新型数字测氡仪校准技术研究与应用

樊春燕; 姚玉霞; 刘春国; 陈其峰; 起卫罗; 冯恩国

doi:10.11899/zzfy20230222

新型数字测氡仪校准技术研究与应用

doi: 10.11899/zzfy20230222

1.
中国地震台网中心, 北京 100045
2.
甘肃省地震局平凉中心地震台, 甘肃平凉 744000
3.
山东省地震局聊城水化站, 山东聊城 252023
4.
云南省地震局, 昆明 650216

基金项目: 地震科技星火计划项目（XH22010C）

详细信息

作者简介:
樊春燕，女，生于1985年。高级工程师。主要从事地下流体技术研究与质量监控。E-mail：fcyan2010@163.com

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出版历程
- 收稿日期: 2022-06-28
- 刊出日期: 2023-06-30

Research and Practice on Calibration Technology of New Digital Radon Measuring Instrument

1.
China Earthquake Networks Center, Beijing 100045, China
2.
Gansu Earthquake Agency, Pingliang Seismic Station, Pingliang 744000, Gansu, China
3.
Shandong Earthquake Agency, Liaocheng Seismo-Hydrochemistry Experimental Station, Liaocheng 252023, Shandong, China
4.
Yunnan Earthquake Agency, Kunming 650216, China

摘要

摘要: 近年来，多种新型数字测氡仪在地震氡观测中得到应用，但并未制定相应的校准规范。利用Alpha GUARD测氡仪及校准后的RN-FD循环氡源，对广泛应用的DDL-1型数字测氡仪和BG2015R型数字测氡仪开展校准试验研究，制定包含校准条件、校准步骤、校准数据处理等校准技术方案，经试验后在12个观测站点开展该校准技术应用。实践结果表明，12个观测站点得到的校准系数相对偏差最大值为4.6%，该校准技术满足要求。
- 新型数字测氡仪 /
- 地震氡观测 /
- 校准技术
Abstract: In recent years, a variety of new digital radon meters have been applied in seismic radon observation, and no corresponding calibration specifications have been formulated. The calibration of FD-125 water radon meter with Alpha GUARD radon meter has been studied and achieved results. In this paper, the Alpha GUARD radon meter and the calibrated RN-FD circulating radon source are used to carry out calibration experimental research on the widely used DDL-1 digital radon meter and BG2015R digital radon meter. The calibration technical schemes including calibration conditions, calibration steps, calibration data processing and so on are formulated. After the experiment, the new calibration technology is applied in 12 observation stations. The practice results show that the maximum relative deviation of calibration coefficient is 4.6% in 12 observation stations, which all meets the technical requirements.
- New digital radon detector /
- Seismic radon observation /
- Calibration techniques

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图 1 Alpha GUARD测氡仪校准DDL-1型数字测氡仪气路连接示意图

Figure 1. Connection diagram of Alpha GUARD radon detector and DDL-1 digital radon detector

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图 2 Alpha GUARD测氡仪校准BG2015R型数字测氡仪气路连接示意图

Figure 2. Connection diagram of Alpha GUARD radon detector and BG2015R digital radon detector

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图 3 RN-FD循环氡源校准DDL-1型数字测氡仪气路连接示意图

Figure 3. Connection diagram of RN-FD and DDL-1 digital radon detector

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图 4 RN-FD循环氡源校准BG2015R型数字测氡仪气路连接示意图

Figure 4. Connection diagram of RN-FD and BG2015R digital radon detector

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表 1 新型数字测氡仪校准试验结果（DDL-1型数字测氡仪）

Table 1. Experimental results of calibration of a new digital radon detector（DDL-1 digital radon detector）

项目		日期/年-月-日
项目		2021-09-08	2021-09-09	2021-09-09	2021-09-08	2021-09-11
校准方式		Alpha GUARD测氡仪			RN-FD循环氡源
校准次序		第1次	第2次	第3次	第1次	第2次
温度/℃		29	29	29	28	29
气压/hPa		998	996	998	996	998
底数V₀/mv		0.35	7.96	2.49	2.47	8.48
源浓度/（Bq·L⁻¹）		8.02	5.90	4.63	149.00	149.00
电离室体积/L		0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
校准数据	1	137.37	97.90	75.18	2 554.83	2 430.08
	2	144.98	102.22	75.17	2 599.87	2 441.03
	3	146.18	97.69	77.12	2 574.49	2 443.13
	4	137.64	98.29	74.48	2 566.28	2 428.57
	5	144.64	99.76	76.56	2 584.56	2 424.12
均值/mv		142.16	99.17	75.70	2 576.00	2 433.39
校准系数K/（Bq·mv⁻¹）		0.041 9	0.045 3	0.044 3	0.040 5	0.043 0
相对偏差/%		4.45	3.38	1.07	3.04	2.90

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表 2 新型数字测氡仪校准试验结果（BG2015R型数字测氡仪）

Table 2. Experimental results of calibration of a new digital radon detector（BG2015R digital radon detector）

项目		日期/年-月-日
项目		2021-10-10	2021-10-11	2021-10-15	2021-10-10	2021-11-08	2021-11-01
校准方式		Alpha GUARD测氡仪			RN-FD循环氡源
校准次序		第1次	第2次	第3次	第1次	第2次	第3次
温度/℃		18.2	18.7	19	18.3	19	18.6
气压/hPa		874	872	872	874	872	874
本底N₀/cpm		13	3	5	17	7	11
源浓度/（Bq·m⁻³）		7 600	9 850	7 567	175 000	175 000	175 000
校准数据	1	746.9	916.4	718.8	15 949.4	15 500.4	15 656.4
	2	742.0	905.1	731.3	15 952.7	15 338.8	15 620.4
	3	757.0	877.4	707.9	16 092.2	15 436.6	15 575.9
	4	737.7	904.9	689.3	15 968.5	15 223.9	15 670.7
	5	766.1	923.2	711.1	16 049.6	15 203.5	15 546.1
均值/cpm		749.94	905.40	711.70	16 002.48	15 340.64	15 613.90
校准系数K/（ cpm·（Bq·m⁻³）⁻¹）		0.097 0	0.091 6	0.093 4	0.091 3	0.087 6	0.089 2
相对偏差/%		3.16	2.54	0.65	2.07	1.95	0.27

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表 3 新型数字测氡仪实际校准结果（DDL-1型数字测氡仪）

Table 3. Results of calibration of a new digital radon detector（DDL-1 digital radon detector）

观测站点	观测仪器型号	校准设备	校准系数/（Bq·mv⁻¹）		相对偏差/%
昌黎何家庄	DDL-1	RN-FD循环氡源		K₁=0.033 3	0.8
				K₂=0.033 6	0.1
				K₃=0.033 8	0.7
成县	DDL-1	RN-FD循环氡源		K₁=0.444 3	3.3
				K₂=0.457 3	0.4
				K₃=0.476 3	3.7
曲江水化站	DDL-1	Alpha GUARD测氡仪		K₁=0.396 7	3.3
				K₂=0.376 3	2.0
				K₃=0.379 1	1.3
下关水化站	DDL-1	Alpha GUARD测氡仪		K₁=0.060 4	2.0
				K₂=0.060 6	2.4
				K₃=0.056 5	4.6
保山市局	DDL-1	Alpha GUARD测氡仪		K₁=0.046 7	0.6
				K₂=0.046 2	0.5
				K₃=0.046 4	0
弥勒市局	DDL-1	Alpha GUARD测氡仪		K₁=0.090 4	2.2
				K₂=0.088 3	0.2
				K₃=0.086 7	2.0

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表 4 新型数字测氡仪实际校准结果（BG2015R型数字测氡仪）

Table 4. Results of calibration of a new digital radon detector（BG2015R digital radon detector）

观测站点	观测仪器型号	校准设备	校准系数/（cpm·（Bq·m⁻³）⁻¹）	相对偏差/%
弥渡水化站	BG2015R	Alpha GUARD测氡仪	K₁=0.127 5	2.9
			K₂=0.122 2	1.4
			K₃₌0.122 2	1.4
昭觉	BG2015R	RN-FD循环氡源	K₁=0.094 0	1.1
			K₂=0.095 0	0
			K₃=0.096 0	1.1
姑咱	BG2015R	RN-FD循环氡源	K₁=0.089 2	1.9
			K₂=0.090 8	0
			K₃=0.092 6	1.9
盐源	BG2015R	RN-FD循环氡源	K₁=0.101 0	1.0
			K₂=0.100 0	0
			K₃=0.100 0	0
攀枝花川05井	BG2015R	RN-FD循环氡源	K₁=0.025 5	0.4
			K₂=0.025 3	0.4
			K₃=0.025 5	0.4
西昌川32井	BG2015R	RN-FD循环氡源	K₁=0.095 0	1.4
			K₂=0.092 0	1.8
			K₃=0.094 0	0.3

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参考文献(12)

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