Stability and Practicability Analysis of RN-FD Type Solid Radon Source
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摘要: 对测氡仪器进行精确校准是氡测量工作中的重要环节，固体氡气源的稳定性、可靠性在校准中则显得至关重要。本文通过分析RN-FD型固体氡气源对闪烁室K值的稳定性实验结果，认为：RN-FD型固体氡气源标称的浓度值与实际浓度值不一致，标称浓度值只是理论浓度值而不是实际浓度值，需重新刻度才能使用；RN-FD型固体氡气源抽气循环时间不同则浓度不同，但抽气循环时间固定，观测结果比较稳定；对于没有α检查源的台站，RN-FD型固体氡气源可用于氡观测仪器坪区检查。Abstract: The precise calibration of observing instruments plays an important part in the measurement of radon. The stability and reliability of the solid radon source are very crucial in the calibration. In this paper, through the analysis of the stability of the scintillation chamber K value derived from the RN-FD solid radon source, we found that the nominal value of the concentration of RN-FD solid radon source was not consistent with the actual value. The actual concentration value needs to rescale before to use. The concentration difference waw caused by different pumping cycle time. When the pumping cycle time is fixed the observed results are stable. For a station without the α-check-source, the RN-FD solid radon source can be applied as the plateau area check of the radon detector.
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图 1 固体氡气源、气泵和闪烁室的连接示意图
Figure 1. Connection of the solid radon source, the pump and the scintillation chamber
图 2 RN-FD型固体氡气源在不同抽气循环时间、不同静置时间的1号闪烁室脉冲值
Figure 2. Impulses number of No.1 scintillation chamber in different pumping time and different standing time by using RN-FD solid radon source
图 3 RN-FD型固体氡气源在不同静置时间的脉冲值
Figure 3. Pulse number of RN-FD solid radon source in different standing periods
表 1 RN-FD型固体氡气源校准闪烁室K值
Table 1. Calibrated K value of scintillation chambers using RN-FD solid radon source
日期 7月31日 8月2日 8月4日 8月1日 8月3日 8月5日 闪烁室 1号 2号 CRn/Bq·L-1 1353.33 N-N0/脉冲·分钟-1 11983 12117 12005 11458 11557 11445 K/Bq·(脉冲·分钟-1)-1 0.05647 0.05584 0.05636 0.05906 0.05855 0.05912 K/Bq·(脉冲·分钟-1)-1 0.05622 0.05891 相对误差/% 0.4 -0.7 0.2 0.3 -0.6 0.4 
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表 2 RN-150型固体氡气源校准闪烁室K值 (单位：Bq·(脉冲·分钟-1)-1)
Table 2. Calibrated K value of scintillation chamber using RN-150 solid radon source (unit: Bq·(pulse·min-1)-1)
日期 9月25日 9月26日 9月27日 9月25日 9月26日 9月27日 9月25日 9月26日 9月27日 闪烁室 1号 2号 3号 分配活度/Bq 19.24 K 0.00756 0.00740 0.00747 0.00744 0.00733 0.00740 0.00722 0.00710 0.00723 K 0.00748 0.00739 0.00718 相对误差/% 1.1 -1.0 -0.1 0.7 -0.8 0.1 0.5 -1.2 0.7
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表 3 RN-FD型固体氡气源中氡的浓度CRn
Table 3. CRn concentration of RN-FD solid radon source
日期 9月28日 9月30日 10月2日 9月28日 9月30日 10月2日 9月28日 9月30日 10月2日 闪烁室 1号 2号 3号 K值/Bq·(脉冲·分钟-1)-1 0.00748 0.00739 0.00718 N-N0/脉冲·分钟-1 12156 11947 12041 11711 11661 11755 12279 12385 12510 CRn/Bq·L-1 181.85 178.73 180.13 173.09 172.35 173.74 176.33 177.85 179.64 CRn/Bq·L-1 180.24 173.06 177.94 相对误差/% 0.9 -0.8 -0.1 0.0 -0.4 0.4 -0.9 -0.1 1.0 CRn/Bq·L-1 177.08 相对误差/% 1.8 -2.3 0.5 用CRn值计算K值/Bq·(脉冲·分钟-1)-1 0.00728 0.00741 0.00735 0.00756 0.00759 0.00753 0.00721 0.00715 0.00708 K/Bq·(脉冲·分钟-1)-1 0.00735 0.00756 0.00715 相对误差/% -1.0 0.8 0.0 0.0 0.4 -0.4 0.8 0.0 -1.0 两个源校准K值误差/% -1.8 2.3 -0.4
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表 4 11月不同抽气循环时间、不同静置时间的1号闪烁室脉冲值 （单位：脉冲·分钟-1）
Table 4. Impulse numbers of No. 1 scintillation chamber in different standing time and different pumping cycle time in November (unit: pulse·min-1)
日期 12日 13日 14日 15日 16日 17日 18日 19日 20日 循环时间/分钟 10 10 10 20 20 20 30 30 30 静置0分钟 8866 8725 8752 9231 9715 9618 9942 9850 9838 相对误差/% 1.0 -0.6 -0.3 -3.1 2.0 1.0 0.7 -0.3 -0.4 静置10分钟 9387 9327 9301 9933 10196 10096 10492 10456 10473 相对误差/% 0.5 -0.1 -0.4 -1.4 1.2 0.2 0.2 -0.2 0.0 静置20分钟 9880 9883 9796 10399 10698 10609 10918 10980 10933 相对误差/% 0.3 0.3 -0.6 -1.6 1.2 0.4 -0.2 0.3 -0.1 静置30分钟 10415 10373 10343 10925 11063 11021 11393 11410 11336 相对误差/% 0.4 0.0 -0.3 -0.7 0.5 0.2 0.1 0.3 -0.4 静置40分钟 10880 10731 10779 11332 11381 11446 11717 11751 11797 相对误差/% 0.8 -0.6 -0.2 -0.5 0.0 0.5 -0.3 0.0 0.4 静置50分钟 11281 11205 11118 11705 11786 11672 12084 12138 12134 相对误差/% 0.7 0.0 -0.7 -0.1 0.6 -0.4 -0.3 0.2 0.1 静置60分钟 11648 11554 11528 11983 12117 12005 12293 12449 12398 相对误差/% 0.6 -0.2 -0.4 -0.4 0.7 -0.2 -0.7 0.6 0.1 静置70分钟 11921 11905 11839 12227 12387 12265 12518 12700 12583 相对误差/% 0.3 0.1 -0.4 -0.5 0.8 -0.2 -0.7 0.8 -0.1 静置80分钟 12134 12101 12091 12473 12492 12404 12596 12741 12635 相对误差/% 0.2 -0.1 -0.1 0.1 0.3 -0.4 -0.5 0.7 -0.2 静置90分钟 12387 12304 12295 12641 12666 12600 12809 12946 12880 相对误差/% 0.5 -0.2 -0.3 0.0 0.2 -0.3 -0.5 0.5 0.0
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