1.儀器簡介：

HC-IV型空氣中氚取樣器，由粒子過濾器、轉子流量計、熱質量流量計、自循環冷卻的冷阱及可稱重的硅膠吸附瓶、冷凝水收集瓶、采樣泵和時間控制器等部件組成。

取樣原理結合了冷凍和硅膠吸附等過程，使空氣中的取樣過程在保證取樣效率（-10度露點）的情況下，簡化的樣品處理過程，省略了硅膠吸附法中樣品再處理的程序，又比單獨的冷凍法有更高的效率。

HC-IV型空氣中氚取樣器同時兩路平行取樣，它使用2組冷凝系統，和獨立的兩組可稱重的冷凝水收集瓶和硅膠吸附瓶，取樣原理結合了冷凍和硅膠吸附等過程，使空氣中的取樣過程在保證取樣效率（-10度露點）的情況下，簡化的樣品處理過程，省略了硅膠吸附法中樣品再處理的程序，又比單獨的冷凍法有更高的效率。既保證了取樣空氣中水分的高的捕集效率，又方便空氣中水分直接冷凝捕集用于氚的液閃測定。其專門設計的冷阱，確保在4L/min的取樣空氣流量下，進、出氣咀不會因凍結而造成氣流阻塞。壓縮機冷阱在環境溫度高達30℃以上時，仍能保持-10℃以下，保證對空氣中水分有效的冷凍收集。取樣時間由數字式時間控制器預置，到時自動停止采樣。系統中可以再增加一級高溫催化氧化器，可以實現大氣中HTO-HT甄別式取樣器。

2.儀器特點

取樣時間由數字式時間繼電器預置，時間到自動停止采樣。實現了無人看守自動采樣。

戶外設計,防水結構，可移動式。

2.技術性能

取樣流量：0～20L/min。連續可調；

冷阱工作溫度：-10℃～-26℃：

冷凝器及容量：≥ 20 ml水；

取樣效率：≥95%；

取樣時間：隨意設置；（*4～48小時）

工作環境溫度：0℃～ +35℃。

濕度：10～90% R.H；

供電電源：AC～220V；

整機體積：650mm´470mm´1130mm；

外觀: 戶外設計,防水結構。

3.工作原理；

HC-IV型空氣中氚取樣器的流程如圖2所示。被取樣的經過氣動濾水器、粒子過濾器除去空氣中的塵粒和氣溶膠后，分成兩路一路經催化床空氣中的有機氚、HT氣被氧化成氚化水HTO，生成的HTO氚化水蒸氣進入冷阱中冷凍管，另一路直接進入冷阱中冷凍管。每路空氣取樣回路在出氣口接一硅膠干燥劑瓶和用于微量調節各路的空氣流量的轉子流量計。在采樣泵后接一旁通閥，用于調節兩路取樣回路的總流量。在取樣時冷阱由溫控儀自動控制在-10℃～-26℃之間，取樣時間主要由面板安裝的時間控制器和內部的時間延時繼電器控制。

4.使用方法

空氣采樣程序如下：

1）將取樣器配備的兩個冷凍管和兩個硅膠吸附管分別稱重、記錄。注意一定要使每個瓶子擰緊，不漏氣。安裝硅膠吸附管的方法是：雙手同時拿住上下快接頭，對準，推入，聽到鎖緊的聲音，即可 。

取下的是方法：雙手同時拿住上下快接頭，用手掌托住硅膠吸附管，手指將接頭的活動外環向后拉，整個硅膠吸附管會向后彈出。水平取出。硅膠吸附管取下后，快接頭會自動鎖死硅膠吸附管的進出氣口。防止瓶中硅膠在運輸過程中與環境空氣的接觸。

2）開啟空氣中HTO取樣器的總電源開關，此時質量流量計、致冷控制和數字時間控制器顯示亮，制冷單元和散熱排風扇啟動。

3）調節溫度控制儀，將冷阱溫度設置在-10℃。

4）調節時間控制器設置在所要求的時間上，取樣時間可根據當地環境的溫濕度確定。開啟取樣器定時電源，調節兩組轉子流量計使流量在所需要的值上。這時取樣器開始空氣取樣，質量流量計將實時指示總的瞬時流量和累積流量。

5）檢查取樣器的運行情況，此時熱質量流量計上的瞬時流量指示與兩個轉子流量計的指示值之和相近，若相差較大則說明冷凝水收集瓶或硅膠吸附管沒有擰緊，有漏氣情況，需要重新擰緊。

6）記錄開始取樣時間、采樣地點的地名、環境溫度、相對濕度、大氣壓等參數。

7）設定時間到后，系統自動切斷制冷器電源。（注意只是制冷器電源），利用制冷器的余冷，采樣泵再工作1小時繼續采樣（由系統內部的時間延時繼電器控制，1小時不能調整）。一方面有利于制冷器快速恢復到室溫，促進采集的冷凝狀態的樣品融化，另一方面，節約能源。

所以系統實際采樣時間是：設定的時間+1小時。

8）取樣器停機1- 2h后，冷阱內凍結的水已*融化，冷凍管上有閥門，打開取水，收集的冷凝水*收集到取樣瓶中。（取水過程中，可以短時間啟動采樣泵，輔助取樣器中的樣品水流出，這樣做的另外一個好處是，將系統內部的液態水吹出，避免與下一次的取樣過程中的樣品的交叉。）

9）將兩個取樣瓶和硅膠吸附管分別稱重、記錄，采集的樣品可以直接進行液閃分析。硅膠吸附管中是指示性硅膠，是否需要解吸視瓶中硅膠的飽和情況而定。

本系統中使用硅膠吸附主要是保證系統的取樣效率，與原來*通過硅膠吸附的裝置有一定的差異。由于本系統采集的樣品是液體，可以直接進行液閃分析，避免了原方法中必須的實驗室解吸過程。減輕了工作程序和解吸的設備。按照國標《水中氚的分析方法》進行液閃計數測定。

5．結果計算

空氣中的HTO濃度按以下公式（1）計算：

………………………（1）

式中：

C_a，_HTO——空氣中的HTO活度濃度，單位為Bq/m³；

m_c——由現場取樣冷凍收集的水的總量，單位為克g；

C_W,HTO——冷凍收集水中的HTO濃度，單位為Bq/g；

V——空氣取樣累計體積，單位為L；

m_D——由現場取樣硅膠干燥劑吸附收集的總水量，單位為克g。

6 ．注意事項

1）當取樣空氣流量有明顯下降時，應當及時更換濾紙。

2）兩路取樣器zui后收集的冷凝水量可能會有少許差別，如差別較大，兩路取樣器的實際取樣流量應當按照收集水量重新分配。

3） 質量流量指示儀，上部指示為累積流量，下部指示為瞬時流量。只要不進行“清零”操作 （方法見附件中質量流量計操作說明書 ），數據將一直保存，不受開關總電源的影響。因此，即使時取樣器停止工作，所有電源切斷后，還可以再開啟總電源取出上次取樣的累積流量讀數。

4）致冷溫控儀儀表通電即進入工作狀態，按SET鍵SV顯示窗閃爍，此時可改變設定值，再按SET鍵即結束。其他參數取樣器出廠時已經設定，用戶無須自己調整。

5）避免在過小的空氣流量下取樣。當取樣空氣流量過慢如≤0.2L/min（單路）時，冷凝水容易將冷阱的進氣口凍結，將取樣回路阻斷。