气溶胶总放测试的分析
能力验证样品中总α_和总β_放射性的测定
第43卷第2期(总第254期)辐射防护通讯2023年4月•经验交流•能力验证样品中总α和总β放射性的测定马秀凤,张馨蕊,杜娟,李建杰(北京市核与辐射安全中心,北京,100089)摘㊀要㊀为提高低水平放射性测量水平,以保证监测数据的准确性和可靠性,参加了2021年中国辐射防护研究院组织的能力验证活动㊂厚源法分别以241Am粉末㊁90Sr/90Y粉末为标准源,测定水样㊁气溶胶中总α和总β放射性㊂相对比较法分别以241Am标准溶液㊁90Sr/90Y标准溶液为标准源,测定水样中总α和总β放射性㊂结果表明,厚源法测量结果的相对偏差和Z值分别在4.2%~18.8%㊁-0.42~0.95;相对比较法测量结果的相对偏差和Z值分别在3.7%~14.4%㊁-0.13~0.72㊂评定结果全部为 满意 ㊂关键词:㊀能力验证;总α和总β放射性;厚源法;相对比较法中图分类号:X830.5文献标识码:A文章编号:1004-6356(2023)02-0020-050㊀引言㊀㊀RB/T214 2017‘检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求“要求:检验检测机构应建立和保持监控结果有效性的程序[1]㊂参加能力验证对测试方法不做强制,只对测试结果进行评价,是一种非常有效的外部质量控制手段㊂它不仅可以确定和监控检测实验室的数据质量,也可有效识别实验室存在的质控问题㊂为提高低水平放射性测量水平,保证监测数据的准确性和可靠性,本实验室参加了2021年中国辐射防护研究院组织的总α和总β放射性能力验证㊂环境介质中的总α和总β放射性测量一般来说给出的结果快㊁成本低,对大量放射性监测样品能起到快速筛选的作用,不仅节省时间,也节省大量人力和物力,还可以为辐射环境污染状况评估㊁防护行动决策等提供可靠的信息,所以目前仍是放射性监测手段之一㊂关于样品的总放射性测量,可按待测样品的厚度分为薄样法㊁中层法㊁厚源法和相对比较法㊂薄样法探测限高㊁样品厚度不易控制;中层法需进行自吸收修正,过程繁琐,因而目前使用较多的是厚源法和相对比较法[2-3]㊂本文采用厚源法和相对比较法,对2021年中国辐射防护研究院提供的能力验证样品中总α和总β放射性测量进行了分析探讨㊁经验总结㊂1㊀试验内容1.1㊀样品本实验室共收到4个样品,01㊁02号为加入3%硝酸酸化的掺标水样,分析项目分别为总α㊁总β放射性;03㊁04号为气溶胶滤膜,材质为光泽纸,掺标物质分别为241Am㊁90Sr/90Y标准溶液,分析项目分别为总α㊁总β放射性㊂1.2㊀设备仪器监测仪器采用Berthold公司的LB770低本底α/β测量仪,单位面积本底计数率:αɤ0.0066 min-1㊃cm-2,βɤ0.39min-1㊃cm-2;电镀源探测效率:αȡ70%(241Am),βȡ40%(90Sr/90Y)㊂1.3㊀方法样品前处理,制样测量参照HJ898 2017‘水质总α放射性的测定厚源法“[4]㊁HJ899 2017‘水质总β放射性的测定厚源法“[5]进行㊂1.3.1㊀厚源法制备样品㊀㊀厚源法根据不同直径的测量盘,当铺盘厚度达到放射性射线的有效饱和厚度时,对应的取样02㊀收稿日期:2022-08-25作者简介:马秀凤(1988 ),女,2011年本科毕业于聊城大学分析化学专业,2014年硕士研究生毕业于中国原子能科学研究院分析化学专业,从事辐射环境监测与评价工作,高级工程师㊂E-mail:imaxiufeng@量为铺盘量的 最小取样量 ,如果有效饱和厚度测量有困难,可直接按0.1A mg(A为测量盘的面积,mm2)计算㊂本实验所用测量盘为ϕ60mm,因此铺盘量约为300mg㊂(1)空白试样的制备㊀取适量无水硫酸钙,置于电热恒温干燥箱内,105ħ下烘30min,在干燥器中冷却至室温㊂准确称取(300ʃ10)mg无水硫酸钙,于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成空白试样㊂(2)标准源的制备㊀取适量241Am标准粉末源(10.4Bq/g),置于电热恒温干燥箱内,105ħ下烘30min,在干燥器中冷却至室温㊂准确称取6份(300ʃ10)mg粉末到ϕ60mm不锈钢样品盘中铺平,制成α标准源㊂取2.5g无水硫酸钙,放入200mL烧杯中㊂加入10mL热硝酸(8.0mol/L),搅拌并加入热水至100mL以溶解固态盐,将此溶液转到已经恒重的200mL蒸发皿中,加入250μL90Sr/90Y标准溶液(83.7Bq/mL),搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h,取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量6份(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘中铺平,制成β标准源㊂(3)样品源的制备㊀在100mL蒸发皿中加入10.0mL01号样品,再加入约350mg无水硫酸钙,搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h,取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂重复实验2组㊂02号样品按相同步骤制样㊂将03号样品滤膜折叠,放入坩埚中,置于电热板上缓慢加热,炭化㊂将坩埚移入电阻炉中,在(350ʃ10)ħ下灼烧1h㊂取出置于干燥器内冷却后称重,用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂04号样品按相同步骤制样㊂1.3.2㊀相对比较法制备样品[3]㊀㊀在2个100mL蒸发皿中分别加入30.0mL 01号样品,第2个蒸发皿加入125μL241Am标准溶液(5.21Bq/mL),将溶液充分搅拌均匀,再在每个蒸发皿中加入约350mg无水硫酸钙,搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h,取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂在2个100mL蒸发皿中分别加入30.0mL 02号样品,第2个蒸发皿加入400μL90Sr/90Y (0.837Bq/mL)标准溶液,将溶液充分搅拌均匀,再在每个蒸发皿中加入约350mg无水硫酸钙,搅拌均匀并置于恒温电热板上加热至溶液蒸干,然后在(350ʃ10)ħ的电阻炉内灼烧1h㊂取出置于干燥器内冷却后称重㊂用研杵研细残渣,混匀㊂准确称量(300ʃ10)mg残渣于ϕ60mm的不锈钢盘铺样,制成样品源㊂1.3.3㊀分析步骤㊀㊀(1)仪器本底的测定㊀取未使用过㊁无污染的不锈钢样品盘,洗涤后用酒精浸泡1h,取出㊁烘干,置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β本底计数率24h㊂(2)空白试样的测定㊀将空白试样置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β计数率24h㊂(3)仪器探测效率的测定㊀将标准源置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β计数率24h㊂(4)样品源的测定㊀将01~04号样品源置于低本底α/β测量仪上连续测量总α㊁总β计数率24h㊂1.4㊀结果处理1.4.1㊀探测效率㊀㊀探测效率按照式(1)计算:ε=R s-R0a sˑm s(1)式中,ε为探测效率,Bq-1㊃s-1;R s为α或β标准粉末源的总α或总β计数率,s-1;R0为总α或总β本底计数率,s-1;a s为α或β标准粉末源的活度浓度,Bq/g;m s为α或β标准粉末源的质量,g㊂1.4.2㊀总α㊁总β放射性活度浓度㊀㊀厚源法水样中总α㊁总β放射性按照文献[4-5]计算㊂相对比较法水样中总α㊁总β放射性按照式(2)计算:12能力验证样品中总α和总β放射性的测定㊀马秀凤C=R x-R0R sx-R xˑC sˑV s Vˑ1000(2)式中,C为水样的总α或总β放射性活度浓度, Bq/L;R x为样品源的总α或总β计数率,s-1;R sx 为加标样品源的总α或总β计数率,s-1;C s为α或β标准溶液的活度浓度,Bq/mL;V s为α或β标准溶液的体积,mL;V为水样体积,mL;其余符号同前㊂气溶胶中总α㊁总β放射性按照式(3)计算:A=R x-R0R s-R0ˑa sˑM(3)式中,A为气溶胶的总α或总β放射性活度,Bq; M为气溶胶膜灼烧后的总残渣质量,g;其余符号同前㊂1.5㊀不确定度评定样品中总α㊁总β放射性测量标准不确定度μ来源于仪器统计计数μ1㊁标准物质刻度μ2,样品源制备μ3和样品体积μ4,μ3和μ4很小,可忽略不计㊂μ1按照式(4)计算:μ1=R xt x+R0t0R x-R0(4)式中,t x㊁t0分别为样品源和本底的测量时间,s;其余符号同前㊂μ2由标准物质证书查得㊂因此,样品中总α㊁总β放射性测量扩展不确定度U(k为包含因子,k=1)按照式(5)计算:U=kμ=μ21+μ22(5) 1.6㊀质量控制工作人员进行统一培训,测量分析人员持证上岗㊂标准源定期进行校准㊁期间核查㊂分析仪器定期进行检定,并定期做本底㊁效率测量和泊松分布检验㊂1.7㊀评定方法组织机构指定了结果评定方法㊂对于水样中总α㊁总β放射性,气溶胶样品中总α㊁总β放射性,根据式(6)计算相对偏差:E r=|X i-A|Aˑ100%(6)式中,E r为测量结果的相对标准偏差;X i为测试样品的测量值,A为测试样品的指定值㊂最后根据能力统计量Z值对测量结果进行评定:Z=X i-Aσ(7)式中,σ为能力评定标准差,其余符号同前㊂若|Z|ɤ2,结果满意;2<|Z|<3,结果有问题;|Z|ȡ3,结果不满意㊂2㊀结果与讨论2.1㊀仪器参数测定LB770低本底α/β测量仪为流气式正比计数管探测器,可同时测量10个样品,10个通道空盘总α计数率在0.0022s-1~0.0032s-1之间,比空白样品计数率0.00044s-1~0.00061s-1大近一个数量级,总β计数率在0.0682s-1~0.0919s-1之间,与空白样品计数率0.0576s-1~0.0619s-1差别不大,主要原因一方面是由于空白样品无水硫酸钙为优级纯,放射性比托盘衬底更低,另一方面是由于α粒子射程短,样品源对其有一定的屏蔽和吸收作用,而β粒子虽然有一定的自吸收,但其射程较长,普通材料对其发射的影响较小[6-7]㊂本实验以空白样品计数率作为本底计数率㊂10个通道对α放射性(对241Am)探测效率在0.0712~0.0732Bq-1㊃s-1之间,β放射性(对90Sr/90Y)探测效率在0.3914~0.4023Bq-1㊃s-1之间,与文献报道的同类型仪器性能差别不大[8]㊂由于各通道的探测效率有所区别,计算结果应用相应通道的探测效率㊂2.2㊀测量结果比对分析2.2.1㊀厚源法结果分析㊀㊀用厚源法测量,结果见表1和表2㊂由表1可知,厚源法得出气溶胶中总α㊁总β放射性测量结果与指定值的E r分别为5.3%㊁4.2%,Z值分别为-0.42㊁0.18㊂因此,最终评定结果为 满意 ㊂气溶胶中总α㊁总β放射性结果与指定值比较接近,E r<6%㊂水中总α㊁总β放射性测量结果与指定值的相对偏差分别为10.7%㊁18.8%,Z值分别为0.37㊁0.95㊂因此,最终评定结果为 满意 ㊂一般情况下,在样品测量时,应尽量选择与待测样品中可能存在的放射性核素类型㊁能量相近的标准 22辐射防护通讯㊀2023年4月第43卷第2期㊀㊀㊀表1㊀气溶胶总α和总β放射性评定结果样品序号分析项目指定值A(Bq)指定值不确定度U A(%)(k=1)灰样重M(g)铺盘量m(mg)测量值X i(Bq)1组2组1组2组均值测量值不确定度U x(%)(k=1)相对偏差E r(%)Z值03总α252 1.61 1.7818301.0301.9243235239 3.4 5.3-0.42 04总β142 2.73 1.7872301.9301.8149147148 3.4 4.20.18表2㊀水样总α和总β放射性评定结果样品序号分析项目指定值A(Bq/L)指定值不确定度U A(%)(k=1)测量值X i(Bq/L)1组2组均值测量值不确定度U x(%)(k=1)相对偏差E r(%)Z值01总α 5.360.35 5.79 6.07 5.93 6.310.70.37 02总β 5.760.91 6.017.68 6.85 6.918.80.95源㊂水中总β放射性结果的E r>15%,分析其原因,一方面是组织机构使用的掺标放射性核素为40K,本实验室条件下,低本底α/β测量仪对40K探测效率均值为0.47(Bq-1㊃s-1),对90Sr/90Y的探测效率均值为0.40(Bq-1㊃s-1),本次实验使用的放射性核素为90Sr/90Y,由此得出的总β放射性结果偏高㊂另一方面90Sr/90Y标准粉末源为自制,均匀性等存在偏差,粒子的吸收和散射等情况不一样,也会导致相应的偏差较大㊂气溶胶样品信息中告知其掺标放射性核素,因此只要选择同样的放射性核素对仪器进行效率刻度,就可以获得满意的结果㊂2.2.2㊀相对比较法结果分析㊀㊀㊀用相对比较法进行测量,结果见表3㊂表3㊀样品总α和总β放射性评定结果样品序号分析项目测量值X i(Bq/L)测量值不确定度U x(%)(k=1)相对偏差E r(%)Z值01总α 5.16 3.6 3.7-0.13 02总β 6.59 3.214.40.72㊀㊀由表3可知,相对比较法得出水中总α㊁总β放射性测量结果与指定值的相对偏差分别为3.7%㊁14.4%,Z值分别为-0.13㊁0.72㊂因此,最终评定结果为 满意 ㊂水中总α放射性测量结果与指定值极为接近,E r<4%,比厚源法的准确度提高了2倍㊂总β放射性测量结果的准确度比厚源法提高了4.4%,但是与指定值的相对偏差还是接近15%,由此印证了掺标物质不是90Sr/90Y㊂由于气溶胶样品灰化后为固体粉末状,可被硝酸降解,无法加入标准溶液;若加入标准粉末,无法保证混合的均匀性,因此气溶胶样品未使用相对比较法㊂无论是厚源法还是相对比较法,相比于指定值,测量值的不确定度都较大,特别是水中总α㊁总β放射性,测量值不确定度明显高于组织机构所给的指定值不确定度㊂此外,水中测量值不确定度明显比气溶胶样品的高,这主要是由于水中的总α㊁总β放射性水平低,而测量时采用了相同的测量时间,因此,计数误差大,从而造成其不确定度较大㊂3㊀结论㊀㊀本次能力验证涵盖了本实验室总放射性日常工作的大部分内容,取得了较好的结果㊂但是目前还存在一些不足㊂水质总放射性分析方法已经很成熟,但其它介质如气溶胶㊁沉降物㊁生物等都没有相应的标准方法,皆参照水质的前处理执行㊂对于含单一核素的样品,得出的结果差别不大,而对于实际的环境样品来说,核素的种类多且未知,气溶胶㊁沉降物等密度不同,使用单一标准物质基质(硫酸钙或者氯化钾),将影响探测效率的准确性㊂在以后的工作中应购置相应基质的标准物质㊂低本底α/β测量仪无核素鉴别能力,导致总β标准源选取的不同引入较大的误差㊂今后可借助液闪谱仪进行核素识别再选取标准源,或直接用液闪分析㊂对于有γ射线的核素,还可借助γ 32能力验证样品中总α和总β放射性的测定㊀马秀凤谱仪进行分析㊂厚源法分析水样没有加入示踪核素来确定制样回收率,默认100%回收得出测量结果的准确性存在一定风险㊂长流程可能有所损失造成负偏差,或引入杂质造成正偏差㊂在后续的工作中每一批次的样品应随机抽取10%~20%(向上取整)进行加标回收率测定㊂本次能力验证使实验室识别存在的问题并启动改进措施,建立测量方法的有效性和可比性㊂结果表明,本实验室低本底α/β测量仪系统的质量保证和质量控制是完善和有效的,测量分析方法㊁数据处理方法也是可靠的㊂参考文献:[1]中国国家认证认可监督管理委员会.检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求:RB/T 214 2017[S].北京:中国标准出版社,2018. [2]International Organization for Standardization.Waterquality-gross alpha and gross beta activity-test method using thin source deposit:ISO10704:2019[S].ISO: Switzerland,2019.[3]潘自强.电离辐射环境监测与评价[M].北京:原子能出版社,2007:296-306.[4]环境保护部.水质总α放射性的测定厚源法:HJ 898 2017[S].北京:中国环境科学出版社,2018.[5]环境保护部.水质总β放射性的测定厚源法:HJ 899 2017[S].北京:中国环境科学出版社,2018.[6]格日勒满达呼,哈日巴拉,许潇,等.探讨串道现象对饮用水中的总放射性测量结果的影响[J].中华放射医学与防护杂志,2014,34(10):780-782.[7]张耀玲,赵峰,吴梅桂,等.IAEA2008年国际比对水体样品中总α/β放射性分析[J].核化学与放射化学,2011,33(1):42-47.[8]王利华,陆照,沈乐园.厚源法测量水中总α放射性[J].环境监测管理与技术,2019,31(4):43-45+ 56.Determination of Grossαand GrossβRadioactivity in ProficiencyTest SamplesMa Xiufeng,Zhang Xinrui,Du Juan,Li Jianjie(Beijing Nuclear and Radiation Safety Center,Beijing,100089) Abstract㊀To improve the measurement efficiency of low-level radioactivity and to ensure the accuracy and reliability of monitoring data,the authors participated in the proficiency test organized by China Insti-tute for Radiation Protection in2021.Thick source method with241Am powder and90Sr/90Y powder as standard sources was used for determination of grossαand grossβradioactivity in water and aerosol sam-ples.Relative comparison method with241Am solution and90Sr/90Y solution as standard sources was used for the determination of grossαand grossβradioactivity in water samples.Results showed that the rela-tive deviation and Z-score of thick source method were4.2%-18.8%and-0.42to0.95,respectively; while the values of relative comparison method were3.7%-14.4%and-0.13to0.72,respectively. The evaluation result was satisfactory for both methods.The quality assurance and quality control of low-levelα/βradioactivity measurement system in our laboratory are satisfactory and effective.The radio-activity measurement methods and data processing methods are reliable.Key words:㊀Proficiency test;Grossαandβradioactivity;Thick source;Relative comparison(责任编辑:杜晓丽)42辐射防护通讯㊀2023年4月第43卷第2期。
气溶胶检测报告
气溶胶检测报告概述本文旨在介绍气溶胶检测报告的相关内容。
气溶胶是一种在空气中悬浮的微小颗粒物质，包括固体和液体颗粒。
通过对气溶胶的检测，我们可以了解空气中的颗粒物浓度和组成，进而评估空气质量和可能的健康风险。
检测方法气溶胶的检测可以采用多种方法，包括：1.重量法：通过称量收集在滤纸或其他基质上的颗粒物，计算颗粒物的质量。
这种方法适用于大颗粒物的测量。
2.光学法：利用光学原理测量颗粒物的散射或吸收特性，推算出颗粒物的浓度。
常见的光学方法包括激光粒度仪和光散射计。
3.电学法：通过电场或电导测量颗粒物在电场中的响应，从而推算出颗粒物的浓度。
电学法常用于细颗粒物的测量。
实验步骤进行气溶胶检测的实验步骤如下：1.准备实验室环境：确保实验室内的空气清洁，并配备必要的实验设备和仪器。
2.选择适当的检测方法：根据需要测量的颗粒物类型和浓度范围，选择合适的检测方法和设备。
3.校准仪器：对所选的检测设备进行校准，以确保测量结果的准确性。
4.设置采样点：在待检测区域设置适当的采样点，以获取代表性的样本。
根据实际情况确定采样时间和频率。
5.采集样本：使用选定的检测设备，在采样点进行颗粒物的采集。
要确保采样装置与环境隔离，以避免外部干扰。
6.处理样本：根据所选的检测方法，对采集到的样本进行处理和测量。
根据实验需求，可以进行颗粒物的分级或组成分析。
7.数据分析与报告：根据测量结果，进行数据分析和统计，生成气溶胶检测报告。
报告应包含颗粒物浓度、组成、采样点信息等。
应用领域气溶胶检测在多个领域具有重要的应用价值，包括：1.环境监测：用于评估大气中颗粒物的浓度和来源，了解空气质量和污染程度，以制定相应的环境保护措施。
2.室内空气质量：用于评估室内空气中的颗粒物含量，确定室内环境的清洁程度，保障居民的健康。
3.职业卫生：用于监测工作场所空气中的颗粒物，评估职业病危害风险，制定职业健康管理策略。
4.制药行业：用于监测制药过程中的颗粒物污染，确保产品质量和生产环境的洁净度。
卷烟烟气气溶胶颗粒实时观测分析
图 1 观测系统结构示意图
试验设计光学通道为 215 cm ×015 cm ×012 cm ,容 积为 0125 cm3 。以载玻片为基底 ,两侧有 012 cm 高支 撑架 ,粘结基底和支撑架 ,再覆上盖玻片 ,密封通道边 缘 ,其结构见图 2 。采样时盖玻片内表面均匀涂一薄 层甘油 ,以固定沉降的烟气颗粒和减小部分沉降颗粒 扩散产生的变形 。
21
113 采样操作条件 显微镜放大倍数为 16 ×40 倍 ,CCD 数码相机采用
3 倍光学变焦时 ,放大倍数约为 1920 倍 ,CCD 视场范 围为 133μm ×100μm。在烟支长度 (即采样点距滤嘴 的距离) 分别为 50 mm、35 mm、20 mm时开始采样 ,大气 采样器流速度为 1 L/ min ,使用 CCD 数码相机 (快门速 度 1/ 2000 s ,AVI(Motion J PEG) 视频格式 ,30 帧/ s ,尺寸 为 640 ×480 象素) 捕捉光学通道内主流烟气气溶胶颗 粒的状态 。 114 图像处理与统计分析
22 图 4 中 (a) 图 ,图中实心黑点为烟气气溶胶颗粒 。
中国烟草学报 2007 年 12 月 第 13 卷 第 6 期
图 5 012μm 核孔膜的 SEM 图
213 样品分析结果 21311 卷烟烟气气溶胶颗粒粒径分布
自组装观测系统上 ,20 mm 醋纤滤嘴的卷烟 ,烟支 长 20 mm ,采集主流烟气气溶胶颗粒的分布状态图 ,经 图像处理和统计分析 ,得到主流烟气气溶胶颗粒粒度 分布范围 ,如图 6 。图中主流烟气气溶胶颗粒分布于 011～215μm 之间 ,但由于光学显微镜的局限性 ,无法 观测小于 011μm 的颗粒 ,其中 112μm 左右颗粒所占 比例最大 。
气溶胶监测研究进展
气溶胶监测研究进展
一、绪论
本文将分述近年来国内外大气溶胶监测的研究现状及开展的相关工作，主要涉及大气溶胶的测量技术、分析方法和溶胶模拟和模型研究，以期为
大气溶胶控制和管理工作提供技术支持。
二、大气溶胶检测技术
1、紫外法
紫外法是一种检测大气溶胶浓度的简单快捷的方法，可以快速有效地
测量大气中悬浮颗粒物（PM2.5）的浓度。
紫外光通过空气中的粒子时，
由于内外表面折射率的差异而失去一部分能量，从而发生散射，通过检测
空气中散射的紫外光强度，可以估计大气中PM2.5的浓度。
2、颗粒物质传感器
颗粒物质传感器（PM sensor）是一种集成的微纳型传感器，它以微
电子技术为基础，可直接测量和检测大气中PM的浓度。
PM传感器非常适
合在户外使用，具有大尺寸、重量轻、灵敏度高和高精度等优势，可以更
好地支持现场监测和污染处理。
大气中气溶胶的成分分析与测量
大气中气溶胶的成分分析与测量大气中的气溶胶是指悬浮在空气中的细小颗粒物质，它们对大气环境和人类健康都有着重要的影响。
了解大气气溶胶的成分和浓度分布对于环境保护和健康研究具有重要意义。
本文将介绍大气中气溶胶的成分分析与测量的方法和技术。
一、气溶胶成分分析方法1. 直接分析法：直接分析法是通过采集大气中的气溶胶样本，然后使用化学分析方法来确定其成分。
常用的直接分析方法包括质谱法、电感耦合等离子体质谱法和元素分析法等。
这些方法能够准确地测量气溶胶中各种元素的含量，并确定其化学组成。
2. 间接分析法：间接分析法是通过测量气溶胶的物理属性来推断其成分。
常用的间接分析方法包括激光示差粒度仪、激光静电浮游仪和动力径向分析法等。
这些方法能够测量气溶胶的粒径分布、表面电荷以及浓度等物理参数，从而推测出气溶胶的成分。
二、气溶胶测量技术1. 重力沉降采样法：重力沉降采样法是最常用的气溶胶采样方法之一。
它利用气溶胶的重力加速度和沉降速度的差异，通过重力沉降器将气溶胶颗粒分离并收集。
这种方法简单易行，适用于粒径较大的气溶胶采样。
2. 冲击采样法：冲击采样法是通过将大气中的气溶胶颗粒以高速冲击到固体底板上，然后将被冲击的颗粒收集。
这种方法适用于采集粒径较大的气溶胶，并可进一步进行化学分析。
3. 空气过滤采样法：空气过滤采样法是最常用的气溶胶采样方法之一。
它利用过滤器将空气中的气溶胶颗粒分离并收集。
这种方法适用于采集各种粒径的气溶胶样本，并可进行多种化学分析。
三、气溶胶成分分析与应用气溶胶的成分分析可帮助科研人员了解大气污染来源和影响，同时为环境保护和空气质量监测提供科学依据。
基于气溶胶成分分析的研究还可以探索大气中的气溶胶对气候变化的影响，为气候模型的建立和改进提供实验依据。
此外，气溶胶成分分析还可应用于室内空气质量监测、医学研究和大气污染控制等领域。
通过分析和测量大气中气溶胶的成分，可以对室内空气中的有害物质进行监测和评估，从而保障人们的健康。
气溶胶环境监测技术研究
气溶胶环境监测技术研究第一章：引言气溶胶是指在空气中悬浮的非均质性、非晶态颗粒物，其大小跨度从几纳米到几十微米不等。
气溶胶是空气污染中重要的组成部分，对人类健康和环境造成严重影响。
因此，气溶胶环境监测技术的研究对于控制空气污染、保障人民健康、保护生态环境具有重要意义。
第二章：气溶胶监测技术概述目前气溶胶的监测技术包括基于质量浓度的监测技术、基于气溶胶粒径分布的监测技术以及基于光学特性的监测技术。
质量浓度监测技术主要测量气溶胶的总质量浓度，包括采样和分析两个过程。
气溶胶质量浓度监测的主要设备有可卡因式采样器、微量称量器、感觉器等。
气溶胶粒径分布监测则通过对样品颗粒的形态、直径分布等特征进行分析，来获得气溶胶的粒径分布信息。
该技术包括中子计数法、标准分级器等。
基于光学特性的监测技术是通过气溶胶对光的透过、散射等特性来判断气溶胶的性质和浓度，主要包括激光光散射法和激光吸收法等。
第三章：气溶胶监测技术展望近年来，气溶胶监测技术不断发展，尤其是基于光学特性的技术受到了广泛关注和研究。
如激光光散射法可以分析气溶胶的浓度和粒径分布，甚至可以用于分析气溶胶的组成和形态；而激光吸收法则可以分析气溶胶对光的吸收程度，反推出物质的浓度和吸收横截面等信息。
随着数据处理算法的不断优化和计算机技术的不断进步，这些技术的应用前景将越来越广阔。
第四章：气溶胶监测技术的应用气溶胶监测技术不仅可以用于室内和室外空气质量的监测，也可以用于工业废气、汽车尾气、烟气等风险源的监测。
通过气溶胶监测，可以获得有关污染源的大小、浓度、分布、组成等信息，为污染源控制和管理提供数据支持。
在应对气溶胶污染方面，气溶胶监测技术也可以作为判断污染源类型和程度的手段，为制定污染防治措施提供科学依据。
第五章：结论气溶胶是影响空气质量和人类健康的重要因素，因此，对气溶胶进行监测和控制具有重要意义。
目前,气溶胶监测技术已经取得了很大的发展，未来其应用前景也十分广泛，将会越来越广泛地应用于空气质量监测和环境保护。
气溶胶光度计
气溶胶光度计简介气溶胶光度计（Aerosol Photometer）是一种用于测量空气中气溶胶颗粒浓度的仪器。
通过测量气溶胶颗粒对光的散射或吸收，可以了解大气中的颗粒浓度及其分布，从而进行空气质量监测、环境保护、工业过程控制等应用。
工作原理气溶胶光度计基于光散射和光吸收原理工作。
仪器内部通过一个光源（通常为激光光源）产生一束单一波长的光，将这束光引导到待测气流中。
当光遇到气溶胶颗粒时，会发生光散射和光吸收现象。
光散射气溶胶颗粒的尺寸比光的波长大，故会发生散射。
根据 Mie 理论，颗粒尺寸越大，散射角度越小，且不同波长的光对颗粒的散射效应略有不同。
光吸收部分气溶胶颗粒对光具有吸收作用。
吸收光谱与颗粒的成分、浓度等相关，可以通过吸收光谱的变化来判断颗粒的化学组成、浓度等信息。
仪器结构光源光源是气溶胶光度计的核心部件之一。
常用的光源包括激光二极管和便携式激光等。
光源产生的光应具有稳定的波长、较高的亮度和较低的能量消耗。
光路系统光路系统主要包括准直透镜、进样接收器、散射角度探测器等，用于控制光的传输和接收。
准直透镜用于聚焦光束，确保光线的平行传输，进样接收器用于接收散射光信号。
信号采集与处理系统气溶胶光度计的信号采集与处理系统用于接收并分析从进样接收器获取的散射光信号。
这部分常常包括光电二极管、电荷耦合器件和模数转换器等，用于将光信号转换为数字信号并进行信号处理。
控制电路及计算机接口控制电路及计算机接口用于对仪器进行控制和数据的传输。
通过计算机接口，可以实现对仪器的实时监控和数据采集，方便后续数据分析及存档。
应用领域气溶胶光度计的主要应用领域包括：空气质量监测气溶胶光度计可以实时监测不同尺寸范围的颗粒浓度，为空气质量监测提供重要的数据支持。
通过监测大气中的细颗粒物浓度，可以评估和预警空气污染情况，并采取相应的环境保护措施。
工业过程控制在一些特定行业中，如制药、化工等，控制不同粒径范围的颗粒浓度对生产工艺和产品质量至关重要。
气溶胶取样测试技术研究与实验验证
Ｚ ＨＡＮＧ Ｎａ ｎ ａ ， ＧＵ Ｈａ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ， Ｚ ＨＯＵ Ｙａ ｎ ｍｉ ｎ
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空气 和水蒸 汽混 合介 质条件下的固体粒子气溶胶取样及测试技 术进行研究 ， 解决 了水蒸汽存在 条件下气溶胶 的取样测 量 中存 在的问题 ， 设计完成 了一套 可用 于安 全壳 过滤排放系统气溶胶过滤效率检测的取样测试系统． 通过多角度对 比和 实验分 析 ， 最终确定 了采用疏水性 聚四氟乙烯滤膜 能够满足混合气体的采样 需求． 此外实验 中发现滤膜的吸湿性和静 电 效应对 测量 的准确性影响较大 ， 而采用 滤膜 恒重 和使 用铝箔纸 的方法 能有效解决 该问题 ， 提高测量 的准确度． 在此基 础 上， 完成 了取样测试 回路 的实验验证 ， 并对结果进行 了不确定度分析 ， 证 明了本套 系统能够满足实验需求 ． 关键 词 ： 安全壳过滤排放 系统 ； 气溶胶过滤效率 ； 取样 测试 系统 ； 不确定度
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网络出版 地址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ２ ３ ． １ １ ９ １ ． Ｕ ． ２ ０ １ ３ ０ ３ ２ １ ． １ ５ ４ ４ ． ０ ０ ２ ． ｈ ｔ ｍ ｌ
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气溶胶总放测试结果随时间变化的分析
陈玮
【摘要】气溶胶总放测试中样品取样后的放臵时间直接影响着测试结果，灰化法和直接测试法的结果也存在差异，本文通过实验验证了气溶胶总放测试中时间和测试方法对测试结果的影响。
结果表明气溶胶采样初期总α、总β放射性水平衰减剧烈，测试值在3天后才趋于稳定，在同一时间刻度下灰化法测试气溶胶总α、总β放射性水平的结果略小于直接法测试结果。
【关键词】气溶胶，总α、总β放射性水平，灰化法，时间衰变
1 引言
气溶胶监测，已成为辐射环境监测的重要途径之一。
当需要监测大气的放射性物质时，首先通过滤膜收集气溶胶，再通过仪器测试其中放射性活度，然后在通过能谱监测系统，最终确认气溶胶样本中附着有哪些放射性物质。
进而分析空气中含有放射性核素的固体或液体微粒。
在气溶胶样品采样过程中,采样器收集长寿命放射性气溶胶粒子的同时,把短寿命的Rn,Th子体形成的α和β放射性粒子也收集在滤膜样品上,这些天然存在的、短寿命的α和β放射性粒子可能会严重干扰需要监测的长寿命放射性粒子，进而对测试结果产生影响。
目前，我国辐射环境监测质量方案对气溶胶监测有明确的要求，但对于具体监测方法却没有细致说明。
2 实验及结果
对于放射线活度的测试，根据监测目的的不同需要采取不同的方法。
目前环境质量监测中气溶胶的测试一般先将气溶胶样品灰化然后再测量，该方法即干式灰化法，将气溶胶滤膜放在电炉上于较低温度条件下炭化至不再冒烟时，转移到马福炉内于约500℃条件下灰化。
样品在灰化的同时也通过时间衰变消除了段寿命的α和β放射性粒子干扰，使其中短寿命的粒子衰变到可以忽略的程度再进行长寿命的放射性活度测量。
然而，要快速了解有无人工核素污染进行比值测量时，应使用直接测量法。
需即时、快速了解工作场所的污染状况,必须采用快速监测仪对样品即时进行放射性测量。
但不管采样何种方法，气溶胶样品采集后放臵的时间都会影响到测试结果。
本文将采集的气溶胶样品采用直接测量法、灰化法进行了总放的测量，每小时读取一次数据，测试数据如表1、表2，测试结果随时间变化如下图。
备注：时间参数代表自样品采集后的间隔时间，灰化法需备样时间从第29小时开始测量。
图1 灰化法和直接测量法α活度测试结果随时间变化曲线
图2 灰化法和直接测量法β活度测试结果随时间变化曲线
3 结论
1、由于灰化过程中有部分粒子的损失，在同一时间刻度下灰化法测试气溶胶
总α、总β放射性水平的结果略小于直接法测试结果。
根据多次测试结果计算，灰化法测试结果与直接法测试结果相差约为21.4%。
2、气溶胶采样前期受Rn,Th子体形成的α和β放射性粒子的影响，总α、总
β放射性水平的监测结果随时间变化巨大。
测试值在3天后趋于稳定，并缓慢下降。
参考文献：
（1）中国科学院原子能研究所, 《辐射防护监测技术汇编》原子能出版社 ,1978 年
（2）于所亭等，《放射性气溶胶自动监测仪》，核电子学与探测技术，1991年
（3）浙江省环境放射性监测站，《环境样品放射性分析方法汇编》，1992年。