基于β射線吸收原理的可吸入顆粒物自動監(jiān)測儀的研制的開題報告

基于β射線吸收原理的可吸入顆粒物自動監(jiān)測儀的研制的開題報告摘要空氣中的可吸入顆粒物（PM10和PM2.5）對人體健康有著重要的影響。為了保障公眾的健康，需要建立可靠的可吸入顆粒物自動監(jiān)測系統(tǒng)。本文研制了一種基于β射線吸收原理的可吸入顆粒物自動監(jiān)測儀，它采用玻璃板作為樣品支撐基底，通過β射線的吸收來測量空氣中的PM10和PM2.5的質(zhì)量濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該自動監(jiān)測儀具有高的精度和穩(wěn)定性，可滿足實(shí)際應(yīng)用需求。關(guān)鍵詞：可吸入顆粒物、自動監(jiān)測儀、β射線吸收原理、玻璃板AbstractInhaleableparticulatematter(PM10andPM2.5)intheairhasasignificantimpactonhumanhealth.Inordertoprotectpublichealth,itisnecessarytoestablishareliableautomaticmonitoringsystemforinhaleableparticulatematter.Thispaperdevelopedanautomaticmonitoringinstrumentforinhaleableparticulatematterbasedontheprincipleofbetarayabsorption.ItusesaglassplateasthesamplesupportsubstrateandmeasuresthemassconcentrationofPM10andPM2.5intheairbybetarayabsorption.Experimentalresultsshowthattheautomaticmonitoringinstrumenthashighaccuracyandstability,andcanmeetthepracticalapplicationrequirements.Keywords:Inhaleableparticulatematter,automaticmonitoringinstrument,betarayabsorptionprinciple,glassplate引言空氣污染一直是我們生活中的一個嚴(yán)重問題，特別是可吸入顆粒物（PM10和PM2.5）。這些顆粒物可以引起各種呼吸系統(tǒng)疾病，甚至導(dǎo)致死亡。因此，建立可靠的可吸入顆粒物自動監(jiān)測系統(tǒng)非常重要。目前，可吸入顆粒物的監(jiān)測儀器大多采用激光散射、質(zhì)量濃度平衡等原理。然而，這些方法通常需要復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)或遠(yuǎn)程傳感器，且成本較高。此外，這些監(jiān)測方法的精度和穩(wěn)定性也存在一定的問題。本文研制了一種基于β射線吸收原理的可吸入顆粒物自動監(jiān)測儀。該儀器采用玻璃板作為樣品支撐基底，通過β射線的吸收來測量空氣中的PM10和PM2.5的質(zhì)量濃度。這種監(jiān)測方法簡單、成本低、精度和穩(wěn)定性高，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價值。以下是該自動監(jiān)測儀的具體研究內(nèi)容和研究方案。研究內(nèi)容1.研究β射線吸收原理。2.設(shè)計可吸入顆粒物自動監(jiān)測儀的電路系統(tǒng)。3.制備玻璃板樣品支撐基底。4.測試樣品基底對β射線的吸收效果。5.測試自動監(jiān)測儀對PM10和PM2.5的測量精度和穩(wěn)定性。研究方案1.β射線吸收原理β射線是一種高速電子，能夠穿透物質(zhì)。當(dāng)β射線通過物質(zhì)時，會與物質(zhì)原子發(fā)生碰撞，發(fā)生能量損失。隨著物質(zhì)原子數(shù)的增加，在最初的幾個微米內(nèi)，β射線的能量損失增加。當(dāng)β射線前進(jìn)的距離增加時，能量損失逐漸降低。因此，可以通過測量β射線前后的能量差異來確定物質(zhì)的質(zhì)量濃度。2.可吸入顆粒物自動監(jiān)測儀的電路系統(tǒng)該自動監(jiān)測儀的電路系統(tǒng)包括放射源、探測器、高壓電源、放大器、采樣裝置、控制電路等部分。放射源、探測器和玻璃板樣品支撐基底被固定在一個箱體內(nèi)，箱體中設(shè)置有采樣裝置?？刂齐娐酚糜诳刂撇蓸訒r間和數(shù)據(jù)處理。3.玻璃板樣品支撐基底的制備采用化學(xué)法制備的玻璃板樣品支撐基底。首先，在玻璃板上涂覆一層聚酯薄膜作為粘結(jié)劑。然后，在薄膜上噴灑鉑膠。最后，用烘箱加熱固化。4.測試樣品基底對β射線的吸收效果將樣品基底與放射源和探測器一起放置在空氣中，測量β射線經(jīng)過樣品基底前后的能量差異。調(diào)整電壓，使得β射線在穿過樣品基底的過程中，能量損失在最初的幾個微米內(nèi)最大。通過計算β射線在樣品基底中的透射率來確定樣品基底對PM10和PM2.5的吸收效果。5.測試自動監(jiān)測儀對PM10和PM2.5的測量精度和穩(wěn)定性將自動監(jiān)測儀放置在室內(nèi)，進(jìn)行連續(xù)30天實(shí)時監(jiān)測，測量空氣中PM10和PM2.5的質(zhì)量濃度。同時，根據(jù)精密天平的測量結(jié)果，比較自動監(jiān)測儀所測量的質(zhì)量濃度和實(shí)際值的誤差。結(jié)論本文研制的基于β射