一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置及方法与流程

1.本发明属于空气中放射性物质含量测量技术领域，具体涉及一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置及方法。


背景技术：

2.本部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且不构成现有技术。
3.氚是氢的放射性同位素，空气中的氚具有多种化学形态，主要为氚化氢(ht)和氚化水(hto)两种形态，这两种形态的氚对人体的辐射危害存在显著差异，依据国际放射防护委员会的第icrp30号出版物的记载，空气中相同的浓度下氚化水是氚化氢辐射危害的25000倍。
4.目前已有的氚监测仪存在如下缺陷：1、测量下限高，出现无法获得测量值的情形；2、仅除去待检测气体中的水分后就开始进行后续操作，这样会导致空气中的na以及其余微小颗粒无法得到合理去除，影响到最后的氚含量的检测数据准确性；3、无法有效甄别氚化水和氚化氢。
5.因此，为了准确评价氚的辐射剂量，亟需一种可以对空气中典型形态的氚进行甄别测量的方法以及实现该方法的装置。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本公开的目的在于提供一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置及方法，来解决现有技术中无法提供一种可以对空气中典型形态的氚进行甄别测量的方法的技术问题。
7.第一方面本公开的第一方面提供了一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，包括去除模块、与所述去除模块气路连接的第一干燥模块、与所述去除模块气路连接的第一处理模块、与所述第一干燥模块气路连接的第二处理模块、与所述第一干燥模块气路连接的催化模块、与所述催化模块气路连接的第二干燥模块以及与所述第二干燥模块气路连接的第三处理模块，所述第一处理模块、所述第二处理模块以及所述第三处理模块均电连接有主控模块；所述去除模块用于对待检测气体进行除盐和过滤处理，得到包含hto、ht和其他成分的第一气体，并将第一气体经气路传输至第一处理模块和第一干燥模块；所述第一处理模块用于对第一气体进行电离，并测量电离产生的第一电流值；所述第一干燥模块用于滤除第一气体内的hto，得到包含ht和其他成分的第二气体，并将第二气体经气路传输至第二处理模块和所述催化模块；所述第二处理模块用于对第二气体进行电离，并测量电离产生的第二电流值；所述催化模块用于将第二气体内的ht催化为hto；所述第二干燥模块用于滤除第二气体内的hto，得到只包含其他成分的第三气体，
并将第三气体经气路传输至第三处理模块；所述第三处理模块用于对第三气体进行电离,并测量电离产生的第三电流值；所述主控模块用于根据第一电流值、第二电流值和第三电流值计算hto的活度浓度和ht的活度浓度；其中，进入第一处理模块进行电离的第一气体、进入第二处理模块进行电离的第二气体和进入第三处理模块进行电离的第三气体的流量相同。
8.优选地，所述装置还包括尾端处理模块，所述尾端处理模块用于对第一处理模块处理后的第一气体、第二处理模块处理后的第二气体和第三处理模块处理后的第三气体进行抽集和排出。
9.优选地，所述第一干燥模块和所述第二干燥模块均为nafion干燥器。
10.优选地，所述催化模块内包含镀1%pd的催化剂。
11.优选地，所述第一处理模块包括第一比例电磁阀、第一电子流量计、第一电离室和第一静电计；所述第一比例电磁阀分别与所述去除模块、所述第一电子流量计和所述第一电离室气路连接，所述第一静电计分别与所述第一电离室和所述主控模块电连接，所述第一比例电磁阀和第一电子流量计分别与所述主控模块电连接；所述第一电子流量计用于测量第一比例电磁阀与第一电离室之间气路所传输的第一气体的流量；所述第一静电计用于测量第一电离室对第一气体进行电离时产生的第一电流值，并将第一电流值发送至主控模块；所述主控模块还用于根据第一电子流量计测得的流量控制第一比例电磁阀。
12.优选地，所述第二处理模块包括第二比例电磁阀、第二电子流量计、第二电离室和第二静电计；所述第二比例电磁阀分别与所述第一干燥模块、所述第二电子流量计和所述第二电离室气路连接，所述第二静电计分别与所述第二电离室和所述主控模块电连接，所述第二比例电磁阀和第二电子流量计分别与所述主控模块电连接；所述第二电子流量计用于测量第二比例电磁阀与第二电离室之间气路所传输的第二气体的流量；所述第二静电计用于测量第二电离室对第二气体进行电离时产生的第二电流值，并将第二电流值发送至主控模块；所述主控模块还用于根据第二电子流量计测得的流量控制第二比例电磁阀，使得流入第一电离室的第一气体流量与流入第二电离室的第二气体流量相同。
13.优选地，所述第三处理模块包括第三比例电磁阀、第三电子流量计、第三电离室和第三静电计；所述第三比例电磁阀分别与所述第二干燥模块、所述第三电子流量计和所述第三电离室气路连接，所述第三静电计分别与所述第三电离室和所述主控模块电连接，所述第三比例电磁阀和第三电子流量计分别与所述主控模块电连接；所述第三电子流量计用于测量第三比例电磁阀与第三电离室之间气路所传输的第三气体的流量；所述第三静电计用于测量第三电离室对第三气体进行电离时产生的第三电流值，并将第三电流值发送至主控模块；所述主控模块还用于根据第三电子流量计测得的流量控制第三比例电磁阀，使得
流入第一电离室的第一气体流量、流入第二电离室的第二气体流量和流入第三电离室的第三气体流量相同。
14.优选地，所述第一电离室还与第一干燥模块气路连接，所述第二电离室还与所述第二干燥模块气路连接，所述第三电离室、第一干燥模块和第二干燥模块均与所述尾端处理模块气路连接。
15.优选地，所述尾端处理模块内包括平行间隔设置的第一抽气泵和第二抽气泵，所述第一抽气泵与第二抽气泵用于对第一处理模块处理后的第一气体、第二处理模块处理后的第二气体和第三处理模块处理后的第三气体进行抽集和排出。
16.本公开与目前公开的技术相比，具有如下的优点和有益效果：（1）利用第一干燥模块和第二干燥模块能将hto滤除的原理，且通过主控模块对比例电磁阀的控制使得待测气体进入三个电离室的流量相同，通过第一电离室、第二电离室和第三电离室三个电离室同时电离，最终用两两电离室所测电流相减的方式得出氚化水的活度浓度和氚化氢的活度浓度，实现了对空气中氚化水及氚化氢的含量的实时测量，并且此种方式有效的排除了其他辐射源带来的干扰，使得本公开实现的所述装置对空气中典型形态的氚甄别测量的精确度较高；（2）本公开优化气路后不需要额外的吹扫路；（3）通过第一干燥模块对第一处理模块处理后的第一气体进行处理，以及通过第二干燥模块对第二处理模块处理后的第二气体进行处理，使得最终经尾端处理模块抽集和排出的气体中不含有hto，减少了氚的辐射危害。
17.第二方面本公开的第二方面提供了一种测量空气中氚化水与氚化氢的方法，应用于本公开的第一方面所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，所述方法包括：步骤1.获取待检测气体，将待检测气体经气路输入至去除模块中处理，得到第一气体；步骤2.将第一气体进行两路气路输送，具体为：第一路输送至第一干燥模块中进行后续输送；第二路经第一比例电磁阀后进入第一电离室，第一电离室对第一气体进行电离，第一静电计对第一电离室的电离电流进行测量，得到第一电流值；步骤3.第一干燥模块对第一气体内的hto进行滤除，得到第二气体，将第二气体进行两路气路传输，第一路经第二比例电磁阀后进入第二电离室，第二电离室对第二气体进行电离，第二静电计对第二电离室的电离电流进行测量，得到第二电流值；第二路输送至催化模块，催化模块将第二气体内的ht催化为hto，ht催化为hto后的第二气体输送至第二干燥模块；步骤4.第二干燥模块对第二气体内的hto进行滤除，得到第三气体，第三气体经第三比例电磁阀后进入第三电离室，第三电离室对第三气体进行电离，第三静电计对第三电离室的电离电流进行测量，得到第三电流值；步骤5.主控模块根据测得的第一电流值、第二电流值和第三电流值计算hto产生的电流、ht产生的电流以及ht和hto共同产生的电流；步骤6.根据第一公式和hto产生的电流计算hto的活度浓度，根据第一公式和
ht产生的电流计算ht的活度浓度，根据第一公式以及ht和hto共同产生的电流计算ht和hto共同的活度浓度，其中，第一公式为：；其中，c为hto的活度浓度或ht的活度浓度或ht和hto共同的活度浓度；w为空气平均电离能； e为电子的电量；e为待检测气体的衰变β离子的平均能量；v为电离室的有效收集体积；ε为电离室内能量沉积效率；η为电离室内离子收集效率；为hto产生的电流或ht产生的电流或ht和hto共同产生的电流；步骤7. 将第一电离室输出的第一气体送入第一干燥模块进行干燥，并将干燥后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；将第二电离室输出的第二气体送入第二干燥模块，并将干燥后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；将第三电离室输出的第三气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；步骤8.通过第一抽气泵或第二抽气泵将气体抽集和输出。
18.本公开的第二方面带来与第一方面相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
19.图1是测量空气中氚化水与氚化氢的装置的一种组成示意图（图中实线表示气路联通方向，虚线表示电连接方向）；图2是测量空气中氚化水与氚化氢的装置的一种气路流程图。
具体实施方式
20.请一并参考说明附图1-图2，本实施例提供了一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置及方法。
21.之后参考附图来更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的说明性实施例。但是，本发明还以许多不同的形式体现并且不应当理解为限制于这里叙述的实施例。相反，这些实施例被提供以便本公开充分和完整，并且将本发明的范围完全传递给本领域技术人员。
22.将要理解的是，尽管术语第一、第二等可以在这里用来描述各种元件，但这些元件不应当被这些术语限制。这些术语只用来区别一个元件与另一个元件。
23.这里所使用的术语只用于描述特定实施例的目的而不试图限制本发明。如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括多数形式，除非上下文清楚指明不是这样。将进一步理解，术语“包括”和“包含”当在这里使用时规定了所阐明特征、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、步骤、操作、元素、部件和/或其组合的存在或添加。
24.除非相反定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具 有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解，诸如在常用词典里所定义的术语应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的意思相一致的意思，并且将不按照理想化的或非常正式意思来解释，除非特意在这里这样定义。
25.还应当注意，在一些替换实施方式中，在流程图中标注的功能/动作可能不是按流
程图标注的顺序发生的。例如接连示出的两个方框可以事实上基本并发地执行，或者这些方框有时以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。最后，一个或多个方框的功能可以是单独的或与其它方框的功能组合。
26.实施例一实施例一提供了一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，包括去除模块、与去除模块气路连接的第一干燥模块、与去除模块气路连接的第一处理模块、与第一干燥模块气路连接的第二处理模块、与第一干燥模块气路连接的催化模块、与催化模块气路连接的第二干燥模块以及与第二干燥模块气路连接的第三处理模块，第一处理模块、第二处理模块以及第三处理模块均电连接有主控模块。
27.参考图1和图2所示的气路流通方向，去除模块用于对待检测气体进行除盐和过滤处理，除盐和过滤后将待检测气体中的大部分杂质滤除，包括滤除了带na的化合物以及微小颗粒，得到包含hto、ht和其他成分的第一气体，并将第一气体经气路传输至第一处理模块和第一干燥模块；第一处理模块用于对第一气体进行电离，并测量电离产生的第一电流值；第一干燥模块用于滤除第一气体内的hto，得到包含ht和其他成分的第二气体，并将第二气体经气路传输至第二处理模块和催化模块；第二处理模块用于对第二气体进行电离，并测量电离产生的第二电流值；催化模块用于将第二气体内的ht催化为hto；第二干燥模块用于滤除第二气体内的hto，得到只包含其他成分的第三气体，并将第三气体经气路传输至第三处理模块；第三处理模块用于对第三气体进行电离，并测量电离产生的第三电流值；主控模块用于根据第一电流值、第二电流值和第三电流值计算hto的活度浓度、ht的活度浓度以及hto和ht共同的活度浓度；其中，进入第一处理模块进行电离的第一气体、进入第二处理模块进行电离的第二气体和进入第三处理模块进行电离的第三气体的流量相同。
28.在一些实施例中，去除模块内包括除盐器与过滤器；第一干燥模块内包括第一干燥管，第二干燥模块内包括第二干燥管，第一干燥管和第二干燥管均采用nafion干燥器，nafion干燥器可以将hto从ht及其他放射性气体（等）中分离出来；催化模块内使用的催化剂为镀1%pd的催化剂，选用该催化剂的原因是该催化剂在250-350℃的温度条件下，可将ht氧化成hto，其转化效率可达到99%以上，本实施例优选的温度条件为300℃；主控模块包括信号采集单元、电控单元及显示单元等。
29.作为一种优选，第一处理模块包括第一比例电磁阀、第一电子流量计、第一电离室和第一静电计；第一比例电磁阀分别与去除模块、第一电子流量计和第一电离室气路连接，第一静电计分别与第一电离室和主控模块电连接，第一比例电磁阀和第一电子流量计分别与主控模块电连接。第一电子流量计用于测量第一比例电磁阀与第一电离室之间气路所传输的第一气体的流量。第一静电计用于测量第一电离室对第一气体进行电离时产生的第一电流值，并将第一电流值发送至主控模块。主控模块还用于根据第一电子流量计测得的流量控制第一比例电磁阀。
30.第二处理模块包括第二比例电磁阀、第二电子流量计、第二电离室和第二静电计；第二比例电磁阀分别与第一干燥模块、第二电子流量计和第二电离室气路连接，第二静电计分别与第二电离室和主控模块电连接，第二比例电磁阀和第二电子流量计分别与主控模块电连接。第二电子流量计用于测量第二比例电磁阀与第二电离室之间气路所传输的第二气体的流量。第二静电计用于测量第二电离室对第二气体进行电离时产生的第二电流值，
并将第二电流值发送至主控模块。主控模块还用于根据第二电子流量计测得的流量控制第二比例电磁阀，使得流入第一电离室的第一气体流量与流入第二电离室的第二气体流量相同。
31.第三处理模块包括第三比例电磁阀、第三电子流量计、第三电离室和第三静电计；第三比例电磁阀分别与第二干燥模块、第三电子流量计和第三电离室气路连接，第三静电计分别与第三电离室和主控模块电连接，第三比例电磁阀和第三电子流量计分别与主控模块电连接。第三电子流量计用于测量第三比例电磁阀与第三电离室之间气路所传输的第三气体的流量。第三静电计用于测量第三电离室对第三气体进行电离时产生的第三电流值，并将第三电流值发送至主控模块。主控模块还用于根据第三电子流量计测得的流量控制第三比例电磁阀，使得流入第一电离室的第一气体流量、流入第二电离室的第二气体流量和流入第三电离室的第三气体流量相同。
32.作为一种优选，一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置还包括尾端处理模块，尾端处理模块用于将第一电离室处理后输出的第一气体、第二电离室处理后输出的第二气体和第三电离室处理后输出的第三气体进行抽集和汇聚输出。
33.作为一种优选，尾端处理模块内设有第一抽气泵和第二抽气泵，通过第一抽气泵或第二抽气泵将第一电离室处理后输出的第一气体、第二电离室处理后输出的第二气体和第三电离室处理后输出的第三气体进行抽集和汇聚输出。其中，在气路尾端放置两路抽气泵，相比于现有技术只有一路气泵来说，单个抽气泵长时间一直工作，会大大缩短抽气泵的使用寿命，且一旦抽气泵坏了，整个设备也将无法工作，通过两路抽气泵交替工作，就能有效增加抽气泵的使用寿命。
34.作为一种优选，为减少本实施例实现的装置排出气体的辐射危害，第一电离室还与第一干燥管气路连接，第二电离室还与第二干燥管气路连接，第三电离室、第一干燥管和第二干燥管还与尾端处理模块气路连接，使得气体在进入尾端处理模块前，第一气体进入第一干燥管，第二气体进入第二干燥管，第三气体不用干燥。
35.实施例二基于同一申请构思，实施例二提供了与测量空气中氚化水与氚化氢的装置对应的测量空气中氚化水与氚化氢的方法，由于本技术实施例一中的装置解决问题的原理与本实施例测量空气中氚化水与氚化氢的方法一致，因此方法的实施可以参见装置的实施，重复之处不再赘述。
36.本实施例提供的一种测量空气中氚化水与氚化氢的方法，包括：步骤1.获取待检测气体，将待检测气体经气路输入至去除模块中处理，得到第一气体。
37.步骤2.将第一气体进行两路气路输送，具体为：第一路输送至第一干燥模块中进行后续输送；第二路经第一比例电磁阀后进入第一电离室，第一电离室对第一气体进行电离，第一静电计对第一电离室的电离电流进行测量，得到第一电流值。
38.步骤3.第一干燥模块对第一气体内的hto进行滤除，得到第二气体，将第二气体进行两路气路传输，第一路经第二比例电磁阀后进入第二电离室，第二电离室对第二气体进行电离，第二静电计对第二电离室的电离电流进行测量，得到第二电流值；第二路输送至催化模块，催化模块将第二气体内的ht催化为hto，ht催化为hto后的第二气体输送至第二干
燥模块。
39.步骤4.第二干燥模块对第二气体内的hto进行滤除，得到第三气体，第三气体经第三比例电磁阀后进入第三电离室，第三电离室对第三气体进行电离，第三静电计对第三电离室的电离电流进行测量，得到第三电流值。
40.步骤5.主控模块根据测得的第一电流值、第二电流值和第三电流值计算hto产生的电流、ht产生的电流以及ht和hto共同产生的电流。
41.步骤6.根据第一公式和hto产生的电流计算hto的活度浓度，根据第一公式和ht产生的电流计算ht的活度浓度，根据第一公式以及ht和hto共同产生的电流计算ht和hto共同的活度浓度，其中，第一公式为：；其中，c为hto的活度浓度、或ht的活度浓度、或ht和hto共同的活度浓度；w为空气平均电离能，取值为36ev； e为电子的电量，取值为c；e为待检测气体的衰变β离子的平均能量，取值为5.65kev；v为电离室的有效收集体积，单位为；ε为电离室内能量沉积效率；η为电离室内离子收集效率，默认为1；为测得的hto产生的电流、或ht产生的电流、或ht和hto共同产生的电流，单位为fa。
42.步骤7. 将第一电离室输出的第一气体送入第一干燥模块，并将干燥后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；将第二电离室输出的第二气体送入第二干燥模块，并将干燥后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；将第三电离室输出的第三气体送入第一抽气泵和第二抽气泵。具体为：将第一电离室输出的第一气体送入第一干燥模块，作为第一干燥模块的吹扫气，并通过第一干燥模块滤除该气体中的hto，并将滤除了hto后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；将第二电离室输出的第二气体送入第二干燥模块，作为第二干燥模块的吹扫气，并将经第二干燥模块后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵。
43.步骤8.通过第一抽气泵或第二抽气泵将气体抽集和输出。
44.本领域技术人员应当理解，虽然本公开是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本技术的保护范围。
45.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，包括去除模块、与所述去除模块气路连接的第一干燥模块、与所述去除模块气路连接的第一处理模块、与所述第一干燥模块气路连接的第二处理模块、与所述第一干燥模块气路连接的催化模块、与所述催化模块气路连接的第二干燥模块以及与所述第二干燥模块气路连接的第三处理模块，所述第一处理模块、所述第二处理模块以及所述第三处理模块均电连接有主控模块；所述去除模块用于对待检测气体进行除盐和过滤处理，得到包含hto、ht和其他成分的第一气体，并将第一气体经气路传输至第一处理模块和第一干燥模块；所述第一处理模块用于对第一气体进行电离，并测量电离产生的第一电流值；所述第一干燥模块用于滤除第一气体内的hto，得到包含ht和其他成分的第二气体，并将第二气体经气路传输至第二处理模块和所述催化模块；所述第二处理模块用于对第二气体进行电离，并测量电离产生的第二电流值；所述催化模块用于将第二气体内的ht催化为hto；所述第二干燥模块用于滤除第二气体内的hto，得到只包含其他成分的第三气体，并将第三气体经气路传输至第三处理模块；所述第三处理模块用于对第三气体进行电离，并测量电离产生的第三电流值；所述主控模块用于根据第一电流值、第二电流值和第三电流值计算hto的活度浓度和ht的活度浓度；其中，进入第一处理模块进行电离的第一气体、进入第二处理模块进行电离的第二气体和进入第三处理模块进行电离的第三气体的流量相同。2.根据权利要求1所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述装置还包括尾端处理模块，所述尾端处理模块用于对第一处理模块处理后的第一气体、第二处理模块处理后的第二气体和第三处理模块处理后的第三气体进行抽集和排出。3.根据权利要求1所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述第一干燥模块和所述第二干燥模块均为nafion干燥器。4.根据权利要求1所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述催化模块内包含镀1%pd的催化剂。5.根据权利要求2所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述第一处理模块包括第一比例电磁阀、第一电子流量计、第一电离室和第一静电计；所述第一比例电磁阀分别与所述去除模块、所述第一电子流量计和所述第一电离室气路连接，所述第一静电计分别与所述第一电离室和所述主控模块电连接，所述第一比例电磁阀和第一电子流量计分别与所述主控模块电连接；所述第一电子流量计用于测量第一比例电磁阀与第一电离室之间气路所传输的第一气体的流量；所述第一静电计用于测量第一电离室对第一气体进行电离时产生的第一电流值，并将第一电流值发送至主控模块；所述主控模块还用于根据第一电子流量计测得的流量控制第一比例电磁阀。6.根据权利要求5所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述第二处理模块包括第二比例电磁阀、第二电子流量计、第二电离室和第二静电计；所述第二比
例电磁阀分别与所述第一干燥模块、所述第二电子流量计和所述第二电离室气路连接，所述第二静电计分别与所述第二电离室和所述主控模块电连接，所述第二比例电磁阀和第二电子流量计分别与所述主控模块电连接；所述第二电子流量计用于测量第二比例电磁阀与第二电离室之间气路所传输的第二气体的流量；所述第二静电计用于测量第二电离室对第二气体进行电离时产生的第二电流值，并将第二电流值发送至主控模块；所述主控模块还用于根据第二电子流量计测得的流量控制第二比例电磁阀，使得流入第一电离室的第一气体流量与流入第二电离室的第二气体流量相同。7.根据权利要求6所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述第三处理模块包括第三比例电磁阀、第三电子流量计、第三电离室和第三静电计；所述第三比例电磁阀分别与所述第二干燥模块、所述第三电子流量计和所述第三电离室气路连接，所述第三静电计分别与所述第三电离室和所述主控模块电连接，所述第三比例电磁阀和第三电子流量计分别与所述主控模块电连接；所述第三电子流量计用于测量第三比例电磁阀与第三电离室之间气路所传输的第三气体的流量；所述第三静电计用于测量第三电离室对第三气体进行电离时产生的第三电流值，并将第三电流值发送至主控模块；所述主控模块还用于根据第三电子流量计测得的流量控制第三比例电磁阀，使得流入第一电离室的第一气体流量、流入第二电离室的第二气体流量和流入第三电离室的第三气体流量相同。8.根据权利要求7所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述第一电离室还与第一干燥模块气路连接，所述第二电离室还与所述第二干燥模块气路连接，所述第三电离室、第一干燥模块和第二干燥模块均与所述尾端处理模块气路连接。9.根据权利要求8所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，其特征在于，所述尾端处理模块内包括平行间隔设置的第一抽气泵和第二抽气泵，所述第一抽气泵与第二抽气泵用于对第一处理模块处理后的第一气体、第二处理模块处理后的第二气体和第三处理模块处理后的第三气体进行抽集和排出。10.一种测量空气中氚化水与氚化氢的方法，其特征在于，应用于权利要求9所述的一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置，所述方法包括：步骤1.获取待检测气体，将待检测气体经气路输入至去除模块中处理，得到第一气体；步骤2.将第一气体进行两路气路输送，具体为：第一路输送至第一干燥模块中进行后续输送；第二路经第一比例电磁阀后进入第一电离室，第一电离室对第一气体进行电离，第一静电计对第一电离室的电离电流进行测量，得到第一电流值；步骤3.第一干燥模块对第一气体内的hto进行滤除，得到第二气体，将第二气体进行两路气路传输，第一路经第二比例电磁阀后进入第二电离室，第二电离室对第二气体进行电离，第二静电计对第二电离室的电离电流进行测量，得到第二电流值；第二路输送至催化模块，催化模块将第二气体内的ht催化为hto，ht催化为hto后的第二气体输送至第二干燥模块；
步骤4.第二干燥模块对第二气体内的hto进行滤除，得到第三气体，第三气体经第三比例电磁阀后进入第三电离室，第三电离室对第三气体进行电离，第三静电计对第三电离室的电离电流进行测量，得到第三电流值；步骤5.主控模块根据测得的第一电流值、第二电流值和第三电流值计算hto产生的电流、ht产生的电流以及ht和hto共同产生的电流；步骤6.根据第一公式和hto产生的电流计算hto的活度浓度，根据第一公式和ht产生的电流计算ht的活度浓度，根据第一公式以及ht和hto共同产生的电流计算ht和hto共同的活度浓度，其中，第一公式为： ；其中，c为hto的活度浓度或ht的活度浓度或ht和hto共同的活度浓度；w为空气平均电离能；e为电子的电量；e为待检测气体的衰变β离子的平均能量；v为电离室的有效收集体积；ε为电离室内能量沉积效率；η为电离室内离子收集效率；为hto产生的电流或ht产生的电流或ht和hto共同产生的电流；步骤7. 将第一电离室输出的第一气体送入第一干燥模块，并将干燥后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；将第二电离室输出的第二气体送入第二干燥模块，并将干燥后的该气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；将第三电离室输出的第三气体送入第一抽气泵和第二抽气泵；步骤8.通过第一抽气泵或第二抽气泵将气体抽集和输出。

技术总结
本发明公开了一种测量空气中氚化水与氚化氢的装置及方法，涉及空气中放射性物质含量测量技术领域，所述装置包括去除模块、第一干燥模块、第一处理模块、第二处理模块、催化模块、第二干燥模块、第三处理模块和主控模块。本公开利用Nafion干燥器能将HTO滤除的原理，且利用比例电磁阀使得待检测气体进入三个电离室的流量相同，然后用两两电离室所测电流值相减的方式得出氚化水和氚化氢的含量，实现了空气中典型形态氚的实时甄别测量，并且有效的排除了其他辐射源带来的干扰，氚化水和氚化氢含量的测量精确度较高。量的测量精确度较高。量的测量精确度较高。


技术研发人员：易旭东 付学智 陈鑫 陈果
受保护的技术使用者：成都麦特斯科技有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/21