CZ293111B6 - Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu - Google Patents
Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ293111B6 CZ293111B6 CZ20023964A CZ20023964A CZ293111B6 CZ 293111 B6 CZ293111 B6 CZ 293111B6 CZ 20023964 A CZ20023964 A CZ 20023964A CZ 20023964 A CZ20023964 A CZ 20023964A CZ 293111 B6 CZ293111 B6 CZ 293111B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- detector
- air
- radon
- electrically conductive
- detection volume
- Prior art date
Links
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HZEBHPIOVYHPMT-KUYOKYOWSA-N polonium-218 atom Chemical compound [218Po] HZEBHPIOVYHPMT-KUYOKYOWSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 3
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 description 2
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005367 electrostatic precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu je tvořené detektorem ionizujícího záření s detekčním objemem uzavřeným elektricky vodivým pláštěm (1) sloužícím jako stínicí elektroda a se sběrnou elektrodou (2) zasahující do detekčního objemu detektoru a vyhodnocovacími obvody připojenými k tomuto detektoru. Detektor ionizujícího záření je tvořen detektorem záření alfa se vzduchem jako pracovním plynem a s elektricky vodivou mřížkou (8) vytvořenou v části elektricky vodivého pláště (1) uzavírajícího detekční objem. Detektor je opatřen filtrem (7) a v elektricky vodivém plášti (1) je vytvořen otvor, k němuž je připojeno ventilační zařízení (6) pro výměnu vzduchu v detekčním objemu detektoru, přičemž pro velikost průtoku (P) vzduchu vytvořeného ventilačním zařízením (6) a pro velikost detekčního objemu (V) detektoru je splněna podmínka, že ventilační koeficient K = P/V .>=. 0,3 min.sup.-1.n..ŕ
Description
Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro detekci ionizujícího záření vyvolaného přeměnami radonu ve vzduchu. Zařízení je určeno zejména pro oblast rychlého a kontinuálního monitorování přítomnosti radonu v interiérech budov, v půdním vzduchu, nad vodní hladinou i v zemské atmosféře a monitorování emisí radonu z materiálů.
Dosavadní stav techniky
Současné detektory pro kontinuální monitorování radonu ve vzduchu využívají k detekci některý z následujících principů.
Jednou skupinou jsou detektory pracující na principu elektrostatické precipitace izotopu polonia 218Po na povrchu spektrometrického křemíkového detektoru záření alfa. Při tomto způsobu je okno diskriminátoru vyhodnocovacího zařízení selektivně nastaveno buď na záznam záření alfa vznikajícího při přeměně atomů samotného izotopu polonia 218Po o energii 6,0 MeV, nebo na spektrum všech produktů přeměny radonu s emisí záření alfa.
Další skupina detektorů pracuje na principu detekce záření alfa vznikajícího uvnitř detekčního objemu detektoru při přeměně izotopu radonu 222Rn a jeho produktů přeměny, izotopů polonia 218Po, 214Po, pomocí Lucasovy komory, což je komora s okénkem, jejíž vnitřní stěny jsou pokryty scintilačním materiálem citlivým na záření alfa.
Existuje skupina detektorů pracující na základě detekce záření alfa vznikajícího uvnitř detekčního objemu detektoru při přeměně izotopu radonu 222Rn a jeho produktů přeměny, izotopů polonia 218Po, 214Po, pomocí vzduchové ionizační komory pracující v proudovém režimu.
Konečně jsou známy detektory pracující na základě detekce záření alfa vznikajícího uvnitř detekčního objemu detektoru při přeměně izotopu radonu 222Rn o energii 5,5 MeV případně jeho produktu přeměny, izotopu polonia 218Po o energii 6,0 MeV, pomocí vzduchové spektrometrické ionizační komory pracující v impulzním režimu.
Až na ionizační komoru v proudovém režimu pracují všechny tyto detektory v impulzním režimu, kdy zaznamenávají přeměny radonu nebo případně přeměny produktů jeho přeměny jako jednotlivé události. Vždy jsou sledovány pouze ty přeměny, které jsou doprovázeny emisí záření alfa.
U všech výše uvedených detekčních systémů vstupuje radon z jejich okolí do detekčního objemu detektoru pouze volnou difúzí přes filtr. Ten chrání detekční objem detektoru před pronikáním produktů přeměny radonu a prachu z okolí.
Vedle detektorů, do jejichž detekčního objemu proniká radon volnou difúzí existují také systémy, které detekují pouze produkty přeměny radonu, tedy izotopy polonia 218Po, 214Po, z jejich okolí. Tyto systémy používají taková detekční uspořádání, kdy produkty přeměny radonu z okolí přístroje jsou unášeny proudem vzduchu vytvořeným sacím zařízením detektoru. Na speciálním filtru uvnitř detektoru jsou zachyceny a potom analyzovány křemíkovým spektrometrickým detektorem záření alfa.
Přestože jsou všechny tyto známé principy detekce radonu úspěšné z hlediska jejich praktického využití při měření pomalých změn objemových aktivit radonu ve vzduchu, jsou zcela neuspokojivé při monitorování rychlých změn objemových aktivit radonu. Tato jejich nevýhoda je dána fyzikální podstatou jejich detekce. V případě křemíkového detektoru se detekuje radon prostřednictvím alfa spektra jeho produktů přeměny, což je vždy spojeno s prodlevou způsobenou časovými konstantami jejich přeměny. U zařízení se scintilačním detektorem nebo ionizační komorou pracujících v proudovém režimu se objemová aktivita radonu ve vzduchu určuje na základě detekce radonu a produktů jeho přeměny. Také v tomto případě se časová odezva detektoru podstatně zvětšuje v důsledku časových konstant produktů přeměny radonu. U zařízení s ionizační
-1 CZ 293111 B6
.. r
L komorou pracující v impulzním režimu a nastavenou v alfa spektru na detekci radonu je časová prodleva dána skutečností, že je nutné čekat na dostatečný počet zaregistrovaných událostí, aby byl zabezpečen výsledek měření zatížený rozumnou statistickou nejistotou.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu podle předkládaného řešení, které je tvořeno detektorem ionizujícího záření s detekčním objemem uzavřeným elektricky vodivým pláštěm sloužícím jako stínící elektroda a se sběrnou elektrodou zasahující do detekčního objemu detektoru a kde jsou k tomuto detektoru připojeny vyhodnocovací obvody. Podstatou nového zařízení je, že detektor ionizující10 ho záření je tvořen detektorem záření alfa se vzduchem jako pracovním plynem a s elektricky vodivou mřížkou vytvořenou v části elektricky vodivého pláště uzavírajícího detekční objem, kde tento detektor je opatřen filtrem. V elektricky vodivém plášti je vytvořen otvor, k němuž je připojeno ventilační zařízení pro výměnu vzduchu v detekčním objemu detektoru. Pro velikost průtoku P vzduchu vytvořeného ventilačním zařízením a pro velikost detekčního objemu V detekto15 ru musí být splněna podmínka
P/V>0,3 min1.
Ve výhodném provedení je ventilační zařízení zapojeno v režimu nasávání vzduchu z detekčního objemu detektoru a pak je v tomto případě filtr umístěn na vnější straně elektricky vodivé mřížky. V jiném provedení lze zapojit ventilační zařízení v režimu vyfukování vzduchu do detekčního 20 objemu detektoru a pak bude filtr umístěn před toto ventilační zařízení.
Detektorem záření alfa se vzduchem jako pracovním plynem může být buď ionizační komora, nebo proporcionální plynový detektor. V případě použití ionizační komory je výhodné, má-li elektricky vodivý plášť vůči sběrné elektrodě kladný potenciál.
Ve výhodném provedení je otvor, k němuž je připojeno ventilační zařízení, vytvořen v elektricky 25 vodivém plášti detektoru protilehle k elektricky vodivé mřížce.
Výhodou uvedeného řešení je, že umožňuje detekci rychlých změn koncentrace radonu. Skutečnost, že zařazením ventilačního zařízení dochází k velké výměně vzduchu mezi detekčním objemem detektoru a jeho okolím, umožňuje na nevýznamnou míru potlačit detekci záření všech následných produktů přeměny radonu. Zařízení tak může jednoduchým způsobem zaznamenávat 30 neobyčejně rychlé změny koncentrace radonu v jeho okolí.
Přehled obrázků na výkresech
Zařízení podle předkládaného vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkrese.
Příklad provedení vynálezu
Zařízení podle předkládaného řešení je určeno k měření objemových aktivit radonu ve vzduchu.
K tomuto účelu je nutné použít detektor záření alfa se vzduchem jako pracovním plynem, a to ionizační komoru nebo proporcionální plynový detektor. Uvedený příklad je popsán pro případ použití ionizační komory. Tato ionizační komora je tvořena elektricky vodivým pláštěm 1 tvořícím stínící elektrodu a elektricky vodivou válcovou sběrnou elektrodou 2. Z hlediska zvýšení účinnosti tohoto typu detektoru je výhodné, je-li vodivý plášť 1 vzhledem ke sběrné elektrodě 2 40 na kladném potenciálu. K potlačení rušivých účinků svodových proudů je ionizační komora vybavena elektricky vodivou ochrannou elektrodou 3. Sběrná elektroda 2 a ochranná elektroda 3 jsou navzájem odděleny pracovním elektrickým izolátorem 4 a ochranná elektroda 3 je od pláště 1 oddělena napěťovým izolátorem 5. Část pláště 1 tvoří elektricky vodivá mřížka 8, která je v předkládaném příkladě na vnější straně detektoru krytá filtrem 7 propustným pro radon, ale za45 chycujícím produkty přeměny radonu a prach z okolí detektoru. Na některé z dalších stěn pláště 1 ionizační komory je v tomto plášti 1 vytvořen otvor, k němuž je připojeno ventilační zařízení 6,
-2CZ 293111 B6 tvořené zde ventilátorem s průtokem P = 35 1/min. Toto ventilační zařízení 6 je zapojeno v režimu nasávání vzduchu z detekčního objemu detektoru a je zde umístěno na protilehlé straně pláště 1 vzhledem k vodivé mřížce 8. Ventilační zařízení 6 zajišťuje potřebnou výměnu vzduchu v detekčním objemu detektoru. Vzduch vstupuje do ionizační komory přes aerosolový filtr 7 a mřížku 8. Ventilační zařízení 6 otvorem v plášti 1 nasává vzduch z detekčního objemu ionizační komory, kteiý má v uvedeném příkladě velikost V = 8,4 litru. Ventilační koeficient v detekčním objemu detektoru je dán poměrem
K = P/V = 4,17 min1, což splňuje podmínku K > 0,3 min’1.
Takto lze docílit, že podstatná část izotopu polonia 218Po, vzniklého při přeměně radonu v detekčním objemu detektoru, je proudem vzduchu vynesena mimo tento objem a je vyloučena z procesu detekce. Přítomnost produktů přeměny radonu je v detekčním objemu detektoru výměnou vzduchu potlačena. Detektor tedy zaznamenává dominantně přeměny samotného radonu a nevýznamně časově zpožděné přeměny jeho produktů přeměny, čímž umožňuje detektoru zaznamenávat velmi rychlé změny koncentrace radonu v jeho okolí. Tyto změny se pak vyhodnocují obvyklým způsobem standardními vyhodnocovacími obvody.
Totéž zařízení lze realizovat i s ventilačním zařízením 6, které naopak vyfukuje vzduch z detekčního objemu detektoru, avšak v tomto případě je filtr 7 předřazen před toto ventilační zařízení 6 a je vhodné speciálně upravit i elektricky vodivou mřížku 8, aby z detekčního objemu bylo vyvedeno co největší množství produktů přeměny radonu.
Průmyslová využitelnost
Zařízení podle předkládaného vynálezu je určeno zejména pro oblast rychlého a kontinuálního monitorování přítomnosti radonu v interiérech budov, v půdním vzduchu, nad vodní hladinou i v zemské atmosféře a k monitorování emisí radonu z různých materiálů.
Claims (7)
1. Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu tvořené detektorem ionizujícího záření s detekčním objemem uzavřeným elektricky vodivým pláštěm sloužícím jako stínící elektroda a se sběrnou elektrodou zasahující do detekčního objemu detektoru a vyhodnocovacími obvody připojenými k tomuto detektoru, vyznačující se tím, že detektor ionizujícího záření je tvořen detektorem záření alfa se vzduchem jako pracovním plynem a s elektricky vodivou mřížkou (8) vytvořenou v části elektricky vodivého pláště (1) uzavírajícího detekční objem, kde tento detektor je opatřen filtrem (7) a kde v elektricky vodivém plášti (1) je vytvořen otvor, k němuž je připojeno ventilační zařízení (6) pro výměnu vzduchu v detekčním objemu detektoru, přičemž pro velikost průtoku P vzduchu vytvořeného ventilačním zařízením (6) a pro velikost detekčního objemu V detektoru je splněna podmínka, že ventilační koeficient
K = P/V2iO,3 min’1.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ventilační zařízení (6) je zapojeno v režimu nasávání vzduchu z detekčního objemu detektoru a filtr (7) je umístěn na vnější straně elektricky vodivé mřížky (8).
3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ventilační zařízení (6) je zapojeno v režimu vyfukování vzduchu do detekčního objemu detektoru a filtr (7) je umístěn před toto ventilační zařízení (6).
-3CZ 293111 B6
4. Zařízení podle nároku 1 a nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že detektorem záření alfa se vzduchem jako pracovním plynem je ionizační komora.
5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že elektricky vodivý plášť (1) má vůči sběrné elektrodě (2) kladný potenciál.
5
6. Zařízení podle nároku 1 a nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že detektorem záření alfa se vzduchem jako pracovním plynem je proporcionální plynový detektor.
7. Zařízení podle kteréhokoli z nároků laž 6, vyznačující se tím, že otvor, k němuž je připojeno ventilační zařízení (6), je vytvořen v elektricky vodivém plášti (1) detektoru protilehle k elektricky vodivé mřížce (8).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20023964A CZ20023964A3 (cs) | 2002-12-03 | 2002-12-03 | Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20023964A CZ20023964A3 (cs) | 2002-12-03 | 2002-12-03 | Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ293111B6 true CZ293111B6 (cs) | 2004-02-18 |
| CZ20023964A3 CZ20023964A3 (cs) | 2004-02-18 |
Family
ID=30774673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20023964A CZ20023964A3 (cs) | 2002-12-03 | 2002-12-03 | Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20023964A3 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ299863B6 (cs) * | 2007-09-06 | 2008-12-17 | Ceské vysoké ucení technické v Praze Fakulta stavební | Zarízení pro stanovení soucinitele difúze radonu |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547162C2 (ru) * | 2013-01-16 | 2015-04-10 | Игорь Георгиевич Дорух | Способ измерения объемной активности бета-активных аэрозолей |
-
2002
- 2002-12-03 CZ CZ20023964A patent/CZ20023964A3/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ299863B6 (cs) * | 2007-09-06 | 2008-12-17 | Ceské vysoké ucení technické v Praze Fakulta stavební | Zarízení pro stanovení soucinitele difúze radonu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ20023964A3 (cs) | 2004-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5184019A (en) | Long range alpha particle detector | |
| CA2161924C (en) | Radon gas measurement apparatus having alpha particle-detecting photovoltaic photodiode surrounded by porous pressed metal daughter filter electrically charged as po-218 ion accelerator | |
| US5254861A (en) | Biological aerosol particle detector and method having an electronic pulse detection means | |
| Buckley et al. | A new measurement of the flux of the light cosmic-ray nuclei at high energies | |
| US6732059B2 (en) | Ultra-low background gas-filled alpha counter | |
| US5194737A (en) | Single and double grid long-range alpha detectors | |
| JPH01503176A (ja) | 安価なラドン検知装置 | |
| US5281824A (en) | Radon detection | |
| US5525804A (en) | Background canceling surface alpha detector | |
| US5053624A (en) | Radon control system | |
| JPH06324156A (ja) | 放射性エーロゾルから放出されるベータ線、ｘ線光子、コンプトン分布を持ったガンマ放射線を検出する装置のエネルギー校正を行うための方法および装置 | |
| US5026986A (en) | Radon monitor and control system based upon alpha particle detection | |
| CZ293111B6 (cs) | Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu | |
| Caresana et al. | Real-time measurements of radon activity with the Timepix-based RADONLITE and RADONPIX detectors | |
| US12204058B2 (en) | Radon gas sensor | |
| US4847503A (en) | Radon progeny detector for measuring attached and unattached fractions | |
| US5552610A (en) | Device and method for accurately measuring concentrations of airborne transuranic isotopes | |
| CZ12957U1 (cs) | Zařízení pro měření zejména rychlých změn objemové aktivity radonu ve vzduchu | |
| US4963730A (en) | Radon progeny detector | |
| MacArthur et al. | Long-range alpha detector (LRAD) for contamination monitoring | |
| Carlson et al. | Observations of terrestrial gamma‐ray flash electrons | |
| US6353230B1 (en) | Monitoring materials | |
| JP2002090459A (ja) | β放射能測定装置 | |
| Baltzer et al. | A pulse-counting ionization chamber for measuring the radon concentration in air | |
| Nikezić et al. | Analysis of sensitivity of LR 115 II in cylindrical diffusion chambers for radon concentration determination |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20121203 |