專利名稱:筆型便攜式空氣離子檢測儀的制作方法
本發(fā)明涉及用靜電驗(yàn)電器檢測空氣中離子極性與濃度的儀器。
在“靜電手冊”(菅義夫編，1981年)P541中記載了一種大氣離子濃度測量儀，這種裝置是使空氣經(jīng)過風(fēng)扇、風(fēng)速計(jì)而進(jìn)入園筒，在園筒內(nèi)有加電壓園筒及與加壓園筒同心的集電極，在加電壓園筒上加上適當(dāng)?shù)碾妷?，利用靜電計(jì)測定對集電極充電的離子量。該測量儀不足之處在于使用交流電，因而不便攜帶，價(jià)格貴。
目前一種測量χ射線或γ射線的筆型劑量儀。在這種劑量儀中用石英絲靜電計(jì)測離子電量，石英絲既用來作收集電極(收集離子)，也用來指示電量。通過由目鏡、物鏡組成的顯微鏡系統(tǒng)讀出石英絲位置的改變量。就可測得被χ射線或γ射線照射時(shí)電離的空氣離子的濃度，從而可知χ射線或γ射線的劑量。在“原子能的原理和應(yīng)用”(趙宗堯、何譯慧、楊承宗主編，1956年)一書中P222頁描述了這種袖珍劑量儀。
本發(fā)明把上述產(chǎn)品改進(jìn)應(yīng)用于測量大氣離子的濃度，從而使大氣離子濃度測量儀體積小，價(jià)格低，靈敏度高。
筆型便攜式空氣離子檢測儀采用了鍍有金屬的石英細(xì)絲靜電驗(yàn)電器與測量電極相連，通過帶有小彈簧的充電觸頭向測量電極充電后，石英細(xì)絲張開，隨著測量電極接收空氣中負(fù)離子，因而測量電極的帶電量減少，石英細(xì)絲張開的角度變小。石英細(xì)絲位置的變化由目鏡、物鏡組成的顯微鏡系統(tǒng)讀出。
附圖1是筆型便攜式空氣離子劑量儀結(jié)構(gòu)圖，其中〔1〕是目鏡，〔2〕是墊圈，〔3〕是筆帽，〔4〕是目鏡套，〔5〕是標(biāo)尺，〔6〕是外殼，〔7〕是物鏡，〔8〕是驗(yàn)電器的外殼，〔9〕是石英細(xì)絲靜電驗(yàn)電器，〔10〕是支撐電極，〔11〕是有機(jī)玻璃(起絕緣作用)，〔12〕測量電極，〔13〕是充電觸頭，〔14〕是小彈簧，〔15〕是鎖緊母，〔16〕為塑料保護(hù)套，〔17〕為筆卡子。
目鏡〔1〕與標(biāo)尺〔5〕分別與目鏡套〔4〕通過滑動配合置于目鏡套的上、下兩端。目鏡套、目鏡、標(biāo)尺位于外殼〔6〕內(nèi)的上端，筆帽〔3〕與外殼〔6〕通過螺扣配合，兩者之間有一墊圈〔2〕。在外殼〔6〕內(nèi)的中部有一物鏡〔7〕，與目鏡同軸，物鏡〔7〕與驗(yàn)電器外殼〔8〕通過膠粘聯(lián)接，驗(yàn)電器外殼為園筒形，且與目鏡套同軸由一塊園柱形起絕緣作的有機(jī)玻璃塊〔11〕支撐，在絕緣塊〔11〕的下端有一園柱形測量電極〔12〕，支撐電極〔10〕穿過絕緣塊〔11〕，一端與測量電極〔12〕通過螺扣聯(lián)接，石英細(xì)絲靜電驗(yàn)電器〔9〕用導(dǎo)電膠粘在支撐電極〔10〕的另一端。帶有小彈簧〔14〕的充電觸頭〔13〕在測量電極的下面與測量電極〔12〕相對，由一園柱形有機(jī)玻璃塊支撐。絕緣塊〔11〕與外殼〔6〕內(nèi)壁滑動配合，由鎖緊螺母〔15〕固定。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易攜帶，長110mm，直徑13mm，重量約30克，充電箱用1.5伏電池，重量才290克。本儀器靈敏度高，由于本身漏電極小，測量24小時(shí)時(shí)，可測到濃度低達(dá)每立方厘米10～100個(gè)離子。
使用時(shí)，通過帶有小彈簧〔14〕的充電觸頭〔13〕向測量電極〔12〕充以200伏左右的正電壓后，石英細(xì)絲〔9〕向離開支撐電極〔10〕的方向張開，在測量電極接受空氣中負(fù)離子時(shí)隨著電極帶電量的減少，細(xì)絲張開的角度變小。由顯微鏡系統(tǒng)(由目鏡〔1〕和物鏡〔7〕組成)讀出細(xì)絲位置的變化，就可知道單位時(shí)間內(nèi)接受到負(fù)離子量。當(dāng)需測量空氣中的正離子時(shí)，向測量電極充負(fù)電壓。所用充電器為一節(jié)1.5伏電池，通過一個(gè)三極管振蕩經(jīng)變壓器變成交流電壓，用一個(gè)二極管整流輸出電壓在70～250伏范圍內(nèi)可調(diào)的直流高壓。
權(quán)利要求
1.一種空氣離子檢測儀，在一金屬外殼的內(nèi)部，沿軸線從上至下分別有目鏡[1]、目鏡套[4]、標(biāo)尺[5]、物鏡[7]、驗(yàn)電器外殼[8]、石英細(xì)絲驗(yàn)電器[9]，其特征在于石英細(xì)絲驗(yàn)電器[9]與支撐電極[10]聯(lián)接，支撐電極的另一端通過螺扣與測量電極[12]相聯(lián)，支撐電極[10]穿過園柱形絕緣塊[11]，測量電極位于園柱形絕緣塊的下端面，石英細(xì)絲靜電驗(yàn)電器位于園柱形絕緣塊[11]的上端。
專利摘要
一種檢測空氣離子的儀器，它用靜電驗(yàn)電器測空氣離子的電荷量，用顯微鏡系統(tǒng)讀驗(yàn)電器的石英絲位置隨時(shí)間變化率即離子濃度，該筆型儀器重30克，能測量低到10個(gè)離子/厘米
文檔編號G01T1/00GK87204876SQ87204876
公開日1988年2月24日 申請日期1987年3月27日
發(fā)明者王克禮, 張化一 申請人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan