地震氡观测计量溯源初步探究

根据氡观测仪的氡室校准和氡气固体源校准两种校准方式的实验结果, 讨论了使用标准仪器校准氡观测仪器的可靠性问题。 用国际公认的计量传递仪器AlphaGUARD P2000Pro或AlphaGUARD P2000F测氡仪作为氡气溯源仪器, 对九江地震台FD-125氡钍分析器的三个闪烁室进行了氡室校准、 氡气固体源校准和仪器校准三种方法实验, 得到标准仪器校准、 氡气固体源校准得出K值相对氡室校准结果偏差均小于6%, 结果表明, 三种方法的校准结果均符合目前氡观测计量溯源技术要求, 能达到与国家氡计量刻度相统一目的。     

地震监测氡观测仪器校准新方法研究

利用国际刻度参考装置AlphaGUARD测氡仪及水氡测量组件, 使用水中溶解氡(或豁免级氡气源), 开展代替目前氡气固体源校准方法实验。 对FD-125测氡仪标配的3个闪烁室(1#、 3#及5#)分别使用水中溶解氡和氡气固体源进行校准实验, 3个闪烁室的校准K值相对误差分别为5.06%, 1.92%及2.76%, 可以达到目前地震监测氡观测技术要求。 实验结果表明, 水中溶解氡代替氡气固体源校准, 可以解决目前氡气固体源校准中存在的运输困难、 维修技术要求高等问题, 是今后氡观测仪器校准技术的发展趋势。     

地震测氡仪野外校准的新方法

为克服地震测氡仪野外校准氡气固体源监管严格等工作环境问题,引进东华理工大学新研制的豁免级微型氡室开展地震测氡仪野外校准实验,分析该微型氡室应用于地震测氡仪定期校准的可行性。根据《JJG 825-2013测氡仪检定规程》,分别使用微型氡室和标准氡室对2款在网观测测氡仪开展对比校准实验,分析认为采用微型氡室的校准方法基本可行。该微型氡室采用豁免级氡气源及自动化氡浓度控制系统,具备操作便捷、运输方便等特点,适用于地震台站测氡仪的现场定期校准。     

测氡仪的标定及K值使用中存在的一些问题

观测地下水中氡含量的变化是水文地球化学方法监测预报地震的重要手段之一,也是探索地震孕育、发生的重要窗口。乌鲁木齐流体综合台采用FD-125型测氡仪观测地下水中氡含量的变化进行地震监测预报研究已进行了20多年。在水氡观测中,为保证观测资料的准确可靠,每年都要对测氡仪进行标定。标定得出的K值是测氡仪闪烁室的标准系数,对水氡测值起着纠正偏差的作用。从多年的标定工作和观测资料来看,     

新型水氡仪质量检测及台站比测实验研究

针对目前地震水氡模拟观测操作繁琐、干扰因素多等现状,引入新型水氡观测仪进行检测并与FD-125测氡仪开展对比试验研究。两款水氡观测仪在地震监测氡观测仪检测平台标准氡室校准,并依托九江地震台相同水样和环境下开展对比测量表明,在静置时间为1 h前提下,新型水氡观测仪重复性、相对误差、相对固有误差、固有本底符合技术要求,与FD-125测氡仪对比测量数据的一致性较好,但灵敏度指标有待提升。该仪器整体设计基本满足地震模拟水氡测量发展需求,可减少人工操作带来的测量误差,提升测量效率和数据质量。     

AlphaGUARD与FD-125测氡仪的对比观测研究

本文用AlphaGUARD测氡仪进行真空状态下静置时间与氡浓度关系的实验,以总结AlphaGUARD测氡仪测试氡值的最佳稳定时间段及氡值变化是否符合氡衰变规律;通过对平行样品的观测,分析了AlphaGUARD测氡仪与FD-125测氡仪的一致性问题。结果表明,在静置时间70min以内,氡值变化比较稳定,70min之后氡观测值逐渐降低,基本符合氡放射性衰变规律:AlphaGUARD测氡仪与FD-125测氡仪结果具有一定偏差,平均相对偏差小于约10%。据推测可能是两个仪器的系统测试误差造成的,另外FD-125测氡仪自身存在校准氡源活度与样品浓度差距过大而导致测试结果偏离等缺点。以上实验结果为AlphaGUARD测氡仪在地震系统的推广应用积累了经验。     

AlphaGUARD P2000F测氡仪在测氡仪器校准中的应用实验

对测氡仪器进行校准是保证观测数据准确可靠的重要前提。本文从校准原理、操作流程、准确度方面,对3种利用传统氡气固体源进行测氡仪器校准的方法进行了总结和讨论,重点介绍了基于AlphaGUARD P2000F测氡仪,利用水中溶解氡气对其他测氡仪校准的基本原理、校准流程,分析了该校准方法的优缺点。为了分析利用水中溶解氡气与传统氡气固体源对测氡仪校准的准确度差异,设计采用2种校准方法,分别对FD-125测氡仪3个闪烁室进行实验。实验表明,使用水中溶解氡气校准法得到的06、07、08闪烁室的校准因子与传统氡气固体源校准的相对误差分别为1.46%、1.6%、1.42%,准确度差异较小。目前固体氡源存在运输困难、严重老化、国家环保部门监管严格等问题,利用水中溶解氡气开展测氡仪器校准可以作为一种有效的解决方案。     

宁波站DDL-2与FD-105K测氡仪对比观测研究

测氡仪对比观测研究是探索仪器运行规律和提供可靠地震研究数据的支撑。文章基于使用AlphaGUARD P2000测氡仪作为无源标定仪器对DDL-2测氡仪进行溶解氡的校准实验,开展DDL-2测氡仪氡浓度响应研究以及DDL-2测氡仪和FD-105K测氡仪对比观测研究。结果表明：(1)校准K值的偏差值都在4.827 6%以内,满足目前地震监测观测技术要求和仪器标定要求;(2)DDL-2测氡仪可描述动态的水氡浓度,使用Origin 2018数据分析软件对氡浓度绘制拟合曲线,为氡值变化过程提供数学模型,鼓泡过程中水氡浓度经历迅速上升期、平缓期和稳定期,稳定后氡浓度变化幅度约为5.0 Bq/L,并且变化形态不尽相同;(3)使用Origin 2018对比分析数据,发现DDL-2测氡仪与AlphaGUARD P2000测氡仪较FD-105K测氡仪氡浓度日变化响应更灵敏且氡测值曲线吻合度更高。     

测氡仪标准仪器校准法的条件研究

利用AlphaGUARD测氡仪及AquaKIT水氡测量组件,使用水中溶解氡对FD-125测氡仪标配的两个闪烁室进行标准仪器校准。通过改变系统内体积,保证系统内AlphaGUARD测氡仪读数分别在1 000Bq/m~3,1 000~2 000Bq/m~3,……,10 000Bq/m~3等6个不同范围内。结果表明,当系统内氡体积活度大于1 000Bq/m~3时,所得到的K值相对于均值的偏差均≤5%,而且相对于氡气固体源校准得到的k值相对误差均≤5%;而当系统内氡体积活度小于1 000Bq/m~3时,所得到的K值相对于均值的偏差较大(10.2%与13.3%)。因此,认为标准仪器校准需要的条件是系统内氡体积活度1 000Bq/m~3,再根据氡在闭合系统内的水气平衡公式,得到台站开展标准仪器校准所需的最低水氡体积活度。本工作进一步研究了利用水中溶解氡加标准仪器的标准仪器校准技术代替氡气固体源校准的方法,而且基本确定了开展标准仪器校准所需条件,为下一步该校准方法规程的制定与方法推广奠定理论基础。     

BG2015R与P2000型测氡仪在气氡连续观测中的比测实验

利用浙江宁波地震台ZK03井气氡观测系统,将集气室出气口与BG2015R型测氡仪进气口连接,排气口与P2000型测氡仪的进气口连接,再从其排气口出气,形成2套仪器作串联比测实验。通过近3个月的观测,并对10分钟值数据作相关系数分析,发现它们具有显著的相关性,BG2015R观测资料的客观性和科学性可以初步得到验证。也说明BG2015R采样器(闪烁室)受到氡污染后,3个月内"累积背景值"的动态变化基本稳定。P2000因为有自动扣除本底"累积背景"的功能,所以其观测平均值比前者略低,约为92.7%,但动态变化幅度明显大于前者。2套仪器能同步记录到气氡潮汐现象。因此BG2015R型测氡仪在地下流体观测中,基本能够记录到气氡的动态变化过程。     

闪烁法测氡仪校准与标定探究

以SD-3A型数字化测氡仪的校准和标定实验数据为依据,具体分析使用标准氡室的方法进行校准和使用固体氡源标定的区别,详细阐述两种方法对仪器比例因子进行修正的差异和原因,对闪烁法测氡仪常数的校准提出建议性方法。     

地震氡观测仪计量检定系统与实验分析

本文介绍了地震氡观测仪计量检定系统（氡室）的建设背景及结构组成。氡室具有氡体积活度（氡浓度）实时监测、动态补氡、氡期望值可调、稳定性好等特点。在氡室调试实验中进行了氡室的漏气率实验及4次补氡实验,计算出氡室的氡漏气率为0.0001393Bq/min,氡发生率为23.35Bq/min。根据《测氡仪检定规程》（JJG 825—2013）的技术要求进行计量效能验证,表明氡室的氡体积活度（氡浓度）为800Bq/m³、1500Bq/m³、3000Bq/m³、6000Bq/m³和15000Bq/m³时,连续8h稳定性均优于5%;为6000Bq/m³时,72h稳定性优于5%,符合国家计量技术规范对氡室计量标准的要求。     

水氡仪器标定异常原因浅析

2008年8月福建省地震局水化学中心实验站对新购置的水氡仪器进行标定,标定结果出现异常：全部闪烁室K值超出《地震水文地球化学观测技术规范》所要求的取值范围,但每个闪烁室多次标定的K值的相对偏差基本小于5％,说明虽然K值超出要求,但是固体氡气源装置上标称氡射气剂量分配值是稳定的。造成标定结果异常的可能原因主要有,标定过程出现漏气,新仪器选择的各项指标有误,固体氡气源故障。更换干燥剂、橡皮管,检查每一个接口,以及闪烁室的密封性能和真空泵的抽真空性能,重新检查仪器状态均已正常后,用现用的两套仪器进行标定,以检验是否因新仪器选择的各项指标有误造成标定结果异常。两次标定结果类似,分析认为,可能是固体氡气源故障,虽然在这次标定中,固体氡气源装置上标称氡射气剂量分配值是稳定的,但可能其含量较以前发生了变化。     

CD-L1型流气式固体氡源替换RN-150型氡源的研究

通过对CD-L1型流气式固体氡源氡产生率稳定性、同一闪烁室用不同氡源标定K值的对比实验研究,表明用CD-L1型流气式固体氡源与用RN-150型氡源标定的K值之间相差远小于5％,完全能够替代目前地震台使用的RN-150型氡源,同时具有操作简便、体积小、易携带等优点。     

数字化测氡的实验研究

采用流通式氡气源模拟实际流程，对数字化测氡的各个环节以及仪器标定方法进行了实验研究。发现计数率随气体流量的升高而降低，并用氡气在闪烁室中的通过时间予以解释。指出对测氡仪器必须进行标定，而且必须用流通式氡气源标定；在观测中应控制或测定进入闪烁式的气体流量。最后对闪烁室的放射性污染进行了理论分析。     

水氡仪标定技术的实验研究

准确标定水氡仪是提高水氡观测质量的关键。配制液体镭源标准化是水氡仪标定的关键。本文针对全国水氡观测台站普遍反映的问题,就水氡仪标定技术和方法—选择液体镭源、仪器检查调试、液体镭源积累时间、积累前排氡时间,液体镭源体积影响、扩散瓶体积和式样、闪烁室标定周期及寿命、报废液体镭源回收利用等进行一系列实验,並由实验数据而给出结论。