CS269121B1

CS269121B1 - Radon contamination equipment in the air

Info

Publication number: CS269121B1
Application number: CS88421A
Authority: CS
Inventors: Ivan Ing Csc Wilhelm; Stanislav Ing Krejcik; Tomas Chabera; Frantisek Ing Csc Vitha
Original assignee: Ivan Ing Csc Wilhelm; Stanislav Ing Krejcik; Tomas Chabera; Frantisek Ing Csc Vitha
Priority date: 1988-01-22
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS42188A1

Abstract

Oe řešeno zařízeni, umožňující vyloučit při měření kontaminace radonu v ovzduší vliv vnějších poruch a vliv znečištěni jinými radioaktivními prvky. Odběrově čáet mé čerpadlo, aerosolový filtr a průtokoměr. v těsné blízkosti aerosolového filtru je umístěn polovodičový detektor, který je přee epektroekopický předzeeilovač a zesilovač epojen ee vstupy minimálně tří nezávislých diekriminátorů, které mají různé úrovně diskriminace a jeou svými výstupy připojeny na vyhodnocovací jednotku.The device is designed to eliminate the influence of external disturbances and the influence of pollution by other radioactive elements when measuring radon contamination in the air. The sampling part includes a pump, an aerosol filter and a flow meter. A semiconductor detector is located in close proximity to the aerosol filter, which is connected via a spectroscopic preamplifier and amplifier to the inputs of at least three independent discriminators, which have different levels of discrimination and are connected to the evaluation unit with their outputs.

Description

Vynález se týká zařízení pro určování kontaminace radone v ovzduií.The invention relates to a device for determining radone contamination in air.

Doposud se pro určování kontaminace radonu v ovzduší používá aclntilačních detektorů Ionizujícího záření v kombinaci s přečerpávací jednotkou, která přečerpá určité množství vzduchu použitým filtrem. Aktivita radonu se pak určuje z měření aktivity filtru za předpokladu znalosti množství odfiltrovaného vzduchu, účinnosti filtru a znáé účinnosti detektoru záření.Hitherto, ionizing radiation acceleration detectors have been used to determine the contamination of radon in the air in combination with a pumping unit which pumps a certain amount of air through the filter used. The radon activity is then determined from the measurement of the filter activity, assuming knowledge of the amount of filtered air, the efficiency of the filter and the known efficiency of the radiation detector.

Hlavní nevýhodou takto konstruovaných zařízení je, že z měření nelze vyloučit vliv příměsí kontaminace ovzduší jinými radioaktivními prvky a nelze vyloučit ani vliv vnějších poruch. Navíc toto zařízení vyžaduje aplikaci vysokého napětí, cca i kv, v závislosti na použité· fotonásobičl.The main disadvantage of such designed devices is that the influence of air contamination by other radioactive elements cannot be excluded from the measurement and the influence of external disturbances cannot be excluded. In addition, this device requires the application of a high voltage, approx. Kv, depending on the photomultiplier used.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro určování kontaminace radonu v ovzduší tvořené odběrovou částí s čerpadlem, aerosolovým filtrem a průtokoměrem, dále pak polovodičový· bariérový· detektorem, spektroskopidkým předzesilovačew a zesilovače· podle vynálezu. 3eho podstatou je, že na výstup zesilovače jsou připojeny vstupy minimálně tří nezávislých diskrimlnátorú. Výstupy diskriminátorů jsou připojeny na vyhodnocovací jednotku.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device for determining radon contamination in air consisting of a sampling part with a pump, an aerosol filter and a flow meter, as well as a semiconductor barrier detector, a spectroscopic preamplifier and an amplifier according to the invention. The essence of this is that the inputs of at least three independent discriminators are connected to the output of the amplifier. The outputs of the discriminators are connected to the evaluation unit.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že napájecí napětí je i 12 V a ♦ 24 V bez vysokého napětí, čímž je toto zařízení zcela bezpečné pro všechny provozy. Hlavní předností však je, že zařízení umožňuje vyloučit jak vliv vnějších poruch, tak i příměsi kontaminace ovzduší jinými radioaktivními prvky než je radon.The advantage of the device according to the invention is that the supply voltage is also 12 V and ♦ 24 V without high voltage, which makes this device completely safe for all operations. However, the main advantage is that the device makes it possible to eliminate both the influence of external disturbances and the admixture of air contamination by radioactive elements other than radon.

Příklad uspořádání zařízení pro určování kontaminace radonu v ovzduší podle vynálezu je schematicky uveden na přiloženém výkrese, celé zařízení lze rozdělit do tří částí, a to na odběrovou část 10, detekční část 20 a vyhodnocovací část 30. Odběrová část 10 je analogická a dosud používanými odběrovými jednotkami. Obsahuje plynové čerpadlo 1, aerosolový filtr 11 a průtokoměr s regulací průtoku, který není na výkrese vyznačen. V těsné blízkosti aerosolového filtru 11 je umístěn svým vstupním okénkem polovodičový detektor 2, větěinou bariérový křemíkový detektor, který je součástí detekční části 20. Detekční část 20 dále obsahuje na výstup polovodičového detektoru 2 zapojený spektroskopický předzeeilovač 3 a zesilovač 4, na jehož výstup jsou v tomto případě připojeny tři nezávislé diskriminátory 5, 15, 25, s různými úrovněmi diskriminace. Výstupy těchto tří nezávislých diskriminátorů 5, 15, 25 jsou připojeny na vyhodnocovací část 30 v tomto případě pro jednoduchost reprezentovanou vyhodnocovací jednotkou 6.An example of the arrangement of the device for determining radon contamination in the air according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing, the whole device can be divided into three parts, namely the sampling part 10, the detection part 20 and the evaluation part 30. The sampling part 10 is analogous to the sampling parts used so far. units. It comprises a gas pump 1, an aerosol filter 11 and a flow meter with flow control, which is not indicated in the drawing. In the immediate vicinity of the aerosol filter 11, a semiconductor detector 2, usually a barrier silicon detector, is located with its input window, which is part of the detection part 20. The detection part 20 further comprises a spectroscopic preamplifier 3 and an amplifier 4 in this case, three independent discriminators 5, 15, 25, with different levels of discrimination. The outputs of these three independent discriminators 5, 15, 25 are connected to the evaluation part 30 in this case for simplicity represented by the evaluation unit 6.

Zařízení pracuje takto. Plyny, jejichž zamoření je zjišlováno, přečerpvává plynové čerpadlo _1 aerosolovým filtrem 11. Množství přečerpaného plynu se stanoví z údajů průtokoměru. Radioaktivní prvky, obsažené v čerpaném plynu, resp. vzduchu ve formě aerosolu jsou zachytávány na aerosolovém filtru 11. Protože aerosolový filtr 11 je umístěn v těsné blízkosti vstupního okénka polovodičového detektoru 2, lze radioaktivní záření včetně X/- záření, vysílaného prvky zachycenými na aerosolovém filtru 11, indikovst použitým polovodičovým detektorem 2. Vstupní signál polovodičového detektoru 2 je zpracován spektroskopickým předzesilovačem 3 a zesilovačem 4. Vzhledem k tomu, že aerosolový filtr 11 je umístěn v těsné blízkosti polovodičového detektoru 2, ná získaný elektrický signál na výstupu zesilovače 4 dobré spektroskopické vlastnosti. Tento signál je pak paralelně přiváděn na vstupy tří nezávislých diskrimlnátorú 5, 15, 25, což je z praktických důvodů optimální počet. Signál z výstupů nezávislých diskrimlnátorú 5, 15, 25 je standardně tvarován, aby mohl být přiveden na vatupy příslušných čítačů, které jsou součástí vyhodnocovací části 30 a nejsou zde zakresleny. Pro vlastní stanovení kontaminace radonu v ovzduší je důležitá volba prahů jednotlivých diskrimlnátorú 5, 15, 25. Volba prahu prvního diskrimlnátorú 5 je omezena šumovými podmínkami září·— __ .- T- ”“222 zení. Pro měření kontaminace produkty rozpadu ^R _n J^e vhodné volit práh druhého dlskriminátoru 15 v oblasti 6,5 MeV a práh třetího diakrlminátoru 25 v oblastí 7,5 MeV. □sou-li prahy diskriminátorů 5, 15, 25 zvoleny popsaným způsobem, pak četnosti Si zrně2 CS 269121 Bl řené odpovídájídal čítači jeou v případě registrace kontaminace produkty rozpadu ^22ZRn ve stá16a poměru y 3χ : S2 za podmínky, že s3 - o. Naaěřené hodnoty poměru y odlišné od zadaná, popřípadě nesplněné, podaínky S3 * O signalizuje buďto zašeření jinými prvky než ²²²Rn nebe poruchy na vlastnía zařízení.The device works as follows. The gases whose contamination is detected are pumped by the gas pump 1 through an aerosol filter 11. The amount of pumped gas is determined from the data of the flow meter. Radioactive elements contained in the pumped gas, resp. air in the form of an aerosol are captured on the aerosol filter 11. Since the aerosol filter 11 is located in close proximity to the input window of the semiconductor detector 2, radioactive radiation including X / - emitted by elements captured on the aerosol filter 11 the signal of the semiconductor detector 2 is processed by the spectroscopic preamplifier 3 and the amplifier 4. Since the aerosol filter 11 is located in close proximity to the semiconductor detector 2, the obtained electrical signal at the output of the amplifier 4 has good spectroscopic properties. This signal is then fed in parallel to the inputs of three independent discriminators 5, 15, 25, which is the optimal number for practical reasons. The signal from the outputs of the independent discriminators 5, 15, 25 is shaped in a standard way so that it can be fed to the wafers of the respective counters, which are part of the evaluation part 30 and are not shown here. The choice of the thresholds of the individual discriminators 5, 15, 25 is important for the determination of the radon contamination in the air. The choice of the threshold of the first discriminator 5 is limited by the noise conditions of September. To measure contamination decomposition products ^R _n J ^e appropriate to select the second threshold dlskriminátoru 15 of 6.5 MeV and the third threshold diakrlminátoru 25 areas of 7.5 MeV. □ if the thresholds of the discriminators 5, 15, 25 are chosen as described, then the frequencies of Si grains2 CS 269121 Bleached correspond to the counters in the case of contamination registration are decay products ^22Z Rn in constant ratio y 3χ: S2 provided that s3 - o. values of the ratio y different from the entered, or not fulfilled, sub-line S3 * O signals either the decay of elements other than ²²² Rn or a fault on the device itself.

Pro kvantitativní stanovení objemové kontaminace je třeba vycházet ze známých nebo změřených hodnot těchto veličin: množství přečerpaného vzduchu reap, plynu, účinnost filtrace aerosolového filtru, účinnost detekce záření, doby měření, doby čerpání plynů a údajů Si.For the quantitative determination of volume contamination, it is necessary to start from known or measured values of the following quantities: amount of pumped air reap, gas, aerosol filter filtration efficiency, radiation detection efficiency, measurement time, gas pumping time and Si data.

Vzhledem k tomu, že použitý polovodičový detektor pracuje jako apektroměr -záření produktů rozpadu radonu, lze a výstupu diakriminátorů získat Informaci o kontaminaci vyšší než 20 Bq/1. Toho lze využít všude tam, kde je kontrolována úroveň kontaminace radonu a citlivostí výše uvedenou, protože zařízení nepoužívá vysokých napětí, je bezpečné pro všechny provozy. Vzhledem k malé náročnoati na obaluhu je anadné připravit mobilní stánice měření přítomnoati radonu.Since the used semiconductor detector works as an electrometer - radiation of radon decay products, information on contamination higher than 20 Bq / 1 can be obtained from the output of discriminators. This can be used wherever the level of radon contamination and the sensitivity mentioned above is controlled, because the device does not use high voltages, it is safe for all operations. Due to the small demands on the packaging, it is difficult to prepare mobile stations measuring the presence of radon.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Device for determining radon contamination in the air, consisting of a sampling part with a pump, an aerosol filter and a flow meter, a semiconductor detector, a spectroscopic preamplifier and an amplifier, characterized in that at least three independent discriminators (5, 15) are connected to the amplifier output (4) , 25) with different levels of discrimination, the outputs of which are connected to the evaluation unit (6).