PDF《? - Ray Absorption Method》

2011 年第9期位本钱水马 f李成器 Instrument Technique and Sensor

2011 No.

9 基于白射线吸收法的可吸入颗粒物检测仪 刘军,冯艳君 (沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110159) 摘要:设计了用于环境空气质量监测系统的、基于自射线吸收法的可吸入颗粒物检测仪. 可吸入颗粒物的浓度是利 用CI4 放射源射出的.射线照射灰尘时被吸收导致其强度衰减的原理实现检测的.检测仪以 PCI04 总线工控机为测控核 心,设计和开发了闪烁光子计数器与测控软件,通过与标准过滤称重法的对比试验,证明研制的.射线吸收法可吸入颗粒 物检测仪满足测量精度要求 . 关键词:可吸入颗粒物检测仪;

自射线吸收;

闪烁计数器及软件;

对比试验 中图分类号 :T凹16 文献标识码 :A 文章编号:

1002 -1841 (2011 )09 -0039 一02 Absorbable Particulates Detecting Instrument ?ased on ?- Ray Absorption Method LIU Jun ,FENG Yan-jun (School of Information Science and Engineering ,Shenyang Ligong University ,Shenyang

110159 ,China) Abstract: An absorbable particulates detecting instrument was researched and developed based on ? - ray absorption method. The concentration of absorbable particulates was detected according to the theory that the strength of ? - ray emitted by C14 radioat- lve so旧ce was attenuated and absorbed by the particulates collected. The instrument was researched and developed with PC104 bus industrial computer as the core of measuring and controlling ,and scintillation counter and measuring and controlling software were designed and integrated effectively. Through the comparision experiments between the ?- ray absorption and conventional standard weighing methods ,it is proved that this absorbable particulates detecting instrument based on ? - ray absorption method can meet the accuracy and precision requirements. Key words: absorbable particulates detecting instrument;

自- ray absorption;

scintillation counter and software;

comparision experi- 口lents

1 ? 射线吸收法与闪烁记数器 pocln (2) 可吸人颗粒物检测仪是利用 C I4 放射源、放射出的.射线照 射介质时被吸收导致其强度衰减的原理设计的,当自射线能量 恒定时,衰减后的.射线强度与介质相对密度之间的关系为 因此,通过式 (2) 的计算值即可得到待测的可吸入颗粒物 浓度值 . =10 巳-μ"dp (1) 式中 :1 为采样后被介质吸收后的.粒子计数;

/,.为采样前未经 介质吸收的.粒子计数 ;

J.Lm 为在粒子对特定介质的吸收系数, cm

2 /mg;

d 为吸收介质的厚度, cm;

ρ 为介质的相对密度, mgl cm3;

乘积 dρ 为吸收介质的面密度,也称为质量厚度, mglcm

2 检测仪中,自粒子计数值 I 和ι是通过闪烁体光子计数器 获取的 . 其基本原理为:位于光电倍增管探测窗前部的闪烁体 接收被灰尘介质吸收衰减的.射线,同时产生光脉冲信号,光 电倍增管检测并放大接收到的微弱光脉冲信号,然后通过对光 电倍增管输出的光电流脉冲信号进 一 步放大、整形、分频、计数,最后得到灰尘采样前未经介质吸收的自粒子计数值以及采 样后被灰尘介质吸收衰减后的.粒子计数值

1 在β粒子对特 定介质的吸收系数 μm 以及吸收介质的厚度 d 保持为常数的条 件下,根据式 (1) ,可知待测飘尘浓度值即介质的相对密度 p 是 与计数值 I 和L比值的自然对数成正比的,可表示为 收稿日期 :2010 -12 -26