一种精细校准伽玛总量测量型活性炭测氡仪的方法技术领域
本发明属于铀矿勘探放射性物探技术领域，具体涉及一种精细校准伽玛总量测量
型活性炭测氡仪的方法。
背景技术
目前，在铀矿勘查领域，活性炭测氡方法作为一种探测铀矿的放射性物探方法，在
缩小铀成矿有利靶区方面发挥着重要作用，为准确获取测点土壤中的氡浓度值，需要对活
性炭测氡仪进行校准。
为促使活性炭测氡仪能够准确测量土壤中的氡浓度值，采取的校准方法是本领域
技术人员亟需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精细校准伽玛总量测量型活性炭测氡仪的方法，该方
法能够获取活性炭测氡仪的氡浓度校准系数，实现精细校准伽玛总量测量型活性炭测氡
仪，从而能够准确测量土壤中的氡浓度值。
实现本发明目的的技术方案：一种精细校准伽玛总量测量型活性炭测氡仪的方
法，该方法具体包括以下步骤：
步骤(1)、测量活性炭瓶氡浓度本底值；
步骤(2)、计算活性炭测氡仪的第一氡浓度范围内氡浓度校准系数；
步骤(3)、计算活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的氡浓度校准系数；
步骤(4)、根据上述步骤(2)得到的活性炭测氡仪的第一氡浓度范围的氡浓度校准
系数a、b、以及步骤(3)得到的活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的氡浓度校准系数c、d、e，计
算得到活性炭瓶的氡浓度，从而完成伽玛总量测量型活性炭测氡仪的校准。
所述的步骤(1)中测量活性炭瓶氡浓度本底值的具体步骤如下：
采用排气式烘干机将活性炭颗粒在125℃烘烤5小时后，分别装入若干个活性炭
瓶，并将若干活性炭瓶依次放入活性炭测氡仪内进行氡浓度本底测量。每个活性炭瓶在活
性炭测氡仪内测量3次，取3次测量结果的平均值作为该活性炭瓶的氡浓度本底值。
所述的步骤(2)的具体步骤如下：
步骤(2.1)、测量氡室初始浓度为Cm条件下活性炭瓶氡浓度值CE-m；
步骤(2.1.1)、活性炭瓶在初始氡浓度为Cm条件下的氡室内吸附氡气
将氡室中氡浓度调整到Cm后，将编号为n的活性炭瓶打开瓶盖后，放入到氡室内，
密封氡室后，过t0时间后取出活性炭瓶，立即将瓶盖旋紧、密封；
步骤(2.1.2)、测量活性炭瓶氡浓度值CE-m对应的伽玛总计数率
将活性炭瓶放入到活性炭测氡仪的铅屏内，输入该活性炭瓶在步骤(1)中测得的
氡浓度本底值、吸附氡气的起始时间和结束时间，测量3次，取平均值后得到经埋杯时间、衰
减时间修正后的伽玛总计数率
步骤(2.1.3)、计算活性炭瓶吸附氡气t0时间后的氡浓度值CE-m；
步骤(2.2)按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C1条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-1，获取氡浓度CE-1对应的伽玛总计数率
步骤(2.3)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C2条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-2，获取氡浓度CE-2对应的伽玛总计数率
步骤(2.4)、按照步骤(2.1)测量氡室浓度为C3条件下的活性炭瓶氡浓度CE-3，获取
氡浓度CE-3对应的伽玛总计数率
步骤(2.5)、根据上述步骤(2.2)～步骤(2.4)得到的伽玛总计数率计
算得到活性炭测氡仪的第一氡浓度范围的氡浓度校准系数a、b。
所述的步骤(2)中的第一氡浓度范围定义为(0，150000]Bq/m3。
所述的步骤(3)的具体步骤如下：
步骤(3.1)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C4条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-4，获取氡浓度为C4对应的伽玛总计数率
步骤(3.2)、按照步骤(2.1)测量氡室初始浓度为C5条件下的活性炭瓶氡浓度CE-5，
获取氡浓度为C5对应的伽玛总计数率
步骤(3.3)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C6条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-6，获取氡浓度为C6对应的伽玛总计数率
步骤(3.4)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C7条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-7，获取氡浓度为C7对应的伽玛总计数率
步骤(3.5)根据上述步骤(3.1)～步骤(3.4)得到的伽玛总计数率
计算得到活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的氡浓度校准系数c、d、e。
所述的步骤(3)中的第二氡浓度范围定义为(150000，1500000]Bq/m3。
所述的步骤(4)的具体步骤如下：
步骤(4.1)测量活性炭瓶的伽玛总计数率G；
步骤(4.2)根据上述步骤(2)得到的活性炭测氡仪的第一氡浓度范围的校准系数
a、b计算得到活性炭瓶内的氡浓度值
步骤(4.3)根据上述步骤(4.2)中得到的活性炭瓶内的氡浓度值的范围，判断
采用的氡浓度值的校准公式。
所述的步骤(4.3)的具体步骤如下：
步骤(4.3.1)、若氡浓度值则确定最终活性炭瓶内的氡浓度
值
②若氡浓度值则按照活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的
校准系数计算最终氡浓度值
本发明的有益技术效果：采用本发明的方法能够精细校准伽玛总量测量型活性炭
测氡仪，有效提高伽玛总量测量型活性炭测氡仪对氡气的测量精度。利用将氡浓度划分为
第一氡浓度范围和第二氡浓度范围的方法，可分别对两个不同氡浓度范围条件下的测氡仪
进行校准，有效降低测氡仪非线性对测量结果的影响；采用在不同氡浓度条件下，采用三个
修正系数、建立一元二次方程、构建不定方程组，从而求解三个修正系数的方法，能沟更加
准确地计算出修正系数，从而有效降低高氡浓度的非线性对测量结果的影响，有效提高对
高氡浓度范围内氡浓度测量的准确性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所提供的一种精细校准伽玛总量测量型活性炭测氡仪的方法，该方法具体
包括以下步骤：
步骤(1)、测量活性炭瓶氡浓度本底值
采用排气式烘干机将活性炭颗粒在125℃烘烤5小时后，分别装入7个活性炭瓶，并
将7个活性炭瓶依次放入活性炭测氡仪内进行氡浓度本底测量。每个活性炭瓶在活性炭测
氡仪内测量3次，每次测量时间为6分钟，取3次测量结果的平均值作为该活性炭瓶的氡浓度
本底值。
步骤(2)、计算活性炭测氡仪的第一氡浓度范围内氡浓度校准系数
第一氡浓度范围定义为(0，150000]Bq/m3
步骤(2.1)、测量氡室初始浓度为Cm条件下活性炭瓶氡浓度值CE-m
步骤(2.1.1)、活性炭瓶在初始氡浓度为Cm条件下的氡室内吸附氡气
将氡室中氡浓度调整到Cm后，将编号为n的活性炭瓶打开瓶盖后，放入到氡室内，
密封氡室后，过t0时间后取出活性炭瓶，立即将瓶盖旋紧、密封。
m：氡室内不同初始氡浓度的编号，取值范围为1，2，3，…，7；
n：活性炭瓶编号，取值范围为1，2，3，…，7；
Cm：编号为m的氡室的初始氡浓度值，单位为Bq/m3。
步骤(2.1.2)、测量活性炭瓶氡浓度值CE-m对应的伽玛总计数率
将7个活性炭瓶依次放入到活性炭测氡仪的铅屏内，输入该活性炭瓶在步骤(1)中
测得的氡浓度本底值、吸附氡气的起始时间和结束时间，测量3次，每次6分钟，取平均值后
得到经埋杯时间、衰减时间修正后的伽玛总计数率
编号为n的活性炭瓶在编号为m的氡室内吸附t0时间后，在活性炭测氡仪中测
量后，经埋置时间、衰减时间修正后的伽玛总计数率，单位为s-1；
步骤(2.1.3)、计算活性炭瓶吸附氡气t0时间后的氡浓度值CE-m
计算公式如下：
上式中，
CE-m：活性炭瓶在编号为m的氡室内吸附氡气t0时间后的氡浓度值，单位为Bq/m3；
λ：氡-222的衰变常数，单位为s-1；
t0：活性炭瓶在氡室内的吸附时间，单位为s，此处t0＝345600s；
步骤(2.2)按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C1条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-1，获取氡浓度CE-1对应的伽玛总计数率
C1：氡室内初始氡浓度值，C1＝5000Bq/m3；
CE-1：活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C1条件下，吸附t0时间后的氡浓度值，单位为
Bq/m3；
编号为1的活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C1条件下，测得的伽玛总计数率，单位
为s-1；
步骤(2.3)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C2条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-2，获取氡浓度CE-2对应的伽玛总计数率
C2：氡室内初始氡浓度值，C2＝50000Bq/m3；
CE-2：活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C2条件下，吸附t0时间后的氡浓度值，单位为
Bq/m3；
编号为2的活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C2条件下，测得的伽玛总计数率，单位
为s-1；
步骤(2.4)、按照步骤(2.1)测量氡室浓度为C3条件下的活性炭瓶氡浓度CE-3，获取
氡浓度CE-3对应的伽玛总计数率
C3：氡室内初始氡浓度值，C3＝120000Bq/m3；
CE-3：活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C3条件下，吸附t0时间后的氡浓度值，单位为
Bq/m3；
编号为3的活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C3条件下，测得的伽玛总计数率，单位
为s-1。
步骤(2.5)、根据上述步骤(2.2)～步骤(2.4)得到的伽玛总计数率计
算得到活性炭测氡仪的第一氡浓度范围的氡浓度校准系数a、b
计算方程组如下：
采用“最小二乘法”解上述方程组，获取a、b的取值。
上述方程组中，
a：校准系数，单位为Bq·m-3·s；
b：校准系数，单位为Bq·m-3。
步骤(3)、计算活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的氡浓度校准系数
第二氡浓度范围定义为(150000，1500000]Bq/m3
步骤(3.1)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C4条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-4，获取氡浓度为C4对应的伽玛总计数率
C4：氡室内初始氡浓度值，C4＝200000Bq/m3；
CE-4：活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C4条件下，吸附t0时间后的氡浓度值，单位为
Bq/m3；
编号为4的活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C4条件下，测得的伽玛总计数率，单位
为s-1。
步骤(3.2)、按照步骤(2.1)测量氡室初始浓度为C5条件下的活性炭瓶氡浓度CE-5，
获取氡浓度为C5对应的伽玛总计数率
C5：氡室内初始氡浓度值，C5＝400000Bq/m3；
CE-5：活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C5条件下，吸附t0时间后的氡浓度值，单位为
Bq/m3；
编号为5的活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C5条件下，测得的伽玛总计数率，单
位为s-1。
步骤(3.3)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C6条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-6，获取氡浓度为C6对应的伽玛总计数率
C6：氡室内初始氡浓度值，C6＝600000Bq/m3；
CE-6：活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C6条件下，吸附t0时间后的氡浓度值，单位为
Bq/m3；
编号为6的活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C6条件下，测得的伽玛总计数率，单位
为s-1。
步骤(3.4)、按照步骤(2.1)测量氡室初始氡浓度为C7条件下活性炭瓶的氡浓度
CE-7，获取氡浓度为C7对应的伽玛总计数率
C7：氡室内初始氡浓度值，C7＝800000Bq/m3；
CE-7：活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C7条件下，吸附t0时间后的氡浓度值，单位为
Bq/m3；
编号为7的活性炭瓶在氡室初始氡浓度为C7条件下，测得的伽玛总计数率，单位
为s-1。
步骤(3.5)根据上述步骤(3.1)～步骤(3.4)得到的伽玛总计数率
计算得到活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的氡浓度校准系数c、d、e
计算方程组如下：
采用“最小二乘法”解上述方程组，获取c、d、e的取值。
上述方程组中，
c：校准系数，单位为Bq·m-3·s2；
d：校准系数，单位为Bq·m-3·s；
e：校准系数，单位为Bq·m-3。
步骤(4)、根据上述步骤(2)得到的活性炭测氡仪的第一氡浓度范围的氡浓度校准
系数a、b、以及步骤(3)得到的活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的氡浓度校准系数c、d、e，计
算得到活性炭瓶的氡浓度，从而完成伽玛总量测量型活性炭测氡仪的精细校准。
步骤(4.1)测量活性炭瓶的伽玛总计数率G
将上述7个活性炭瓶放入到活性炭测氡仪内进行测量，输入该7个活性炭瓶本底
值、埋置时间和取出时间，获取经埋置时间、衰减时间修正后的伽玛总计数率G
G：7个活性炭瓶的伽玛总计数率G，单位为s-1。
步骤(4.2)根据上述步骤(2)得到的活性炭测氡仪的第一氡浓度范围的校准系数
a、b计算得到活性炭瓶内的氡浓度值计算公式如下：
上式中，
按活性炭测氡仪的第一氡浓度范围的氡校准系数计算氡浓度值，单位为Bq·
m-3；
步骤(4.3)根据上述步骤(4.2)中得到的活性炭瓶内的氡浓度值的范围，判断
采用的氡浓度值的校准公式
步骤(4.3.1)、若氡浓度值则确定最终活性炭瓶内的氡浓度
值
②若氡浓度值则按照活性炭测氡仪的第二氡浓度范围的
校准系数计算最终氡浓度值
上式中，
活性炭瓶的最终氡浓度值，单位为Bq·m-3·s2。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本
领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变
化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。