特點介紹 中子水分儀是集多種高新技術(shù)于一體的高科技

東方化玻（北京）科技有限公司成立于 2014 年，是實驗設備、平臺綜合解決方案提供商。公司為國內(nèi)企事業(yè)單位 提供高品質(zhì)儀器儀表，實驗設備以及整體解決方案。 公司與國內(nèi)外多家世界生產(chǎn)商已建立長期合作關(guān)系。公司經(jīng)營產(chǎn)品廣泛，靈活滿足不同事業(yè)單位和企業(yè)客戶的差異化需求 以及快速創(chuàng)新的追求，產(chǎn)品故障率低，維護成本小，性能優(yōu)異，售后服務完善。公司產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)均擁有持續(xù)的應用歷史并 經(jīng)過市場實際應用檢驗。 堅持以持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新為客戶不斷創(chuàng)造價值為經(jīng)營理念，公司在產(chǎn)品研發(fā)方面投入比例逐年遞增，目前自主研發(fā)并投入市場 的產(chǎn)品已達十余種，長期以來，公司一直按照標準，搭建實驗室平臺，構(gòu)建高品質(zhì)、高標準、持續(xù)創(chuàng)新的發(fā)展體系。 堅持穩(wěn)步發(fā)展的管理理念，不斷刷新自己在業(yè)內(nèi)的記錄。

特點介紹
中子水分儀是集多種高新技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。它可反復原位測量田間任意深度的土壤含水量，不用采樣，測速快，度高，直讀含水量值。能存貯并向計算機傳輸測量數(shù)據(jù)。儀器使用壽命長，重量輕，操作簡便，并采用低強度同位素中子源，特別防護設計，放射防護優(yōu)于標準。

中子法測水是公認的的土壤含水量測量方法，測量度屬的一類，特別適用于深層土壤含水量的測量與水分動態(tài)變化觀察，在2米以上至數(shù)十米的深度內(nèi)，其性無可替代，在地質(zhì)、水文、林業(yè)、旱作農(nóng)業(yè)、農(nóng)田水利、工程建筑等諸多領域有的應用。它給有關(guān)科研和生產(chǎn)人員提供了一種嶄新的測量手段，使過去無法或難以進行的科學實驗與技術(shù)推廣工作變得簡單快捷。先在欲測量的田間埋設測量導管。導管長度為測量要求的深深度(市場所購成品管通常不過6米，長需套接)。導管一般為鋁質(zhì)或薄壁不銹鋼管，底部焊接密封以防水滲入。導管上端高出地面約10厘米以防防雨水灌入。測量時儀器底部喇叭口與導管對接，探頭順著導管放至欲測深度，這時中子穿過導管壁進入土壤，取得土壤水分信息后再穿過導管壁回到探頭，只要30秒左右即可得到該土層的含水量值，這樣從上往下即可逐層測出導管深度范圍內(nèi)的土壤含水量。儀器內(nèi)有10條多項式標定方程供用戶選擇，用于不同土質(zhì)的測量計算。測量結(jié)果可自動貯存在儀器的單片計算機系統(tǒng)中，每次可存1800個數(shù)據(jù)。測量完畢后，這些數(shù)據(jù)可通過串行口輸入到計算機的中子水分儀管理軟件中，并能復制到EXCEL軟件里，然后進一步計算處理。導管通常是半性埋置，可連續(xù)測量許多年，由于不用取樣，沒有擾動土壤，每次測量位置和測量條件一致，可得到被測田地水分完整的資料。RD99型中子水分儀在20年的使用期內(nèi)，測量效率不會有任何下降，除了充電電池只能用5年左右外，不用換任何其他部件，一次投資受益，綜合費用低于其他測量方法。中子水分儀的另一個重要優(yōu)點是可測冰和結(jié)晶水，這在冰土層測量中是其它測量方法不可比擬的。



3，中子測水的基本原理

由普通物理學的動量守恒定律可知，如運動著的乒乓球碰到一個鐵球時，該乒乓球僅運動方向改變而速度變化很小，即能量損失很少；但運動著的乒乓球碰到一個靜止的乒乓球時，它會使靜止的乒乓球向前運動而自己卻停了下來，即能量損失很大。氫原子的質(zhì)量和中子十分接近，所以一個高速運動的快中子和氫原子發(fā)生彈性碰撞時，它的能量急劇下降，平均十多次碰撞就減速變成能量很小的熱中子。在中子水分儀前端，裝有一個同位素中子源，它能不斷地發(fā)射出快中子，當土壤中的含氫量(即含水量)較大時，快中子很快被慢化成熱中子，這些熱中子猶如云霧一般緊緊圍繞在中子源的周圍：如土壤含水量較小時，中子被碰撞的機會少，能運動到稍遠的地方去，這樣中子云的密度就較稀疏，反之亦然。在中子源的附近，裝有一個熱中子探測器，它能測出進入其體積內(nèi)的熱中子，這樣熱中子計數(shù)和土壤含水量之間就存在一種確定的關(guān)系，通過標定，我們就能由熱中子計數(shù)算出土壤含水量。



4，儀器的標定

中子水分儀所測到的只是熱中子計數(shù)，但這個計數(shù)對應的土壤含水量究竟是多少，必須要通過標定才能知道，標定就是給某一測量器具刻劃上計量刻度。如溫度計的標定是把一根空白的溫度計放在冰水中，確定出0度，再放入沸水中，確定出100度點，然后再把兩點之間均勻地分成100等份，這樣就可以用它去測量未知的溫度了。中子儀的標定也類似，我們將中子儀探頭放入某一層土壤中，測量出一個計數(shù)值，隨即在導管四周用土鉆取出這層土壤的土樣，用標準的烘干法測出土壤含水量，這樣就得到一對數(shù)值，再選擇不同含量的土壤繼續(xù)測量取樣，我們就能得到一組組數(shù)值，通過數(shù)學上的回歸計算，得到回歸方程。在實際測量中是測出熱中子計數(shù)值，再由回歸方程算出含水量，當然這一過程是由儀器內(nèi)的單片計算機系統(tǒng)自動完成的。 



5．放射防護知識

一提到放射性，人們往往把它和原子彈聯(lián)系在一起，感到恐懼，這是人們對它不太了解的緣故。其實，我們無時無刻不在和放射性打交道。在家中，墻體材料中的放射性同位素會發(fā)出射線，在戶外，射線能穿過我們的身體，隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，越來越多診斷和治療使用了放射性儀器，幾乎人人都做過的胸部透視、拍片，不少人接受過 CT、同位素掃描檢查，癌癥病人的放療、 伽馬刀治療，甲狀腺病人口服或注射同位素等，往往接受了幾十上百倍常放射線的輻射，統(tǒng)計資料表明，過居民標準劑量1000倍，僅有2％的人會出現(xiàn)輕微反應，過3000倍時，才可能出現(xiàn)失眠、頭昏、食欲減退等癥狀。根據(jù)《電離輻射防護與輻射源安基本標準》（GB18871－2002），對于從事放射性工作的人員，每年允許接受的劑量當量為50毫希弗，按每年接觸放射性時間2000小時計算，則每小時的劑量當量率為0.025毫希弗，經(jīng)換算，與之相當?shù)目熘凶釉试S通量是18中子／秒／米2 ，熱中子為670中子／秒／米2 ，L520型中子水分儀中子源的中子發(fā)射率為5×104中子／秒／米2，計算后可知，即使無任何屏蔽的裸源，距它14．8厘米處的劑量當量率已符合標準了，而L520型中子水分儀的中子源是包裹在厚厚的聚乙烯防護容器中，容器外層還有一層對熱中子吸收率大的含硼材料，快中子在容器中大部分已被慢化和吸收了，儀器外面的劑量當量己遠低于標準，況且測量者工作時軀體距探頭一般在1米以上，年工作時間也不到2000小時，因此所受到的輻射量是很小的，不會對身體產(chǎn)生不良的影響。但中子土壤水分儀中含有放射源，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，使用單位應到環(huán)保部門申請注冊，才能購買使用。




 
技術(shù)指標
中子水分儀是集多種高新技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。它可反復原位測量田間任意深度的土壤含水量，不用采樣，測速快，度高，直讀含水量值。能存貯并向計算機傳輸測量數(shù)據(jù)。儀器使用壽命長，重量輕，操作簡便，并采用低強度同位素中子源，特別防護設計，放射防護優(yōu)于標準。

中子法測水是公認的的土壤含水量測量方法，測量度屬的一類，特別適用于深層土壤含水量的測量與水分動態(tài)變化觀察，在2米以上至數(shù)十米的深度內(nèi)，其性無可替代，在地質(zhì)、水文、林業(yè)、旱作農(nóng)業(yè)、農(nóng)田水利、工程建筑等諸多領域有的應用。它給有關(guān)科研和生產(chǎn)人員提供了一種嶄新的測量手段，使過去無法或難以進行的科學實驗與技術(shù)推廣工作變得簡單快捷。先在欲測量的田間埋設測量導管。導管長度為測量要求的深深度(市場所購成品管通常不過6米，長需套接)。導管一般為鋁質(zhì)或薄壁不銹鋼管，底部焊接密封以防水滲入。導管上端高出地面約10厘米以防防雨水灌入。測量時儀器底部喇叭口與導管對接，探頭順著導管放至欲測深度，這時中子穿過導管壁進入土壤，取得土壤水分信息后再穿過導管壁回到探頭，只要30秒左右即可得到該土層的含水量值，這樣從上往下即可逐層測出導管深度范圍內(nèi)的土壤含水量。儀器內(nèi)有10條多項式標定方程供用戶選擇，用于不同土質(zhì)的測量計算。測量結(jié)果可自動貯存在儀器的單片計算機系統(tǒng)中，每次可存1800個數(shù)據(jù)。測量完畢后，這些數(shù)據(jù)可通過串行口輸入到計算機的中子水分儀管理軟件中，并能復制到EXCEL軟件里，然后進一步計算處理。導管通常是半性埋置，可連續(xù)測量許多年，由于不用取樣，沒有擾動土壤，每次測量位置和測量條件一致，可得到被測田地水分完整的資料。RD99型中子水分儀在20年的使用期內(nèi)，測量效率不會有任何下降，除了充電電池只能用5年左右外，不用換任何其他部件，一次投資受益，綜合費用低于其他測量方法。中子水分儀的另一個重要優(yōu)點是可測冰和結(jié)晶水，這在冰土層測量中是其它測量方法不可比擬的。



3，中子測水的基本原理

由普通物理學的動量守恒定律可知，如運動著的乒乓球碰到一個鐵球時，該乒乓球僅運動方向改變而速度變化很小，即能量損失很少；但運動著的乒乓球碰到一個靜止的乒乓球時，它會使靜止的乒乓球向前運動而自己卻停了下來，即能量損失很大。氫原子的質(zhì)量和中子十分接近，所以一個高速運動的快中子和氫原子發(fā)生彈性碰撞時，它的能量急劇下降，平均十多次碰撞就減速變成能量很小的熱中子。在中子水分儀前端，裝有一個同位素中子源，它能不斷地發(fā)射出快中子，當土壤中的含氫量(即含水量)較大時，快中子很快被慢化成熱中子，這些熱中子猶如云霧一般緊緊圍繞在中子源的周圍：如土壤含水量較小時，中子被碰撞的機會少，能運動到稍遠的地方去，這樣中子云的密度就較稀疏，反之亦然。在中子源的附近，裝有一個熱中子探測器，它能測出進入其體積內(nèi)的熱中子，這樣熱中子計數(shù)和土壤含水量之間就存在一種確定的關(guān)系，通過標定，我們就能由熱中子計數(shù)算出土壤含水量。



4，儀器的標定

中子水分儀所測到的只是熱中子計數(shù)，但這個計數(shù)對應的土壤含水量究竟是多少，必須要通過標定才能知道，標定就是給某一測量器具刻劃上計量刻度。如溫度計的標定是把一根空白的溫度計放在冰水中，確定出0度，再放入沸水中，確定出100度點，然后再把兩點之間均勻地分成100等份，這樣就可以用它去測量未知的溫度了。中子儀的標定也類似，我們將中子儀探頭放入某一層土壤中，測量出一個計數(shù)值，隨即在導管四周用土鉆取出這層土壤的土樣，用標準的烘干法測出土壤含水量，這樣就得到一對數(shù)值，再選擇不同含量的土壤繼續(xù)測量取樣，我們就能得到一組組數(shù)值，通過數(shù)學上的回歸計算，得到回歸方程。在實際測量中是測出熱中子計數(shù)值，再由回歸方程算出含水量，當然這一過程是由儀器內(nèi)的單片計算機系統(tǒng)自動完成的。 



5．放射防護知識

一提到放射性，人們往往把它和原子彈聯(lián)系在一起，感到恐懼，這是人們對它不太了解的緣故。其實，我們無時無刻不在和放射性打交道。在家中，墻體材料中的放射性同位素會發(fā)出射線，在戶外，射線能穿過我們的身體，隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，越來越多診斷和治療使用了放射性儀器，幾乎人人都做過的胸部透視、拍片，不少人接受過 CT、同位素掃描檢查，癌癥病人的放療、 伽馬刀治療，甲狀腺病人口服或注射同位素等，往往接受了幾十上百倍常放射線的輻射，統(tǒng)計資料表明，過居民標準劑量1000倍，僅有2％的人會出現(xiàn)輕微反應，過3000倍時，才可能出現(xiàn)失眠、頭昏、食欲減退等癥狀。根據(jù)《電離輻射防護與輻射源安基本標準》（GB18871－2002），對于從事放射性工作的人員，每年允許接受的劑量當量為50毫希弗，按每年接觸放射性時間2000小時計算，則每小時的劑量當量率為0.025毫希弗，經(jīng)換算，與之相當?shù)目熘凶釉试S通量是18中子／秒／米2 ，熱中子為670中子／秒／米2 ，L520型中子水分儀中子源的中子發(fā)射率為5×104中子／秒／米2，計算后可知，即使無任何屏蔽的裸源，距它14．8厘米處的劑量當量率已符合標準了，而L520型中子水分儀的中子源是包裹在厚厚的聚乙烯防護容器中，容器外層還有一層對熱中子吸收率大的含硼材料，快中子在容器中大部分已被慢化和吸收了，儀器外面的劑量當量己遠低于標準，況且測量者工作時軀體距探頭一般在1米以上，年工作時間也不到2000小時，因此所受到的輻射量是很小的，不會對身體產(chǎn)生不良的影響。但中子土壤水分儀中含有放射源，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，使用單位應到環(huán)保部門申請注冊，才能購買使用。




 

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