樣裝置、自動(dòng)制樣裝置、伽馬能譜采集相關(guān)的

電子學(xué)電路、伽馬能譜分析算法、穩譜算法、實(shí)時(shí)監測軟件等相關(guān)工作，主要

的研究成果包括以下幾個(gè)方面：

1、針對連續監測實(shí)時(shí)伽馬能譜監測問(wèn)題，本文采用“過(guò)濾法"進(jìn)行空氣采樣

并富集空氣中的放射性核素。因此，本文設計并實(shí)現了大流量空氣采樣裝置、

自動(dòng)制樣裝置，實(shí)現對空氣中放射性核素的富集化，為伽馬能譜分析處理提供

樣本材料。

2、選用3英寸溴化鑭閃爍體配合光電倍增管作為輻射探測器，并為其設計

前置放大器、偏置高壓、數字化多道脈沖幅度分析器等伽馬能譜采集相關(guān)的電

子學(xué)系統，實(shí)現基于溴化鑭閃爍體探測器的伽馬能譜探測系統。

3、根據溴化鑭閃爍體探測器的高能量分辨率、高自身放射性本底等特點(diǎn)，

以及空氣中放射性核素樣本的特點(diǎn)，本文針對性的設計了5點(diǎn)最小二乘法和滑

動(dòng)平均法相結合的能譜光滑算法、導數法尋峰方法、優(yōu)化線(xiàn)性本底扣除等能譜

分析算法，實(shí)現能譜的定性和定量分析，實(shí)現空氣中放射性核素的識別與放射

性活度計算。

4、由于溴化鑭閃爍體探測器、前置放大器、偏置高壓等硬件設備對溫度敏

感，而且在測量過(guò)程中測量周期較長(cháng)，導致測得儀器譜的譜漂問(wèn)題嚴重，能量

分辨率變差。因此，本文設計并實(shí)現了PID硬件穩譜與參考峰能量反演法軟件

穩譜相結合的混合穩譜方法，在寬溫度范圍內解決了譜漂問(wèn)題對能譜分析的影

響。

5、針對長(cháng)時(shí)間、連續、實(shí)時(shí)、全自動(dòng)監測的要求，本文基于Windows操

作系統，采用微軟基礎類(lèi)庫（MFC），設計實(shí)時(shí)監測能譜分析軟件，實(shí)現對空

氣中放射性核素污染物的實(shí)時(shí)監測，并采用管道通信機制將伽馬能譜分析數據

結果輸出至監測系統的總軟件，實(shí)現能譜分析軟件與實(shí)時(shí)監測軟件獨立運行。