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一种开放空气中钠气溶胶检测系统及检测方法,利用电能变换单元将蓄电池储存电能变换为直流高压,纳秒脉冲产生单元将直流高压变换为重频高压纳秒脉冲,开放空气中放电装置中气体抽取装置将待测气体输送至同轴金属棒电极间隙中。重频高压纳秒脉冲作用于开放空气中放电装置,间隙产生火花放电,通过碰撞电离和解离激发过程实现钠气溶胶高效激发,钠退激发过程形成钠特征谱线;光纤准直器收集放电间隙全部发射光,并传输至光谱仪。脉冲放电与光谱仪时间同步单元提供两路具有可调时间差的同步触发信号,光谱仪所采集的仅为火花放电持续时间内的辐射光,提高光谱信号的信噪比。如果光谱仪测量的钠特征谱线高于预设限制,判断开放空气中存在钠气溶胶

所述开放空气中放电装置4包括外壳12，通过金属电极固定装置8固定在外壳12的顶面和底面的一对同轴金属棒电极7，一对同轴金属棒电极7插入外壳12内的一端间留有间隙；安装在外壳12一侧面从待测环境中抽取气体的气体抽取装置9，安装在外壳12另一侧面与气体抽取装置9位置相对的气体排出口10；安装在外壳12正面的光线准直器11，光线准直器11用于收集重频纳秒脉冲电压施加在同轴金属棒电极7间隙上形成火花放电产生的光并将光信号由光纤输送至光谱仪5。

钠冷快中子反应堆是一种快中子增殖反应堆，以液态金属钠作为冷却剂。液态金属钠具有低密度、高导热率、高沸点等优良特性，中子吸收截面小，与堆芯材料具有良好相容性。然而，钠是活泼金属，当管道或设备破损时，液态金属钠可能会泄露到空气中发生燃烧，导致严重火灾事故和设备损伤，因此，液态金属钠泄露的实时监测与早期预警对于钠冷快中子反应堆安全稳定运行具有重要意义。液态金属钠泄露早期会在空气中形成钠气溶胶，设备日常运维需要操作人员定期巡检监测空气中钠气溶胶含量。实时、准确、便携式的开放空气中钠气溶胶检测传感器是监测液态金属钠泄露的迫切需求。国内外现有的金属钠泄露检测原理包括分布式或单点接触式钠泄露传感、波动式钠电离传感、激光振荡电离质谱法、高能激光离解法、钠火产物监测、含氩气等载气的微波等离子体法等。分布式或单点接触式钠泄露传感利用金属钠的导电性，当发生金属钠泄露时，液态钠会造成分布式或单点接触式钠泄露传感器两根不锈钢丝电极短路，形成短路信号。然而，在液态金属钠泄露早期空气中仅存在微量钠气溶胶，两根不锈钢丝电极间阻抗仍极大，此种方法仅适用于大量金属钠泄露。波动式钠电离传感基本原理为监测直流电压下离子电流，离子电流波动反映空气中钠气溶胶含量有关，然而此种方法需要检测百pA级别微弱电流，对于测量设备的电流测量精度要求高，且微弱电流幅值受到检测回路中电阻元件热噪声的影响。激光振荡电离质谱法特点是只检测金属钠同位素，有利于区分空气背景钠气溶胶和由于管道中泄露产生的钠气溶胶，包括取样、激光激发原子化、激光振荡、基于质谱仪的钠离子检测等步骤，然而该方法需要激光器、飞行时间法质谱仪等复杂设备，不适用于现场巡检。高能激光离解法是采用激光脉冲对采样气体进行离解形成局部高温等离子体，通过检测金属钠特征谱线得到钠气溶胶含量，高能激光器输出能量稳定性决定检测稳定性，然而激光器输出稳定能量需要严苛的温湿度条件，难以适用于现场巡检。钠火产物监测法基本原理为通过有机气体燃烧实现取样气体原子化，与高能激光离解法类似，通过检测金属钠特征谱线得到钠气溶胶含量，然而该方法需要引入有机气体，存在火灾风险。

本发明在钠气溶胶检测技术域有着广泛的应用前景。

发明人：赵政 李江涛 黄宗泽西安交通大学是我国最早兴办、享誉海内外的著名高等学府，是教育部直属重点大学。西迁以来，一代代交大人扎根西部、服务国家，为西部发展和国家建设作出了卓越贡献，以实际行动铸就了第一批纳入中国共产党人精神谱系的西迁精神。2017年12月，习近平总书记对学校15位老教授来信作出重要指示。在2018年新年贺词中，习近平总书记再次提到“西安交大西迁的老教授”。2020年4月22日，习近平总书记来校考察并发表重要讲话，强调西迁精神的核心是爱国主义，精髓是听党指挥跟党走，与党和国家、与民族和人民同呼吸、共命运，勉励师生在新时代创造属于我们这代人的历史功绩，给全校师生以巨大关怀和极大鼓舞，为学校新时代建设中国特色世界一流大学提供了根本遵循和行动指南。

1)采用开放空气中重频高压纳秒脉冲火花放电，大气压环境放电，无需使用传统微波等离子体法中氩气等易电离载气，检测装置不含真空泵等复杂耗能装置，装置结构简化，设备功耗显著降低，便于实现现场巡检和大规模分布式实时监测；

2)采用重频高压纳秒脉冲火花放电形式，电子密度和气体温度高，电离效率比传统直流、交流等放电高，提高钠气溶胶激发效率，有利于增大钠气溶胶检测效率和信噪比；

3)通过调节脉冲参数(如脉冲电压幅值、脉冲频率等)实现调控钠气溶胶检测灵敏度；

4)通过脉冲放电与光谱仪时间同步装置实现仅采集脉冲放电期间光谱信号，提高有效信号的信噪比。

为促进科学技术产业化的发展，希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力，实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力，希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金；在双方合作期间，我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化，采取以下方式并达到相应的目的：

一是开发新的产品或服务，以培育新的市场竞争力；

二是开发新的工艺，以提质、降本、降耗、增能、增效；

三是完善管理，优化流程，以强化对企业生产经营的控制力；

四是进入新的市场，以扩大市场规模；

五是培育新的能力，以取得新的优势；

六是完善经营管理的体制机制，以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制，按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等，协同推进研究开发与科技成果转化。