基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010463549.X
(22)申请日 2020.05.27
(71)申请人 北京市化工职业病防治院
地址 100000 北京市海淀区香山一棵松50
号
申请人 兰州大学　
生态环境部核与辐射安全中心
(72)发明人 曹磊　兰长林　吴鹏　王晓涛　
党磊　方芳　
(74)专利代理机构 北京绘聚高科知识产权代理
事务所(普通合伙) 11832
代理人 陈卫
(51)Int.Cl.
G01T 1/167(2006.01)
G01T 5/02(2006.01)
(54)发明名称
基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓
度检测方法
(57)摘要
本发明提供的一种基于固体核径迹的放射
性氡、钍射气子体浓度检测方法，抽入含氡/钍射
气的空气，将氡/钍射气的子体阻留在采样头滤
膜上，然后子体释放的α粒子入射至CR39固体核
径迹探测元件上形成损伤径迹，同时，氡/钍射气
被气泵抽出。

另外本发明设计了四个不同厚度的
铝过滤膜，在经过四个不同厚度的铝过滤膜后确
保各子体衰减到CR39后能量均为3-5MeV，确保
CR39响应积准确；在累积测量结束后，取出CR39
固体核径迹探测器，蚀刻后测量径迹密度，定量
分析氡/钍射气及其子体的浓度。

上述测量方法
具有更高探测效率，可以有效实现氡/钍射气及
子体分辨，累积或连续采样子体的氡/钍射气测
量。

权利要求书3页 说明书17页 附图3页CN 111551979 A 2020.08.18
C N 111551979
A
1.一种基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
步骤S100：将抽入含目标射气的空气到采样空间内，待目标射气及目标射气子体达到放射性平衡后，在所述采样空间内对目标射气子体实施浓度检测；
步骤S200：对所述采样空间进行抽气，将所述混合放射性气溶胶中的目标射气抽出所述采样空间；
步骤S300：将所述采样空间中抽气剩下的目标射气子体被阻留在沉积采样滤膜上；
步骤S400：所述沉积采样滤膜上的目标射气子体释放的α粒子并先后经过采样扩散腔、铝过滤膜入射至CR39固体核径迹探测元件上形成损伤径迹；
步骤S500：在累积测量结束后，取出所述CR39固体核径迹探测元件，蚀刻后测量径迹密度，定量分析目标射气子体的浓度。

2.根据权利要求1所述的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，其特征在于，所述目标射气包括氡射气和/或钍射气，且所述目标射气子体包括氡射气子体和/或钍射气子体。

3.根据权利要求2所述的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，其特征在于，所述铝过滤膜为四个不同厚度的铝过滤膜；
其中，厚度为100μm厚度的铝过滤膜形成了本底通道；
厚度为1.0-3.0μm厚度的铝过滤膜形成了第一通道T I，实现接收氡射气子体Po-218、Po-214的α粒子以及钍射气子体的Bi-212、Po-212的α粒子，并最终保证经过该厚度铝过滤膜衰减后的上述α粒子所剩能量为3～5MeV，从而在CR39固体核径迹探测元件上形成响应；
厚度为10.0-15.0μm厚度的铝过滤膜形成了第二通道T II，实现接收氡射气子体Po-214的α粒子以及钍射气子体Po-212的α粒子，并最终保证经过该厚度铝过滤膜衰减后的上述α粒子所剩能量为3～5MeV，从而在CR39固体核径迹探测元件上形成响应；
厚度为20.0-25.0μm厚度的铝过滤膜形成了第三通道T III，实现接收钍射气子体Po-212的α粒子，并最终保证经过该厚度铝过滤膜衰减后的上述α粒子所剩能量为3～5MeV，从而在CR39固体核径迹探测元件上形成响应。

4.根据权利要求3所述的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，其特征在于，所述定量分析目标射气子体的浓度之前还包括如下操作步骤：对当前被检测空气组分进行分析判断，判断当前空气中是只含氡射气，或者只含有钍射气，或者含有氡射气和钍射气。

5.根据权利要求4所述的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，其特征在于，所述定量分析目标射气子体的浓度，具体包括如下操作步骤：
步骤S510：经过判断分析，若当前空气中是只含氡射气，则通过预设时间衰变累积，测量获得各个通道上的径迹密度，求解各子体的净径迹密度；各子体的净径迹密度包括Po-218的净径迹密度、Po-214的净径迹密度；
步骤S520：将上述各个子体的净径迹密度代入第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式中，对应求解该子体的净径迹密度所对应的C i(t)为t时间内第i种子体浓度；通过前述步骤得到的Po-218的净径迹密度求解Po-218的子体浓度；通过前述步骤得到的Po-214的净径迹密度求解Po-214的子体浓度；
即第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式为；
其中，S i-nuclear为第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度，单位为trs·cm-2；ε为固体核径迹探测器的刻度系数，单位为trs·cm-2·kBq-1·m3·h-1；C i(t)为t时间内第i种子体浓度，单位为kBq·m-3·h-1；t为测量累积时间，单位为h；
步骤S530：测量得到多个子体平衡因子F均值；
步骤S540：将上述多个子体平衡因子以及Po-218的子体浓度、Po-214的子体浓度，代入平衡当量氡浓度关系公式中，反推Pb-214的子体浓度，从而获得Pb-214的子体浓度；
所述平衡当量氡浓度关系公式表述为：
步骤S550：求解氡子体的约化平衡因子，所述氡子体的约化平衡因子定义为：
F Rn＝0.105F Po-218+0.381F Po-214 公式3。

6.根据权利要求4所述的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，其特征在于，
所述定量分析目标射气子体的浓度，具体包括如下操作步骤：
步骤S610：经过判断分析，若当前空气中是只含钍射气，则通过预设时间衰变累积，测量获得各个通道上的径迹密度，求解各子体的净径迹密度；各子体的净径迹密度包括Bi-212的净径迹密度、Po-212的净径迹密度；
步骤S620：将上述各个子体的净径迹密度代入第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式中，对应求解该子体的净径迹密度所对应的C i(t)为t时间内第i种子体浓度；通过前述步骤得到的Bi-212的净径迹密度求解Bi-212的子体浓度；通过前述步骤得到的Po-212的净径迹密度求解Po-212的子体浓度；
即第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式为；
其中，S i-nuclear为第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度，单位为trs·cm-2；ε为固体核径迹探测器的刻度系数，单位为trs·cm-2·kBq-1·m3·h-1；C i(t)为t时间内第i种子体浓度，单位为kBq·m-3·h-1；t为测量累积时间，单位为h；
步骤S630：测量得到多个子体平衡因子F均值；
步骤S640：将上述多个子体平衡因子以及Bi-212的子体浓度、Po-212的子体浓度，代入平衡当量钍射气浓度关系公式中，反推Pb-212的子体浓度；
所述平衡当量钍射气浓度关系公式表述为：
步骤S650：求解钍射气及子体的约化平衡因子定义，所述钍射气及子体的的约化平衡因子定义为：F Tn＝0.084F Bi-212
即公式7。

7.根据权利要求4所述的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，其特征在于，
所述定量分析目标射气子体的浓度，具体包括如下操作步骤：
步骤S710：经过判断分析，若当前空气中是含氡射气以及钍射气，则通过预设时间衰变累积，测量获得各个通道上的径迹密度，求解各子体的净径迹密度；各子体的净径迹密度包括Po-218的净径迹密度、Po-214的净径迹密度以及Bi-212的净径迹密度、Po-212的净径迹密度；
步骤S720：将上述各个子体的净径迹密度代入第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式中，对应求解该子体的净径迹密度所对应的C i(t)为t时间内第i种子体浓度；通过前述步骤得到的Po-218的净径迹密度求解Po-218的子体浓度；通过前述步骤得到的Po-214的净径迹密度求解Po-214的子体浓度；通过前述步骤得到的Bi-212的净径迹密度求解Bi-212的子体浓度；通过前述步骤得到的Po-212的净径迹密度求解Po-212的子体浓度；
即第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式为；
其中，S i-nuclear为第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度，单位为trs·cm-2；ε为固体核径迹探测器的刻度系数，单位为trs·cm-2·kBq-1·m3·h-1；C i(t)为t时间内第i种子体浓度，单位为kBq·m-3·h-1；t为测量累积时间，单位为h；
步骤S730：测量得到多个子体平衡因子F均值；
步骤S740：将上述多个子体平衡因子以及Po-218的子体浓度、Po-214的子体浓度，代入平衡当量氡浓度关系公式中，反推Pb-214的子体浓度，从而获得Pb-214的子体浓度；
所述平衡当量氡浓度关系公式表述为：
求解氡子体的约化平衡因子，所述氡子体的约化平衡因子定义为：
F Rn＝0.105F Po-218+0.381F Po-214 公式3；
步骤S750：将上述多个子体平衡因子以及Bi-212的子体浓度、Po-212的子体浓度，代入平衡当量钍射气浓度关系公式中，反推Pb-212的子体浓度；
所述平衡当量钍射气浓度关系公式表述为：
求解钍射气及子体的约化平衡因子定义，所述钍射气及子体的的约化平衡因子定义为：F Tn＝0.084F Bi-212
即公式7。

基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及固体核径迹检测技术领域，尤其是涉及一种基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法。

背景技术
[0002]氡及其子体引起的照射应归于天然辐射源引起的公众附加照射，在联合国原子能辐射效应科学委员会UNSCEAR第56届会议中，将人类活动引起的天然照射增加列入4个优先关注和研究领域之一，以报告形式，专门论述了居室中氡及其子体引起体内照射剂量贡献以及放射性核素发射γ射线引起体外照射剂量贡献的复合作用。

[0003]2006年，UNSCEAR报告中指出，居民终生(75年)处在氡浓度为 100Bq·m-3环境中所致肺癌的超额相对危险因子为0.16。

相比于室内环境存在着数种有害物质(例如，甲醛、苯等)，放射性危害居于首位：举例说明，放射性氡、钍射气及其子体，氡所致肺癌属电离辐射的随机性效应，其发生机率与长期吸入氡及其子体的累积剂量正相关，氡、钍射气及其子体的照射是非吸烟者诱发肺癌的首位环境病因。

研究人员发现，居室内天然辐射照射对人类健康的影响正在逐步显现，然而降低居室内氡浓度和控制氡及子体危害的核心是实现对居室氡/钍射气及其衰变子体浓度的准确评价和测量。

[0004]目前，常见的氡/钍射气衰变子体的累积测量的主要方法包括固体核径迹、活性炭盒和驻极体方法。

研究发现与本申请技术方案最为接近的现有检测方法是：利用CR-39固体核径迹探测器实施的固体核径迹检测技术；目前，采用CR-39固体核径迹探测器(片)及扩散室体对氡钍射气进行被动累积式测量，其基本原理是：所测量的含氡钍射气空气进入测量室后，氡钍射气及其一系列衰变子体释放α粒子，α粒子可在CR-39固体核径迹片上形成损伤径迹，单位面积上的损伤径迹密度与氡钍射气浓度具有比例关系，利用比例关系可测定辐射剂量。

但现有的体核径迹检测技术存在一些明显缺陷，例如：1、较低浓度测量中，数据离散性高；2、只能测量得到氡气体或氡子体浓度的平均水平，对氡及子体无分辨；3、采用高渗透率滤膜时，钍射气(220Rn)及其子体对结果影响大。

发明内容
[0005]本发明提供的一种基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，包括如下操作：
[0006]步骤S100：将抽入含目标射气(即氡射气和/或钍射气)的空气到采样空间内，待目标射气及目标射气子体达到放射性平衡后，在采样空间内对目标射气子体实施浓度检测；[0007]步骤S200：对采样空间进行抽气，将混合放射性气溶胶中的目标射气抽出采样空间(即抽气抽走的是氡射气、钍射气，这样具体将氡射气子体Po-218、Po-214、钍射气子体Bi-212、Po-212留在了采样空间内)；注意释放β粒子无法造成CR39固体核径迹探测元件的响应；由于释放α粒子的能量不同，因此其在铝过滤膜中的射程是不同的，因此最好衰减剩下的能量也不同；
[0008]步骤S300：将采样空间中抽气剩下的目标射气子体被阻留在沉积采样滤膜上；[0009]步骤S400：沉积采样滤膜上的目标射气子体释放的α粒子并先后经过采样扩散腔、铝过滤膜入射至CR39固体核径迹探测元件上形成损伤径迹；
[0010]步骤S500：在累积测量结束后，取出CR39固体核径迹探测元件，蚀刻后测量径迹密度，定量分析目标射气子体的浓度。

[0011]优选的，作为一种可实施方案；目标射气包括氡射气和/或钍射气，且目标射气子体包括氡射气子体和/或钍射气子体。

[0012]优选的，作为一种可实施方案；铝过滤膜为四个不同厚度的铝过滤膜；
[0013]其中，厚度为100μm厚度的铝过滤膜形成了本底通道；
[0014]厚度为1.0-3.0μm厚度的铝过滤膜形成了第一通道T I，实现接收氡射气子体Po-218、Po-214的α粒子以及钍射气子体的Bi-212、Po-212的α粒子，并最终保证经过该厚度铝过滤膜衰减后的上述α粒子所剩能量为 3～5MeV，从而在CR39固体核径迹探测元件上形成响应；
[0015]厚度为10.0-15.0μm厚度的铝过滤膜形成了第二通道T II，实现接收氡射气子体Po-214的α粒子以及钍射气子体Po-212的α粒子，并最终保证经过该厚度铝过滤膜衰减后的上述α粒子所剩能量为3～5MeV，从而在 CR39固体核径迹探测元件上形成响应；
[0016]厚度为20.0-25.0μm厚度的铝过滤膜形成了第三通道T III，实现接收钍射气子体Po-212的α粒子，并最终保证经过该厚度铝过滤膜衰减后的上述α粒子所剩能量为3～5MeV，从而在CR39固体核径迹探测元件上形成响应。

[0017]优选的，作为一种可实施方案；定量分析目标射气子体的浓度之前还包括如下操作步骤：对当前被检测空气组分进行分析判断，判断当前空气中是只含氡射气(即氡室中)，或者只含有钍射气，或者含有氡射气和钍射气。

[0018]定量分析目标射气子体的浓度，具体包括如下操作步骤：
[0019]步骤S510：经过判断分析，若当前空气中是只含氡射气(即氡室中)，则通过预设时间衰变累积，测量获得各个通道上的径迹密度，求解各子体的净径迹密度；各子体的净径迹密度包括Po-218的净径迹密度、Po-214的净径迹密度；
[0020]步骤S520：将上述各个子体的净径迹密度代入第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式中，对应求解该子体的净径迹密度所对应的C i(t)为t时间内第i种子体浓度；通过前述步骤得到的 Po-218的净径迹密度求解Po-218的子体浓度；通过前述步骤得到的 Po-214的净径迹密度求解Po-214的子体浓度；
[0021]即第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式为；
[0022]
[0023]其中，S i-nuclear为第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度，单位为 trs·cm-2；ε为固体核径迹探测器的刻度系数(灵敏系数)，单位为trs·cm -2·kBq-1·m3·h-1；C i(t)为t 时间内第i种子体浓度，单位为kBq·m-3·h -1；t为测量累积时间，单位为h；
[0024]步骤S530：测量得到多个子体平衡因子F均值；
[0025]步骤S540：将上述多个子体平衡因子以及Po-218的子体浓度、 Po-214的子体浓度，代入平衡当量氡浓度关系公式中，反推Pb-214的子体浓度，从而获得Pb-214的子体浓
度；
[0026]平衡当量氡浓度关系公式表述为：
[0027]
[0028]步骤S550：求解氡子体的约化平衡因子，氡子体的约化平衡因子定义为：[0029]F Rn＝0.105F Po-218+0.381F Po-214 公式3。

[0030]定量分析目标射气子体的浓度，具体包括如下操作步骤：
[0031]步骤S610：经过判断分析，若当前空气中是只含钍射气，则通过预设时间衰变累积，测量获得各个通道上的径迹密度，求解各子体的净径迹密度；各子体的净径迹密度包括Bi-212的净径迹密度、Po-212的净径迹密度；
[0032]步骤S620：将上述各个子体的净径迹密度代入第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式中，对应求解该子体的净径迹密度所对应的C i(t)为t时间内第i种子体浓度；通过前述步骤得到的 Bi-212的净径迹密度求解Bi-212的子体浓度；通过前述步骤得到的 Po-212的净径迹密度求解Po-212的子体浓度；
[0033]即第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式为；
[0034]
[0035]其中，S i-nuclear为第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度，单位为 trs·cm-2；ε为固体核径迹探测器的刻度系数(灵敏系数)，单位为trs·cm -2·kBq-1·m3·h-1；C i(t)为t 时间内第i种子体浓度，单位为kBq·m-3·h -1；t为测量累积时间，单位为h；
[0036]步骤S630：测量得到多个子体平衡因子F均值；
[0037]步骤S640：将上述多个子体平衡因子以及Bi-212的子体浓度、 Po-212的子体浓度，代入平衡当量钍射气浓度关系公式中，反推Pb-212 的子体浓度；
[0038]平衡当量钍射气浓度关系公式表述为：
[0039]
[0040]步骤S650：求解钍射气及子体的约化平衡因子定义，钍射气及子体的的约化平衡因子定义为：F Tn＝0.084F Bi-212
[0041]即公式7。

[0042]定量分析目标射气子体的浓度，具体包括如下操作步骤：
[0043]步骤S710：经过判断分析，若当前空气中是含氡射气以及钍射气，则通过预设时间衰变累积，测量获得各个通道上的径迹密度，求解各子体的净径迹密度；各子体的净径迹密度包括Po-218的净径迹密度、 Po-214的净径迹密度以及Bi-212的净径迹密度、Po-212的净径迹密度；
[0044]步骤S720：将上述各个子体的净径迹密度代入第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式中，对应求解该子体的净径迹密度所对应的C i(t)为t时间内第i种子体浓度；通过前述步骤得到的 Po-218的净径迹密度求解Po-218的子体浓度；通过前述步骤得到的 Po-214的净径迹密度求解Po-214的子体浓度；通过前述步骤得到的 Bi-212的净径迹密度求解Bi-212的子体浓度；通过前述步骤得到的 Po-212的净径迹密度求解Po-
212的子体浓度；
[0045]即第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度与子体浓度关系公式为；
[0046]
[0047]其中，S i-nuclear为第i种核素释放的α粒子引起的净径迹密度，单位为 trs·cm-2；ε为固体核径迹探测器的刻度系数(灵敏系数)，单位为trs·cm -2·kBq-1·m3·h-1；C i(t)为t 时间内第i种子体浓度，单位为kBq·m-3·h -1；t为测量累积时间，单位为h；
[0048]步骤S730：测量得到多个子体平衡因子F均值；
[0049]步骤S740：将上述多个子体平衡因子以及Po-218的子体浓度、 Po-214的子体浓度，代入平衡当量氡浓度关系公式中，反推Pb-214的子体浓度，从而获得Pb-214的子体浓度；
[0050]平衡当量氡浓度关系公式表述为：
[0051]
[0052]求解氡子体的约化平衡因子，氡子体的约化平衡因子定义为：
[0053]F Rn＝0.105F Po-218+0.381F Po-214 公式3；
[0054]步骤S750：将上述多个子体平衡因子以及Bi-212的子体浓度、 Po-212的子体浓度，代入平衡当量钍射气浓度关系公式中，反推Pb-212 的子体浓度；
[0055]平衡当量钍射气浓度关系公式表述为：
[0056]
[0057]求解钍射气及子体的约化平衡因子定义，钍射气及子体的的约化平衡因子定义为：F Tn＝0.084F Bi-212
[0058]即公式7；
[0059]本发明实施例至少存在如下方面的技术优势：
[0060]在上述技术方案中，环境中氡钍射气及其子体达到放射性平衡后，抽入含氡/钍射气的空气，将氡/钍射气子体阻留在采样头滤膜上，然后子体释放的α粒子入射至CR39固体核径迹探测元件上形成损伤径迹，氡/钍射气被气泵抽出。

另外本方案设计了四个不同厚度的铝过滤膜，在经过四个不同厚度的铝过滤膜后确保各子体衰减到CR39 后能量均为3-5MeV，确保CR39响应积准确；在累积测量结束后，取出 CR39固体核径迹探测器，蚀刻后测量径迹密度，定量分析氡/钍射气及其子体的浓度。

上述测量方法具有更高探测效率，可以有效实现氡 /钍射气及子体分辨，累积或连续采样子体的氡/钍射气测量。

附图说明
[0061]图1为本发明研究发现的某一蚀刻条件下随能量变化α粒子在CR39固体核径迹探测元件上形成的损伤径迹直径变化示意图；
[0062]图2为本发明实施例发现的不同厚度的铝过滤膜上接收的α粒子原理示意图；[0063]图3为本发明实施例提供的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法的流程示意图；
[0064]图4为本发明实施例提供的基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测实施的采样设备结构示意图；
[0065]图5为图4中的采样设备爆炸结构示意图。

[0066]图6为本发明方法实施的检测方法得到测量结果与从滤膜Tomas三段法得到测量结果的相关性示意图。

[0067]标号：1-采样空间；2-沉积采样滤膜；3-采样扩散腔；4-铝过滤膜； 5-CR39固体核径迹探测元件。

具体实施方式
[0068]如图3所示，本实施例基于固体核径迹的放射性氡、钍射气子体浓度检测方法，包括如下步骤：步骤S100：将抽入含目标射气(即氡射气和/或钍射气)的空气到采样空间内(即实际上为一种半封闭的空气采样空间)，待目标射气及目标射气子体达到放射性平衡后，在采样空间内对目标射气子体实施浓度检测；步骤S200：对采样空间进行抽气，将混合放射性气溶胶中的目标射气抽出采样空间(即抽气抽走的是氡射气、钍射气，这样具体将氡射气子体Po-218、Po-214、钍射气子体Bi-212、Po-212留在了采样空间内)；注意释放β粒子无法造成CR39固体核径迹探测元件的响应；由于释放α粒子的能量不同，因此其在铝过滤膜中的射程是不同的，因此最好衰减剩下的能量也不同；步骤S300：将采样空间中抽气剩下的目标射气子体被阻留在沉积采样滤膜上；步骤S400：沉积采样滤膜上的目标射气子体释放的α粒子并先后经过采样扩散腔、铝过滤膜入射至CR39固体核径迹探测元件上形成损伤径迹；步骤S500：在累积测量结束后，取出 CR39固体核径迹探测元件，蚀刻后测量径迹密度，定量分析目标射气子体的浓度。

[0069]在本申请的上述技术方案中，其设计了一个半封闭式的采样空间，同时在采样空间内设计了沉积采样滤膜、采样扩散腔、铝过滤膜以及CR39固体核径迹探测元件。

具体安装方向如图4所示，在采样空间1(即检测设备的壳体内)内自气体释放方向自一端至另一端依次设置，沿着设置方向依次设置有沉积采样滤膜2、采样扩散腔3、铝过滤膜4以及CR39固体核径迹探测元件5；同时在采样空间侧壁处设置有供给氡钍射气被抽走的侧壁通孔。

[0070]测量的基本原理是：将含氡钍射气空气送入到上述采样空间内，同时氡钍射气被抽气吸走，氡钍射气的子体则被沉积采样滤膜上，此后在一定的累积时间内，氡钍射气子体经过一系列衰变子体释放α粒子，然而本申请设计了四个衰减通道(即不同厚度的铝过滤膜形成的通道)，这样不同类型子体释放的α粒子在经过对应厚度的铝过滤膜衰减后其能量所剩3～ 5MeV能量，这样可在CR-39固体核径迹片(即CR39固体核径迹探测元件) 上形成最为积极的损伤径迹(为后续进行子体浓度计算检测提升了可靠的高精度数据基础)，利用上述单位面积上的损伤径迹密度求解各个子体的净径迹密度；然后定量分析目标射气子体的浓度(具体通过平衡当量氡浓度关系公式，反推某子体浓度以及约化平衡因子)；因此说，本发明的技术方案其克服了现有技术中固体核径迹检测技术存在的技术缺陷，例如：1、较低浓度测量中，数据离散性高(本申请技术方案可在CR-39固体核径迹片上形成最为积极的损伤径迹，其可保障最终检测精度更高)；2、只能测量得到氡气体或氡子体浓度的平均水平，对氡及子体无分辨(本申请技术方案可在四个通道上述接收各个子体衰变的α粒子，并且将氡射气以及钍射气抽出去(分离出去)，从而只检测氡射气子体、钍射气子体的浓度，实现对子。