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氡子体浓度的准确测量对准确评价环境氡暴露危害具有极其重要的意义。为了对氡及其子体浓度测量结果进行质量控制,中国计量科学研究院建立了新型国家标准氡室。在新型氡室平台上,开展氡子体浓度准确测量方法和连续测量方法研究,对氡子体浓度参考基准的建立和氡室中氡子体浓度的监控具有重要的意义。 以建立氡子体浓度测量参考基准为目的,本研究对不同的抓取式氡子体浓度测量方法进行了比较,提出了“效率指标”概念,并通过模拟计算和实验比对,对不同抓取式测量方法进行了效率评估,在评估结果的基础上提出了αβ能谱多段测量方法。研究结果表明:1)对于同一个样品用不同的测量方法进行测量时,α能谱法的测量效率比α总计数法好、而α/β能谱法的测量效率比α能谱法好;2)只测α总计数时,多段法效率有时候好于传统的三段法,有时候则不如三段法;3)α能谱法与最小二乘法结合时,其效率稍好于传统的两段α能谱法。多段测量每段测量时间建议取3 min,段数最多为10个。在用最小二乘法计算时,最多取前3-4段的218Po计数进行计算为宜;4)当测量α能谱的同时测量β计数时,可以大大提高能谱测量的效率。在模拟测量中,αβ能谱法(一段测量、总测量时间为14 min)的效率指标(0.81)是传统的两段α能谱法(Kerr法、总测量时间为40 min)效率指标(0.4)的两倍;8段或10段αβ能谱法的效率指标也都大于使用相同总测量时间的传统的两段α能谱法。 以对氡室中氡子体浓度的准确监控为目的,本研究在氡室环境下进行了常用氡子体连续测量装置的实验比对,并在分析比对结果的基础上针对连续测量仪器的算法提出了新的计算方案。研究结果表明:1)对于同一个稳定的氡子环境,不同氡子体测量仪测量结果彼此有差异;2)在高氡子体浓度下,各仪器离平均值的偏离大约在(±10%)以内,在低氡子体浓度下,各仪器离平均值的偏离在(±20%)以内;3)在开始测量之后的,几乎所有仪器的测量结果都显示出一个明显上升的趋势,3小时左右再达到稳定的平台。 针对氡子体连续测量仪测量结果的延迟问题,本研究分析了传统连续式氡子体浓度测量算法,找出了导致测量结果延迟的原因,并提出了改进的连续式氡子体浓度测量算法。新型算法的基本思想是通过适当的计算过程将连续前些周期中采集的氡子体在当前测量中引起的计数贡献扣除掉,从而算出每个周期的净计数,因此每个测量周期可看变成一个单独的抓取式测量过程。理论分析和实验结果表明,新方法从一定程度上解决了氡子体连续测量仪测量结果中的延迟问题。但是,由于扣除前述测量周期采集的氡子体的影响,在氡子体浓度由高到低的过程中,会极大地放大了氡子体浓度的不确定性。有待后人进行深化改进。