產(chǎn)品名稱:智能中子土壤水分儀
產(chǎn)品型號(hào):L520

 特點(diǎn)與應(yīng)用
中子水分儀是集多種*于一體的高科技產(chǎn)品，它可反復(fù)原位測(cè)量田間任意深度的土壤含水
量，不用采樣，測(cè)速快，精度高，直讀含水量值。

能存貯并向計(jì)算機(jī)傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)，儀器使用壽命長，重量輕，操作簡便，并采用低強(qiáng)度同位素中子
源，特別防護(hù)設(shè)計(jì)，放射防護(hù)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。中子測(cè)水是*的*的土壤含水量測(cè)量方法，特
別適用于深層土壤含水量的測(cè)量與水分動(dòng)態(tài)變化觀察，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(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。目前我國正大力推廣節(jié)水灌溉和防治荒漠化，該儀器在這方面將
大顯身手，它給有關(guān)科研和生產(chǎn)人員提供了一種嶄新的測(cè)量手段，使過去無法或難以進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)
與技術(shù)推廣工作變的簡單快捷。

2、L520型中子土壤水分儀

的使用

首先在欲測(cè)量的田間埋設(shè)測(cè)量導(dǎo)管。導(dǎo)管長度為測(cè)量要求的zui深深度（市場(chǎng)所購成品通常不超過6米，
更長需套接）。導(dǎo)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(dǎo)管上端高出地面約10
厘米，測(cè)量時(shí)儀器底部喇叭口與導(dǎo)管對(duì)接，探頭順著導(dǎo)管放至欲測(cè)深度，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(cè)出導(dǎo)管深度范圍內(nèi)的土壤含水量。儀器內(nèi)有10條多項(xiàng)式標(biāo)定方程
供用戶選擇，用于儀器不同土質(zhì)的測(cè)量計(jì)算。測(cè)量結(jié)果可自動(dòng)貯存在儀器的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，每次
可存1800個(gè)數(shù)據(jù)。測(cè)量完畢后，這些數(shù)據(jù)可通過串行口輸入到計(jì)算機(jī)的中子水分儀管理軟件中，并能
復(fù)制到EXCEL軟件里，然后進(jìn)一步計(jì)算處理。導(dǎo)管通常是半*性埋置，可連續(xù)測(cè)量許多年，由于無
位置變動(dòng)和測(cè)量條件的高度*，可得到被測(cè)田地水分變化準(zhǔn)確與系統(tǒng)的資料。L520型中子水分
儀在20年的使用期內(nèi)，測(cè)量效率不會(huì)有任何下降，除了充電電池只能用五年左右外，不用更換任何其
他部件，一次投資長期受益，綜合費(fèi)用低于其他測(cè)量方法，合乎中國國情。儀器在野外使用高容量充電電池，一次充電連續(xù)使用50小時(shí)。

中子法測(cè)水的*之處，在于它可無損原位重復(fù)測(cè)量，因此和zui常用的烘干法相比，沒有采樣的位置
誤差，另外測(cè)量的有效體積也比土樣大得多，從統(tǒng)計(jì)的角度講就是它的樣本容量大，用它的測(cè)量結(jié)果
去推論某快田里的某一層土壤總體含水量的數(shù)學(xué)期望值，較烘干法也準(zhǔn)確許多。另外中子法測(cè)量不象
電容，電阻法那樣易受土壤鹽，堿化學(xué)成份的干擾，外界因素影響較小。

3、中子測(cè)水的基本原理

由普通物理學(xué)的動(dòng)量守恒定律可知，如運(yùn)動(dòng)著的乒乓球碰到一個(gè)鐵球時(shí)，該乒乓球僅運(yùn)動(dòng)方向改變而
速度變化很小，即能量損失很少；但運(yùn)動(dòng)著的乒乓球碰到一個(gè)靜止的乒乓球時(shí)，它會(huì)使靜止的乒乓球
向前運(yùn)動(dòng)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(gè)高速運(yùn)動(dòng)的
快中子和氫原子發(fā)生彈性碰撞時(shí)，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(gè)同位素中子源，它能不斷地發(fā)射出快中子，當(dāng)土壤中的含氫量（即
含水量）較大時(shí)，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(shí)，中子被碰撞的機(jī)會(huì)少，能運(yùn)動(dòng)到稍遠(yuǎn)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(gè)熱中子探測(cè)器，它能測(cè)出進(jìn)入其體積內(nèi)的熱中子，這樣熱中子
計(jì)數(shù)和土壤含水量之間就存在一種確定的關(guān)系，通過標(biāo)定，我們就能由熱中子計(jì)數(shù)算出土壤含水量。

4、儀器的標(biāo)定

中子水分儀所測(cè)到的只是熱中子計(jì)數(shù)，但這個(gè)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)的土壤含水量究竟是多少，必須要通過標(biāo)定才
能知道，標(biāo)定就是給某一測(cè)量器具刻劃上計(jì)量刻度。如溫度計(jì)的標(biāo)定是把一根空白的溫度計(jì)放在冰
水中，確定出0度，再放入沸水中，確定出100度點(diǎn)，然后再把兩點(diǎn)之間均勻地分成100等份，這樣
就可以用它去測(cè)量未知的溫度了。中子儀的標(biāo)定也類似，我們將中子儀探頭放入某一層土壤中，測(cè)量
出一個(gè)計(jì)數(shù)值，隨即在導(dǎo)管四周用土鉆取出這層土壤的土樣，用標(biāo)準(zhǔn)的烘干法測(cè)出土壤含水量，這樣
就得到一對(duì)數(shù)值，再選擇不同含量的土壤繼續(xù)測(cè)量取樣，我們就能得到一組組數(shù)值，通過數(shù)學(xué)上的回歸計(jì)算，得到回歸方程。在實(shí)際測(cè)量中是測(cè)出熱中
子計(jì)數(shù)值，再由回歸方程算出含水量，當(dāng)然這一過程是由儀器內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成的。

5、放射防護(hù)知識(shí)

一提到放射性，人們往往把它和原子彈在一起，感到恐懼，這是人們對(duì)它不太了解的緣故。其
實(shí)，我們*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(huì)發(fā)出射線，在戶外，
宇宙射線能穿過我們的身體，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)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超常放射線的輻射，統(tǒng)計(jì)資料表明，
超過居民標(biāo)準(zhǔn)劑量1000倍，僅有2％的人會(huì)出現(xiàn)輕微反應(yīng)，超過3000倍時(shí)，才可能出現(xiàn)失眠、頭昏、
食欲減退等癥狀。根據(jù)國家《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871－2002），對(duì)于從事
放射性工作的人員，每年允許接受的劑量當(dāng)量為50毫希弗，按每年接觸放射性時(shí)間2000小時(shí)計(jì)算，則
每小時(shí)的劑量當(dāng)量率為0.025毫希弗，經(jīng)換算，與
之相當(dāng)?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(jì)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(dāng)量率已符合國家標(biāo)準(zhǔn)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(hù)容器中，容器外層還有一層對(duì)熱中子吸收率極大的含硼
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(dāng)量己遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，況且測(cè)量
者工作時(shí)軀體距探頭一般在1米以上，年工作時(shí)間也不到2000小時(shí)，因此所受到的輻射量是很小的，
不會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生不良的影響。

注：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(yīng)到環(huán)保部門申請(qǐng)注冊(cè)，才能購買使用。

標(biāo)配：智能中子土壤水分儀，鎳氫電池組，導(dǎo)管起拔器，定位夾，儀器包裝皮箱。
選配件：土鉆，鋁管或不銹鋼管，各種長度電纜線