CN111638540A - 放射性惰性气体的测量装置、方法、设备及存储介质 - Google Patents

放射性惰性气体的测量装置、方法、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种放射性惰性气体的测量装置、方法、设备及存储介质，其中，该装置包括：信号探测设备检测样品与探测晶体作用得到的β‑γ符合脉冲电信号，探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置；信号采集处理设备将β‑γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式；计算设备分析β‑γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度和γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，根据数字形式的β‑γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算样品中惰性气体核素的活度浓度。该方案可以提高测量的准确、可靠性，可以区分放射性惰性气体核素并精确、连续测量活度的浓度值，可降低探测装置的体积、重量、成本。

Description

放射性惰性气体的测量装置、方法、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及环境放射性监测技术领域，特别涉及一种放射性惰性气体的测量装置、方法、设备及存储介质。
背景技术
在核电站运行、核试验、同位素生产、核燃料后处理等过程中，可能释放出放射性核素并向大气中扩散，危害环境安全及人员健康。其中，由于燃料包壳破损或堆芯区域物质吸收中子活化，可能产生放射性惰性气体，其监测对于保障核设施的运行安全及环境人员健康具有十分重要的意义。
放射性惰性气体作为核燃料裂变产物，化学性质稳定，产额较大，是核设施环境评价的重要监测源项。源项报告是核设施环境影响评价的基础。根据环境影响评价要求，惰性气体是核电站重要的气态流出物的组成部分，核电站反应堆运行时，所排放惰性气体的放射性剂量占总气态流出物排放剂量的99％以上，烟囱气态流出物监测计划中，放射性惰性气体监测为常规监测，是重要的监测源项。
放射性惰性气体核素是核设施运行安全的重要预警信息。核裂变过程中，重核原子经中子撞击后，分裂成为两个较轻的原子，这就是最初的裂变产物。如85Kr及其同位素，作为核反应堆裂变过程中产生的最主要的惰性气体裂变产物，最先释放出来，是重要的核燃料组件破损预警信息，对于核设施安全监测，判断事故类型具有重要意义。
目前，放射性惰性气体主要采用β测量或γ测量方式，β测量方法从水平烟道中引出三条取样管线至辐射监测室，通过设置在每条管线的惰性气体探测器，采用电离室测量的方法连续监测总β活度，该方法无法甄别41Ar、85Ke、133Xe等关键核素，且易受环境天然核素β子体成分干扰，误差较大。γ测量方法利用增压泵的方式将烟囱取样惰性气体打到一定体积的不锈钢取样罐中，取样后将不锈钢取样罐拿到实验室高纯锗谱仪进行γ测量分析，该方法过程容易受其他核素干扰，且需要经采样制样流程后，送实验室进行高纯锗测量，费工费时，程序复杂。我国核电厂对于流出物中的85Kr监测采取γ谱仪分析的方法，其探测限较高，为1.0×102Bq/m3，与欧盟建议书2004/2/EURATOM中对于轻水反应堆流出物中的85Kr的探测限要求值1.0×10-4Bq/m3相差非常大。按照国家标准《GB 6249-2011核动力厂环境辐射防护规定》，惰性气体排放按照探测限的1/2进行统计，因此探测限的大小直接影响统计的排放量，实际应用中，统计排放量将远高于真实排放量。
现有技术提出了通过级联衰变产生的脉冲信号进行测量以提高测量精度，然而实际使用过程中面临较多问题。例如，现有设计中探测器分别采用分开设计的β、γ探测晶体测量，β脉冲信号和γ脉冲信号分两路输出，需两套光电倍增管、放大、高速信号采集等部件，后续分别对β脉冲信号和γ脉冲信号进行时序分析，基于β脉冲信号和γ脉冲信号两路进行测量，无法避免两路输出部件之间的差异、两路信号时序分析差异等因素导致的测量精度问题；同时，由于需两套光电倍增管、放大、高速信号采集等部件，还需要屏蔽设计，往往使得测量结构复杂，体积庞大，重量较重，成本较高，仅限于实验室等固定场所使用。
此外，环境干扰方面，实验中发现，采集样品中除了待测放射性惰性气体核素，还需考虑天然放射性本底氡钍子体干扰，干扰核素也会产生级联衰变，使得影响测量精度。
发明内容
本发明实施例提供了一种放射性惰性气体的测量装置，以解决现有技术中放射性惰性气体测量结构复杂、准确性低、可靠性低的技术问题。该装置包括：
信号探测设备，用于检测待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，其中，所述探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，所述β-γ符合脉冲电信号是由在时序上同时产生的β脉冲信号和γ脉冲信号叠加形成的，所述待测试气体样品为去除了干扰核素的环境气体；
信号采集处理设备，与所述信号探测设备连接，用于实时采集所述β-γ符合脉冲电信号，并将所述β-γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式；
计算设备，与所述信号采集处理设备连接，用于分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。
本发明实施例还提供了一种放射性惰性气体的测量方法，以解决现有技术中放射性惰性气体测量结构复杂、准确性低、可靠性低的技术问题。该方法包括：
获取待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，其中，所述探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，所述β-γ符合脉冲电信号是由在时序上同时产生的β脉冲信号和γ脉冲信号叠加形成的，所述待测试气体样品为去除了干扰核素的环境气体；
将所述β-γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式；
分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。
本发明实施例还提供了一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算程序，所述处理器执行所述计算程序时实现上述任意的放射性惰性气体的测量方法，以解决现有技术中放射性惰性气体测量结构复杂、准确性低、可靠性低的技术问题。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的放射性惰性气体的测量方法的计算机程序，以解决现有技术中放射性惰性气体测量结构复杂、准确性低、可靠性低的技术问题。
在本发明实施例中，通过检测待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，将通过一路器件输出的β-γ符合脉冲电信号转化为数字形式后，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，即可计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。在发生级联衰变的情况下，基于一路β-γ符合脉冲电信号，计算待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值，与相对现有技术中利用单一的β衰变或单一的γ衰变的测量方法，有利于提高测量结果的准确、可靠性；同时，由于是分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度为第一幅度且γ脉冲信号的幅度为第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据数字形式的β-γ符合脉冲信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲个数，计算待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值，使得可以计算任何已知发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度和γ脉冲信号的幅度的放射性惰性气体核素的活度浓度值，实现了可以分析具体某种放射性惰性气体核素的活度的浓度值，与现有技术中只能计算总的β活度相比，本申请实现了可以区分放射性惰性气体核素并精确、定量地连续测量某种放射性惰性气体核素的活度的浓度值，有助于提高环境放射性探测能力水平，是确保辐射环境安全是社会稳步发展的重要保证，对于及时发现核设施的异常泄漏及事故释放、控制环境污染扩散具有重要意义；此外，由于探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，通过一路器件即可输出β-γ符合脉冲电信号，与现有技术中两路器件输出信号的结构相比，有利于降低探测装置的体积、重量、成本，进而有利于提高放射性惰性气体测量水平，满足实际测量需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种放射性惰性气体的测量装置的结构框图；
图2是本发明实施例提供的一种具体的放射性惰性气体的测量装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种上述放射性惰性气体的测量装置的脉冲信号处理流程的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种惰性气体41Ar核素的衰变纲图；
图5是本发明实施例提供的一种β-γ符合脉冲电信号的处理示意图；
图6是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构框图；
图7是本发明实施例提供的一种放射性惰性气体的测量方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本发明实施例中，提供了一种放射性惰性气体的测量装置，如图1所示，该装置包括：
信号探测设备1，用于检测待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号；其中，所述探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，所述β-γ符合脉冲电信号是由在时序上同时产生的β脉冲信号和γ脉冲信号叠加形成的，所述待测试气体样品为去除了干扰核素的环境气体；
信号采集处理设备2，与所述信号探测设备1连接，用于实时采集β-γ符合脉冲电信号，并将β-γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式；
计算设备3，与所述信号采集处理设备2连接，用于分析所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。
由图1所示可知，在本发明实施例中，通过检测待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中的β探测晶体和γ探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，将通过一路器件输出的β-γ符合脉冲电信号转化为数字形式后，、分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，即可计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值。在发生β衰变和γ衰变的级联衰变的情况下，基于一路β-γ符合脉冲电信号，计算待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值，与相对现有技术中利用单一的β衰变或单一的γ衰变的测量方法，有利于提高测量结果的准确、可靠性；同时，由于是分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度为第一幅度且γ脉冲信号的幅度为第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，进而根据数字形式的β-γ符合脉冲信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲个数，计算待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值，使得可以计算任何已知发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度和γ脉冲信号的幅度的放射性惰性气体核素的活度的浓度值，实现了可以分析具体某种放射性惰性气体核素的活度浓度值，与现有技术中只能计算总的β活度相比，本申请实现了可以区分放射性惰性气体核素并精确、定量地连续测量某种放射性惰性气体核素的活度的浓度值，有助于提高环境放射性探测能力水平，是确保辐射环境安全是社会稳步发展的重要保证，对于及时发现核设施的异常泄漏及事故释放、控制环境污染扩散具有重要意义；此外，由于探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，通过一路器件即可输出β-γ符合脉冲电信号，与现有技术中两路器件输出信号的结构相比，有利于降低探测装置的体积、重量、成本，进而有利于提高放射性惰性气体测量水平，满足实际测量需求。
具体实施时，在待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的是β脉冲电信号、γ脉冲电信号以及β-γ符合脉冲电信号三种信号，但是，上述放射性惰性气体的测量装置在测量时只需要检测β-γ符合脉冲电信号，进而基于β-γ符合脉冲电信号计算待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值，无需关心β脉冲电信号、γ脉冲电信号。
具体实施时，为了简化放射性惰性气体的测量装置，降低测量的复杂程度，在本实施例中，如图2所示，所述信号探测设备1，包括：
测量室101，所述测量室101为封闭腔体，所述测量室101的侧壁上设置有入口管道102和出口管道103；
过滤器126，与所述入口管道102连接，所述过滤器126内设置有滤网和滤纸，用于过滤所述待测试气体样品中的树叶、大颗粒灰尘等杂质和环境氡钍子体等干扰核素，得到上述待测试气体样品，进而待测试气体样品进入测量室101中；
抽气设备104，与所述出口管道103连接，在所述抽气设备104启动时，待测试气体样品由所述入口管道102进入所述测量室101；
所述探测器，设置在所述测量室101内，所述探测器中的β探测晶体105包裹在γ探测晶体106的顶端和侧面，以显著提高探测器的有效探测面积，β探测晶体105用于与β射线相互作用产生β光脉冲信号；γ探测晶体106用于与γ射线相互作用产生γ光脉冲信号，并传输所述γ光脉冲信号、所述β光脉冲信号和所述β-γ符合光脉冲电信号；
光电倍增管107，贯穿在所述γ探测晶体106内，用于接收所述β-γ符合光脉冲电信号，将所述β-γ符合光脉冲信号转换为β-γ符合脉冲电信号。具体的，光电倍增管107接收的是γ光脉冲信号、β光脉冲信号和β-γ符合光脉冲电信号三种信号，光电倍增管107会将所述β光脉冲信号转化为β脉冲电信号，将所述γ光脉冲信号转化为γ脉冲电信号，将所述β-γ符合光脉冲信号转换为β-γ符合脉冲电信号，但是，在上述放射性惰性气体的测量装置中，光电倍增管107只要能将所述β-γ符合光脉冲信号转换为β-γ符合脉冲电信号即可。
具体实施时，上述测量室101、抽气设备104和探测器的设置使得可以实时采集环境气体进行放射性惰性气体的测量，即启动抽气设备104即可在测量室101内通过探测器进行放射性惰性气体的测量，与现有技术相比，可以避免复杂制样、送实验室等，有利于简化测量装置、减少工作量、实现及时测量，避免高纯锗探测器等仪器的使用，有利于降低测量的成本。
具体实施时，为了可以控制待测试气体样品进出测量室101，进而控制放射性惰性气体的测量，在本实施例中，如图2所示，上述信号探测设备1还可以包括：第一采样阀门124和第二采样阀门125，通过控制第一采样阀门124和第二采样阀门125的开启、关闭来实现控制待测试气体样品进出测量室101。例如，开始运行时，第一采样阀门124和第二采样阀门125打开，抽气设备104运行，环境气体经过滤器去除杂质及天然氡钍子体得到的待测试气体样品进入样品测量室101。
具体实施时，第一采样阀门124和第二采样阀门125可以采用电磁阀实现。抽气设备104可以采用抽气泵实现。
具体实施时，上述探测器包括β探测晶体和γ探测晶体，探测器中的β探测晶体和γ探测晶体合在一起设置。为了大幅度提高探测效率，在本实施例中，如图2所示，β探测晶体105从顶层和侧面包裹在γ探测晶体106的外层，测待测试气体样品中产生的β射线与β探测晶体105相互作用，产生β光脉冲信号，测待测试气体样品中产生的γ射线，穿过β探测晶体105，与γ探测晶体106相互作用，产生γ光子脉冲信号，利用γ探测晶体106的光导特性，传导β探测晶体105产生的β光脉冲信号，即γ探测晶体106将β光脉冲信号、γ光子脉冲信号以及β光脉冲信号与γ光子脉冲信号叠加产生的β-γ符合光脉冲信号传输给光电倍增管107。
具体的，所述β探测晶体105和所述γ探测晶体106之间还可以通过耦合材料相连，例如，该耦合材料可以是塑料闪烁体材料。具体的，γ探测晶体106可以是CsI或NaI材料。
具体实施时，为了进一步提高测量结果的精度，在本实施例中，所述β探测晶体的厚度允许吸收的能量大于等于所述待测试气体样品中待测量放射性惰性气体核素产生的β射线的最大能量，即可以根据待测核素能量设定β探测晶体的厚度，使得测待测试气体样品中产生的β射线几乎全部仅与β探测晶体相互作用，确保β射线的能量被β探测晶体完全吸收，产生β光脉冲信号，避免有剩余的β射线与γ探测晶体相互作用，另外，β探测晶体也不能太厚，避免对γ光子产生干扰。例如，β探测晶体的厚度的取值范围可以为0.5mm～2mm。
具体实施时，如图2所示，γ探测晶体106将γ光脉冲信号、β光脉冲信号以及β-γ符合光脉冲信号传输给光电倍增管107，探测器和光电倍增管107的设置，使得γ光脉冲信号、β光脉冲信号以及β-γ符合光脉冲信号基于同一单路输出。
具体实施时，为了进一步提高测量结果的精度，在本实施例中，如图2所示，上述信号探测设备1，还可以包括：
屏蔽层108，设置在所述测量室的外壁上；用于屏蔽外界射线，减少环境本底的影响。
屏蔽反射层，包裹在所述β探测晶体的外层上。具体的，屏蔽反射层可以包括遮光层和反射层，如图2所示，反射层120包裹在β探测晶体105的外层上，遮光层109包裹在反射层120的外层上，用于避免外部光进入β探测晶体105，确保产生的β光脉冲信号仅在探测晶体内部传输，减少信号泄露，减少外部杂散信号的影响。
具体实施时，为了进一步提高计算活度浓度值的精确度，在本实施例中，如图2所示，上述信号探测设备1，还可以包括：
温湿度传感器122，设置在所述出口管道103上，用于实时采集所述待测试气体样品的温度和湿度数据；
气压传感器121，设置在所述出口管道103上，用于实时采集测量时的气压；
流量传感器123，设置在所述出口管道103上，用于测量所述待测试气体样品的流速。
具体实施时，如图2所示，信号采集处理设备2中可以通过高速ADC实现将β脉冲电信号、γ脉冲电信号以及和β-γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式，进而将数字形式的β脉冲电信号、γ脉冲电信号以及和β-γ符合脉冲电信号传输给计算设备3；信号采集处理设备2中还可以通过低速ADC将气压传感器121、温湿度传感器122以及流量传感器123采集的数据由模拟形式转换为数字形式，进而将数字形式的数据传输给计算设备3；信号采集处理设备2中还可以设置控制模块，以便通过计算设备发出的控制指令来控制第一采样阀门124、第二采样阀门125、抽气设备104以及电源的开启、关闭。
具体实施时，高速ADC可以采用DT5730数字化仪实现，采样频率为500MHz，通过预触发控制、增益控制、抽样控制可实现高速的β脉冲电信号、γ脉冲电信号以及和β-γ符合脉冲电信号的采集。低速ADC可使用87017芯片实现，以便实现对气压、温湿度、流量等状态参数的获取。控制模块可使用87064芯片实现，以便实现对抽气设备、电磁阀等部件的控制，控制模块可通过RS485等通讯协议完成与计算设备的交互。
具体实施时，如图2、图3所示可知，数字形式的β脉冲电信号、γ脉冲电信号以及和β-γ符合脉冲电信号进入计算设备3后，计算设备3对数字形式的β脉冲电信号、γ脉冲电信号以及和β-γ符合脉冲电信号三种信号可能还包括其他干扰信号的混合信号进行筛选，甄选出β-γ符合脉冲电信号。在甄选β-γ符合脉冲电信号的过程，由于现有信号处理常规在微秒量级时域进行几百毫伏的脉冲幅度分析，且为了保持β脉冲波形，前端不便设计调理电路，使得幅度幅值较低，电路噪声影响显著，但是该信号分析方法根本无法甄选出β-γ符合脉冲电信号，本申请发明人经过大量研究，提出了在纳秒量级时域分析毫伏量级幅度特性，以甄选出β-γ符合脉冲电信号。
在甄选β-γ符合脉冲电信号的过程中，脉冲类型筛选分为粗略筛选和校验筛选两步，首先，进行粗略筛选，通过初值判定、极值判定、峰位判定，剔除无效干扰信号，通过脉宽甄别、幅度甄别、时序甄别等步骤，将脉冲信号分为单独的β脉冲信号、单独的γ脉冲信号和β-γ符合脉冲信号，此时的β-γ符合脉冲信号为粗略筛选的结果，之后，在分析β-γ符合脉冲信号获取其中β、γ脉冲幅度的过程中，进一步进行校验筛选，以准确判定脉冲类型，计入对应计数区域。
具体实施时，如图4所示，β-γ符合脉冲电信号的幅度E由两部分组成：高频的β脉冲信号成分的幅度Eβ和低频的γ脉冲信号成分的幅度Eγ，脉冲上升沿之前的预触发部分为脉冲基线B，表征脉冲基准电平。时序逻辑上，β脉冲信号和γ脉冲信号两种脉冲的产生时间间隔很短，可认为同时产生。因此，对于β-γ符合脉冲电信号处理的关键即获取电β脉冲信号成分的幅度Eβ和低频的γ脉冲信号成分的幅度Eγ。
具体实施时，在本实施例中，所述计算设备完成脉冲类型筛选的粗略筛选和校验筛选，并完成分析β-γ符合脉冲信号获取其中β、γ脉冲幅度的过程，例如，首先，对β脉冲信号、γ脉冲信号和β-γ符合脉冲电信号的混合信号在纳秒量级时域分析毫伏量级幅度特性(例如，进行初值判定、极值判定、峰位判定、脉宽甄别、幅度甄别、时序甄别等步骤)，筛选出β-γ符合脉冲电信号，即实现粗略筛选；之后，在分析β-γ符合脉冲信号获取其中β、γ脉冲幅度的过程中，进一步实现校验筛选，例如，采用正相滤波、时域反转、反向滤波、循环判断的方式获得合适的滤波阶次，进而精确获得β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号成分的幅度Eγ，具体的，所述计算设备，包括：
信号处理模块，用于对β脉冲信号、γ脉冲信号和β-γ符合脉冲电信号的混合信号在纳秒量级时域分析毫伏量级幅度特性，筛选出β-γ符合脉冲电信号，即实现脉冲类型的粗略筛选；并在滤波器的预设阶次范围内对β-γ符合脉冲电信号循环执行以下步骤：直至滤波结果信号与所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的偏差为最小值：
基于滤波器的当前阶次对所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号进行滤波；
对滤波后的滤波结果信号进行时域转换；
基于滤波器的当前阶次对时域转换后的滤波结果信号进行滤波；
对再次滤波后的滤波结果信号进行时域转换；
计算当前时域转换后的滤波结果信号的后沿信号部分与所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的后沿信号部分的偏差，并增加滤波器的阶次；
信号确定模块，用于获取在滤波器的预设阶次范围内最小偏差对应的滤波结果信号；
γ信号幅度确定模块，用于将最小偏差对应的滤波结果信号中的幅度最大值减去所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的脉冲基线，得到的差值若小于设定最小γ幅度阈值，则将该差值确定为β脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，此时即实现了脉冲类型的校验筛选，否则，将得到的差值确定为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度Eγ，实现了得到β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度Eγ；
β信号幅度确定模块，用于将所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的幅度最大值减去γ脉冲信号的幅度，得到的幅度差若小于设定最小β幅度阈值，则将该幅度差确定为γ脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，此时即实现了脉冲类型的校验筛选，否则，将该幅度差确定为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度Eβ，实现了得到β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度Eβ。
具体的，确定β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度Eγ和β脉冲信号的幅度Eβ的过程如下：
(1).让β-γ符合脉冲电信号x(n)通过当前阶次为i的滤波器f(n)得到：y1(n)＝x(n)·fi(n)；
(2).将滤波后得到信号进行时域转换，y2(n)＝y1(N-1-n)；
(3).时域转换后的信号再次通过当前阶次为i的滤波器，得到y3(n)＝y2(n)·fi(n)；
(4).将再次滤波后得到的信号时域翻转后输出，y4(n)＝y3(N-1-n)；
(5).计算滤波结果信号y4(n)＝y3(N-1-n)的后沿信号部分y4′(n)与原始β-γ符合脉冲电信号的后沿信号部分x′(n)的偏差σ；
(6).在一定预设阶次范围内增大阶次i，循环步骤(1)至(5)，得到预设阶次范围内最小偏差σ对应的滤波结果信号；
(7).计算最小偏差σ对应的滤波结果信号的幅度最大值与β-γ符合脉冲电信号的脉冲基线B的差值，得到的差值若小于设定最小γ幅度阈值，则将该差值确定为β脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，否则，得到的差值即为β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度值Eγ；
(8).计算原始符合脉冲电信号的幅度最大值E与γ脉冲信号的幅度Eγ的差值，得到的幅度差若小于设定最小β幅度阈值，则将该幅度差确定为γ脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，否则，该幅度差即为β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度值Eβ。
具体实施时，得到数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度Eβ和γ脉冲信号的幅度Eγ后，即可根据预先确定的或已知的放射性惰性气体核素发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度和γ脉冲信号的幅度，将发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素确定为待测量放射性惰性气体核素。
具体实施时，得到数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度Eβ和γ脉冲信号的幅度Eγ后，可以构建三维脉冲幅度谱线，以便于确认数字形式的β-γ符合脉冲信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数。例如，上述计算设备，还包括：
谱线构建模块，用于以所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度为x轴、以所述数字形式的β-γ符合脉冲信号中γ脉冲信号的幅度为y轴以及以所述数字形式的β-γ符合脉冲信号的计数为z轴建立三维脉冲幅度谱线，其中，根据所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的幅度确定所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数。此外，也可以将单独的β脉冲信号的幅度和单独的γ脉冲信号的幅度体现在三维脉冲幅度谱线中，以供参考。
具体实施时，除了基于数字形式的β-γ符合脉冲电信号的幅度确定所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数N之外，还可以将幅度换算为能量，基于能量确定数字形式的β-γ符合脉冲电信号的脉冲计数N，例如，将数字形式的β-γ符合脉冲信号中β脉冲信号的幅度换算为能量后的能量范围为[Eβmax-ΔEβ,Eβmax]，数字形式的β-γ符合脉冲信号中β脉冲信号的幅度换算为能量后的能量范围为[E1-ΔEγ,E1+ΔEγ]，其中，Eβmax为惰性气体核素级联衰变时β衰变的最大能量，E1为惰性气体核素级联衰变时γ衰变的特征能量，ΔEβ为惰性气体核素级联衰变时β衰变的谱线能量宽度，ΔEγ为惰性气体核素级联衰变时γ衰变的谱线能量宽度，可由系统参数设定。
具体实施时，如图5所示，以放射性惰性气体核素41Ar为例，示出了放射性惰性气体核素41Ar的衰变纲图。其中，横线表示核能级，最上的粗横线表示母核的基态，最下的粗横线表示子核的基态，中间的横线表示子核的激发态。以右下倾斜的箭头表示β衰变，以竖直向下的箭头表示γ衰变。从中可以看出，41Ar存在β-γ级联衰变事件，即分支比为99.16％最大能量为1198keV的β衰变之后，紧接着产生了分支比为99.16％能量为1294keV的γ衰变。
具体实施时，所述计算设备，还包括：
活度计算模块，用于根据以下公式计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值：
Figure BDA0002510604420000131
其中，C为所述待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值；N为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数；ε为β探测晶体的探测效率与γ探测晶体的探测效率的乘积；t0为测量时间；Vstd为标准状况下的采样量。
具体实施时，可以通过以下公式计算标准状况下的采样量Vstd：
由于
Figure BDA0002510604420000141
可以得出
Figure BDA0002510604420000142
其中，P0为采样状况下的气压(例如，气压传感器121测的气压)；V0为采样状况下的采样量；T0为采样状况下的温度(例如，温湿度传感器122测的温度)；Pstd为标准状况下的气压；Vstd为标准状况下的采样量；Tstd为标准状况下的温度；v为流量传感器测的流速；
Figure BDA0002510604420000143
为流量传感器测的截面积；t1为采样时间。
具体实施时，将Vstd的公式代入浓度值计算公式后可以得到：
Figure BDA0002510604420000144
具体实施时，上述计算设备3还可以具备显示模块，用于显示β-γ符合脉冲电信号、计算得到的活度的浓度值、温湿度、气压等数据。
具体实施时，上述计算设备3可保存接收的数据和计算结果数据，还可以将接收的数据和计算结果数据发送至远程服务器，从而实现网络化区域监测。
具体实施时，在本实施例中，通过以下方法甄别上述放射性惰性气体的测量装置的准确性。为了检验后端计算设备对β-γ符合脉冲处理算法的准确性，评估符合甄别处理算法准确率，首先，取掉探测器前端保护层，放置Am-241放射源，衰变过程中，Am-241以84.8％的分支比产生能量为5485.56keV的α衰变，该衰变能量被塑料闪烁体吸收；随之以35.9％的分支比产生γ级联衰变，其能量为59.54keV，与Xe-133的γ光子能量81keV接近，被CsI晶体吸收。因此，可利用Am-241的α-γ符合事件来评估β-γ符合算法。经10万次脉冲触发测试，α-γ符合事件数为3766次，该事件数为真实符合事件与偶然符合事件数之和；之后，在Am-241放射源与塑料闪烁体之间放置薄挡板，屏蔽掉α衰变粒子，此时，接收到的α-γ符合即为偶然符合或康普顿散射干扰事件。经10万次脉冲触发测试，α-γ符合事件计数为185次。从中可以看出，10万次触发事件中，上述放射性惰性气体的测量装置对真符合事件误判率为0.185％，具有较好的α-γ符合脉冲甄别准确度。
具体实施时，在本实施例中，通过以下方法来验证上述放射性惰性气体的测量装置中计算设备处理α-γ符合脉冲的处理效率。探测器输出脉冲信号中，除了α脉冲信号、γ脉冲信号、α-γ符合脉冲信号之外，还有存在许多干扰信号，如不完整脉冲、叠加脉冲、畸变脉冲、噪声脉冲等，这些信号在算法之前被数据筛选模块剔除，为了评估计算设备脉冲处理算法的甄别效率，在准确性试验基础上进行统计，结果如下：探测器直接测量Am-241时，10万次触发中，剔除脉冲4126个，约占4.1％；在增加挡板情况下，10万次触发中，剔除脉冲5332个，约占5.3％。从中可以看出，10万次触发中，上述放射性惰性气体的测量装置中计算设备的α-γ符合脉冲甄别算法处理效率为94.7～95.9％，具有较好的脉冲处理效率。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种放射性惰性气体的测量方法，如下面的实施例所述。由于放射性惰性气体的测量方法解决问题的原理与放射性惰性气体的测量装置相似，因此放射性惰性气体的测量方法的实施可以参见放射性惰性气体的测量装置的实施。
图6是本发明实施例的放射性惰性气体的测量方法的一种结构框图，如图6所示，该方法包括：
步骤602：获取待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，其中，所述探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，所述β-γ符合脉冲电信号是由在时序上同时产生的β脉冲信号和γ脉冲信号叠加形成的，所述待测试气体样品为去除了干扰核素的环境气体；
步骤604：将所述β-γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式；
步骤606：分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。
在一个实施例中，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，包括：
对β脉冲信号、γ脉冲信号和β-γ符合脉冲电信号的混合信号在纳秒量级时域分析毫伏量级幅度特性，筛选出β-γ符合脉冲电信号，并在滤波器的预设阶次范围内对β-γ符合脉冲电信号循环执行以下步骤：直至滤波结果信号与所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的偏差为最小值：
基于滤波器的当前阶次对所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号进行滤波；
对滤波后的滤波结果信号进行时域转换；
基于滤波器的当前阶次对时域转换后的滤波结果信号进行滤波；
对再次滤波后的滤波结果信号进行时域转换；
计算当前时域转换后的滤波结果信号的后沿信号部分与所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的后沿信号部分的偏差，并增加滤波器的阶次；
获取在滤波器的预设阶次范围内最小偏差对应的滤波结果信号；
将最小偏差对应的滤波结果信号中的幅度最大值减去所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的脉冲基线，得到的差值若小于设定最小γ幅度阈值，则将该差值确定为β脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，否则，将得到的差值确定为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度；
将所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的幅度最大值减去所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度，得到的幅度差若小于设定最小β幅度阈值，则将该幅度差确定为γ脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，否则，将该幅度差确定为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度。
在一个实施例中，上述方法还包括：以所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度为x轴、以所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度为y轴以及以所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的计数为z轴建立三维脉冲幅度谱线。
在一个实施例中，根据以下公式计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值：
Figure BDA0002510604420000161
其中，C为所述待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值；N为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数；ε为β探测晶体的探测效率与γ探测晶体的探测效率的乘积；t0为测量时间；Vstd为标准状况下的采样量。
在本实施例中，提供了一种计算设备，如图7所示，包括存储器702、处理器704及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的放射性惰性气体的测量方法。
具体的，该计算设备可以是计算机终端、服务器或者类似的运算装置。
在本实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的放射性惰性气体的测量方法的计算机程序。
具体的，计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本发明实施例实现了如下技术效果：通过检测待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，将通过一路器件输出的β-γ符合脉冲电信号转化为数字形式后，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，即可计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。在发生级联衰变的情况下，基于一路数字形式的β-γ符合脉冲电信号，计算待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值，与相对现有技术中利用单一的β衰变或单一的γ衰变的测量方法，有利于提高测量结果的准确、可靠性；同时，由于是分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度为第一幅度且γ脉冲信号的幅度为第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据数字形式的β-γ符合脉冲信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值，使得可以计算任何已知发生β衰变和γ衰变的级联衰变时β脉冲信号的幅度和γ脉冲信号的幅度的放射性惰性气体核素的活度浓度值，实现了可以分析具体某种放射性惰性气体核素的活度浓度值，与现有技术中只能计算总的β活度相比，本申请实现了可以区分放射性惰性气体核素并精确、定量地连续测量某种放射性惰性气体核素的活度浓度值，有助于提高环境放射性探测能力水平，是确保辐射环境安全是社会稳步发展的重要保证，对于及时发现核设施的异常泄漏及事故释放、控制环境污染扩散具有重要意义；此外，由于探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，通过一路器件即可输出β-γ符合脉冲电信号，与现有技术中两路器件输出信号的结构相比，有利于降低探测装置的体积、重量、成本，进而有利于提高放射性惰性气体测量水平，满足实际测量需求。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种放射性惰性气体的测量装置，其特征在于，包括：
信号探测设备，用于检测待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，其中，所述探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，所述β-γ符合脉冲电信号是由在时序上同时产生的β脉冲信号和γ脉冲信号叠加形成的，所述待测试气体样品为去除了干扰核素的环境气体；
信号采集处理设备，与所述信号探测设备连接，用于实时采集所述β-γ符合脉冲电信号，并将所述β-γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式；
计算设备，与所述信号采集处理设备连接，用于分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。
2.如权利要求1所述的放射性惰性气体的测量装置，其特征在于，所述信号探测设备，包括：
测量室，所述测量室为封闭腔体，所述测量室的侧壁上设置有入口管道和出口管道；
过滤器，与所述入口管道连接，所述过滤器内设置有滤网和滤纸，用于过滤所述待测试气体样品中的杂质和干扰核素；
抽气设备，与所述出口管道连接，在所述抽气设备启动时，待测试气体样品由所述入口管道进入所述测量室；
所述探测器，设置在所述测量室内，所述探测器中的β探测晶体包裹在γ探测晶体的顶端和侧面，β探测晶体用于与β射线相互作用产生β光脉冲信号；γ探测晶体用于与γ射线相互作用产生γ光脉冲信号，并传输所述γ光脉冲信号、所述β光脉冲信号和β-γ符合光脉冲电信号；
光电倍增管，贯穿在所述γ探测晶体内，用于接收所述β-γ符合光脉冲信号，将所述β-γ符合光脉冲信号转换为β-γ符合脉冲电信号。
3.如权利要求2所述的放射性惰性气体的测量装置，其特征在于，所述β探测晶体和所述γ探测晶体之间通过耦合材料相连，所述β探测晶体的厚度允许吸收的能量大于等于待测试气体样品中所述待测量放射性惰性气体核素产生的β射线的最大能量。
4.如权利要求2所述的放射性惰性气体的测量装置，其特征在于，所述信号探测设备，还包括：
屏蔽层，设置在所述测量室的外壁上；
屏蔽反射层，包裹在所述β探测晶体的外层上；
温湿度传感器，设置在所述出口管道上，用于实时采集所述待测试气体样品的温度和湿度数据；
气压传感器，设置在所述出口管道上，用于实时采集测量时的气压；
流量传感器，设置在所述出口管道上，用于测量所述待测试气体样品的流速。
5.如权利要求1所述的放射性惰性气体的测量装置，其特征在于，所述计算设备，包括：
信号处理模块，用于对β脉冲信号、γ脉冲信号和β-γ符合脉冲电信号的混合信号在纳秒量级时域分析毫伏量级幅度特性，筛选出β-γ符合脉冲电信号，并在滤波器的预设阶次范围内对β-γ符合脉冲电信号循环执行以下步骤：直至滤波结果信号与所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的偏差为最小值：
基于滤波器的当前阶次对所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号进行滤波；
对滤波后的滤波结果信号进行时域转换；
基于滤波器的当前阶次对时域转换后的滤波结果信号进行滤波；
对再次滤波后的滤波结果信号进行时域转换；
计算当前时域转换后的滤波结果信号的后沿信号部分与所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的后沿信号部分的偏差，并增加滤波器的阶次；
信号确定模块，用于获取在滤波器的预设阶次范围内最小偏差对应的滤波结果信号；
γ信号幅度确定模块，用于将最小偏差对应的滤波结果信号中的幅度最大值减去所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的脉冲基线，得到的差值若小于设定最小γ幅度阈值，则将该差值确定为β脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，否则，将得到的差值确定为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度；
β信号幅度确定模块，用于将所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的幅度最大值减去所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度，得到的幅度差若小于设定最小β幅度阈值，则将该幅度差确定为γ脉冲信号的幅度，不计入β-γ符合脉冲电信号计数，否则，将该幅度差确定为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度。
6.如权利要求1至5中任一项所述的放射性惰性气体的测量装置，其特征在于，所述计算设备，还包括：
谱线构建模块，用于以所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度为x轴、以所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度为y轴以及以所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号的计数为z轴建立三维脉冲幅度谱线。
7.如权利要求1至5中任一项所述的放射性惰性气体的测量装置，其特征在于，所述计算设备，还包括：
活度计算模块，用于根据以下公式计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值：
Figure FDA0002510604410000031
其中，C为所述待测量放射性惰性气体核素的活度的浓度值；N为所述数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲个数；ε为β探测晶体的探测效率与γ探测晶体的探测效率的乘积；t0为测量时间；Vstd为标准状况下的采样量。
8.一种放射性惰性气体的测量方法，其特征在于，包括：
获取待测试气体样品中的放射性惰性气体核素发生级联衰变时，与探测器中探测晶体作用得到的β-γ符合脉冲电信号，其中，所述探测器中β探测晶体和γ探测晶体合体设置，所述β-γ符合脉冲电信号是由在时序上同时产生的β脉冲信号和γ脉冲信号叠加形成的，所述待测试气体样品为去除了干扰核素的环境气体；
将所述β-γ符合脉冲电信号由模拟形式转换为数字形式；
分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中β脉冲信号的幅度得到第一幅度，分析数字形式的β-γ符合脉冲电信号中γ脉冲信号的幅度得到第二幅度，确定发生级联衰变时β脉冲信号的幅度为所述第一幅度且γ脉冲信号的幅度为所述第二幅度的放射性惰性气体核素为待测量放射性惰性气体核素，根据数字形式的β-γ符合脉冲电信号在第一幅度和第二幅度组成的幅度范围内的脉冲计数，计算所述待测量放射性惰性气体核素的活度浓度值。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述的放射性惰性气体的测量方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求8所述的放射性惰性气体的测量方法的计算机程序。
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