随着科技的发展和人们生活水平的不断提高,人们对自身所处的环境越来越关心,放射性氡由于对人体造成内照射,其危害性受到人们的广泛关注。本文开展基于高压静电收集法的新型测氡仪研制,用于空气中氡浓度测量,具有重要的实用价值。本论文得到国家重点研发计划“高分辨率航空伽玛能谱测量及机载成像光谱测量技术”（项目编号:2017YFC0602100）的资助。论文在国内外研究发展现状的基础上,基于空气中氡的特点以及野外探测的条件,研制了一种基于静电收集法的新型测氡仪。测氡仪的工作原理是是在收集腔内设置高压电场,气泵将空气以一定的速率经过干燥管以及滤膜进入收集腔内,在抽气结束后,²²²Rn进行衰变产生氡子体²¹⁸Po,在收集腔内静电场的作用下,将氡子体吸附到探测器的表面,而被吸附的氡子体²¹⁸Po会进一步衰变产生α粒子,并且会在收集时间内对收集到的α粒子进行计数,最后根据被收集的α粒子的数量来确定氡的浓度。新型测氡仪由气体采集器、测量室、电子线路单元和测量软件组成。论文利用COMSOL对传统的高压静电收集法测氡仪的收集腔结构进行了优化设计,并利用粒子追踪模块对其内部电场进行优化仿真,对于收集腔的形状以及内部栅极大小及电压分别进行仿真,提出了柱状圆顶测量室和栅极结构的优化方案,在收集腔为柱状圆顶且栅极电压为1800V时,氡子体收集效率从73.3%提高到86.6%,相较于不加栅极时收集效率提高了13.3%。在硬件电路设计方面,以STM32F4系列微控制器为核心,包含了GPS定位模块、WIFI模块、温湿度检测模块等,探测器前置电路采用电荷灵敏放大器,在反馈电容为0.6 p F时测出前放的电荷灵敏度为1.73×10¹²V/C,高于理论电荷灵敏度1.67×10¹²V/C;设计并制做了电源供电模块（包括3.3V、5V、±6V、±12V、53V、2000V）,经调试过后电压稳定,其误差不超过2%,并对数字地和模拟地进行了分割,有效降低了电源的纹波。测氡仪测量软件采用C语言编写,实现了对氡浓度以及其子体²¹⁸Po与²¹⁴Po的同步测量、实时显示时间、位置、温度和湿度等参数值。最后,在标准氡室内对仪器性能进行了测试,并且与RAD7型测氡仪在同样的环境下进行了测试数据对比,新型测氡仪与RAD7的氡浓度测量值误差不超过10%。试验结果表明,研制的基于高压静电收集法的新型测氡仪具有高稳定性、低功耗等特点,并且测量数据准确、工作稳定可靠。