空氣放射性監(jiān)測(cè)裝置RF-AQM-002

針對(duì)近年來(lái)，核事件、周邊核試驗(yàn)、核電廠等核設(shè)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(jiān)測(cè)等問(wèn)題突顯。世界上部分優(yōu)良國(guó)

家雖然建立了伽馬輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是未對(duì)空氣進(jìn)行大流量采樣，富集空氣中

的放射性核素，導(dǎo)致其探測(cè)靈敏度低、反應(yīng)遲緩。本文針對(duì)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(cè)量分析方法進(jìn)行了研究，

設(shè)計(jì)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(wěn)譜算法、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)伽馬能譜監(jiān)測(cè)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(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了大流量空氣采樣裝置、

自動(dòng)制樣裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)器，并為其設(shè)計(jì)

前置放大器、偏置高壓、數(shù)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(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于溴化鑭閃爍體探測(cè)器的伽馬能譜探測(cè)系統(tǒng)。

3、根據(jù)溴化鑭閃爍體探測(cè)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(duì)性的設(shè)計(jì)了5點(diǎn)最小二乘法和滑

動(dòng)平均法相結(jié)合的能譜光滑算法、導(dǎo)數(shù)法尋峰方法、優(yōu)化線性本底扣除等能譜

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

性活度計(jì)算。

4、由于溴化鑭閃爍體探測(cè)器、前置放大器、偏置高壓等硬件設(shè)備對(duì)溫度敏

感，而且在測(cè)量過(guò)程中測(cè)量周期較長(zhǎng)，導(dǎo)致測(cè)得儀器譜的譜漂問(wèn)題嚴(yán)重，能量

分辨率變差。因此，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了PID硬件穩(wěn)譜與參考峰能量反演法軟件

穩(wěn)譜相結(jié)合的混合穩(wěn)譜方法，在寬溫度范圍內(nèi)解決了譜漂問(wèn)題對(duì)能譜分析的影

響。

5、針對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)、實(shí)時(shí)、全自動(dòng)監(jiān)測(cè)的要求，本文基于Windows操

作系統(tǒng)，采用微軟基礎(chǔ)類庫(kù)（MFC），設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能譜分析軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)空

氣中放射性核素污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并采用管道通信機(jī)制將伽馬能譜分析數(shù)據(jù)

結(jié)果輸出至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總軟件，實(shí)現(xiàn)能譜分析軟件與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件獨(dú)立運(yùn)行。