CN203350089U - 一种大气中不同形态氚的采样设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大气中不同形态氚的采样设备，该采样设备包括依次串联的一第一级取样系统、一第二级取样系统和一第三级取样系统；所述的第一级取样系统包括依次连通的一第一级氚化水收集装置和一第一级防氚化水交叉污染装置；所述的第二级取样系统包括依次连通的一第二级催化氧化装置、一第二级冷却换热器、一第二级氚化水收集装置、一第二级防氚化水交叉污染装置和一第二级气体供给装置，所述的第三级取样系统包括依次连通的一第三级催化氧化装置、一第三级冷却换热器、一第三级氚化水收集装置、一第三级防氚化水交叉污染装置，所述的第三级取样系统还包括一第三级气体供给装置。该采样设备使用方便，安全可靠。

Description

一种大气中不同形态氚的采样设备

技术领域

本实用新型涉及气体采样领域，特别涉及一种大气中不同形态氚的采样设备。

背景技术

熔盐堆是第四代核能系统优先发展的六种堆型之一，熔盐堆冷却剂中的锂受中子照射会产生大量的氚（T），这些氚（T）主要以氚化水（HTO）、氚化氢（HT）和氚化甲烷（CH₃T）等气态氚化物的形式存在，这些气态氚化物会微量扩散于核电站周围的大气中。不同形态氚会对环境造成不同程度的污染，对生物体造成不同的危害，因此有必要对大气环境中不同形态的氚进行采样和监测。目前常用的气态氚监测系统包括采样系统和检测系统，其中采样系统是通过氧化、吸附、冷凝等方法将大气中的气态氚化物收集起来，检测系统通常是使用液闪测量的手段测量氚的浓度。

现有的气态氚采样设备主要是采集大气中的氚化水，其主要是利用冷凝或者吸附柱吸附的方法将大气中的水以及氚化水收集起来，对大气中存在的氚化氢（HT）和氚化甲烷（CH₃T）等气态氚化物的采样及检测的方法和设备非常有限。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术针对大气中存在的不同形态的氚化物的采样设备非常有限的缺陷，提供一种不同形态氚的采样设备，采用本实用新型所述气态氚化物的采样设备能够同时收集大气中不同形态的氚，该采样设备使用方便，安全可靠，采样周期短，检测效率高。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案之一为：一种不同形态氚的采样设备，所述采样设备包括依次串联的一第一级取样系统、一第二级取样系统和一第三级取样系统；所述的第一级取样系统包括依次连通的一第一级氚化水收集装置和一第一级防氚化水交叉污染装置；所述的第二级取样系统包括依次连通的一第二级催化氧化装置、一第二级冷却换热器、一第二级氚化水收集装置和一第二级防氚化水交叉污染装置，所述的第二级催化氧化装置用于催化氧化氢气和氚化氢，所述的第二级取样系统还包括一第二级气体供给装置，所述的第二级气体供给装置与所述的第二级催化氧化装置相连，用于向所述的第二级催化氧化装置提供氢气；所述的第三级取样系统包括依次连通的一第三级催化氧化装置、一第三级冷却换热器、一第三级氚化水收集装置和一第三级防氚化水交叉污染装置，所述的第三级催化氧化装置用于催化氧化甲烷和氚化甲烷；所述的第三级取样系统还包括一第三级气体供给装置，所述的第三级气体供给装置与所述的第三级催化氧化装置相连，用于向所述的第三级催化氧化装置提供甲烷。

本实用新型中，所述的第一级取样系统用于氚化水（HTO）的取样，所述的第二级取样系统用于HT的取样，所述的第三级取样系统用于CH₃T的取样，因此，通过串联的三级取样系统以实现对含有不同形态氚的物质进行分别采样。

其中，所述的第一级HTO收集装置为本领域常规使用的HTO收集装置，用于收集空气中的水和氚化水。所述的第一级HTO收集装置较佳地包括一第一级冷阱和与该第一级冷阱连通的一个以上的第一级HTO收集容器。所述的第一级HTO收集容器的数目较佳地为两个。所述的第一级HTO收集装置更佳地还包括一个以上的第一级阀件，每个所述的第一级阀件用于控制该第一级冷阱与该第一级HTO收集容器之间的连通或闭合状态。所述的第一级阀件较佳地为球阀，所述的第一级冷阱较佳地为半导体冷阱。按本领域常识，当气体通过所述的第一级冷阱时，可以将第一级阀件关闭，然后至气体完全通过后，再打开所述的第一级阀件，使所述的第一级冷阱中的冷凝物融化，流入至所述的第一级HTO收集容器。

其中，所述的第一级防HTO交叉污染装置可为本领域常规使用的吸附HTO和H₂O的装置，用于吸收所述第一级HTO收集装置收集不完全的HTO，同时避免HTO对于后续取样系统的交叉污染。所述的第一级防HTO交叉污染装置较佳地为一变色硅胶吸附柱、分子筛吸附柱或无水氯化钙。

其中，所述的第二级催化氧化装置可为本领域常规用于催化氧化HT的催化氧化装置。按本领域常识，所述的第二级催化氧化装置中包括一第二级控温装置和一第二级催化反应床。所述的第二级催化反应床可为本领域常规使用的催化反应床，较佳地包括第二级催化剂活性组分和第二级催化剂载体。所述的第二级催化剂活性组分较佳地为Pt和/或Pd。所述的第二级催化剂载体较佳地为硅烷改性的Al₂O₃、聚苯乙烯-二乙烯基苯（SDB）或聚四氟乙烯（PTFE）。所述的第二级催化剂活性组分的负载量较佳地为0.5～5wt%。所述的第二级控温装置用于控制HT、H₂的催化氧化温度。

其中，所述的第二级冷却换热器可为本领域常规使用的冷却换热器，用于降低从所述第二级催化氧化装置流出的气体的温度。按本领域常识，所述第二级冷却换热器不会使水凝固。

其中，所述的第二级HTO收集装置可为本领域常规使用的HTO收集装置。所述的第二级HTO收集装置较佳地包括一第二级冷阱和与所述第二级冷阱连通的一个以上的第二级HTO收集容器。所述的第二级HTO收集容器的数目较佳地为2个。所述的第二级HTO收集装置更佳地还包括一个以上的第二级阀件，所述的第二级阀件用于控制所述第二级冷阱和所述第二级HTO收集容器的连通状态。所述的第二级阀件较佳地为球阀。所述的第二级冷阱较佳地为半导体冷阱。按本领域常识，当气体通过所述的第二级冷阱时，可以将第二级阀件关闭，然后至气体完全通过后，再打开所述的第二级阀件，使所述的第二级冷阱中的冷凝物融化，流入至所述的第二级HTO收集容器。

其中，所述的第二级防HTO交叉污染装置可为本领域常规使用的吸附HTO和H₂O的装置，用于吸收所述第二级HTO收集装置收集不完全的HTO，同时避免HTO对于后续取样系统的交叉污染。所述的第二级防HTO交叉污染装置较佳地为一变色硅胶吸附柱。

其中，所述的第二级气体供给装置可为本领域常规使用的供给H₂的装置。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述的第二级气体供给装置包括一H₂供给装置和与所述H₂供给装置相连的一H₂质量流量控制器。按本领域常识，所述的H₂供给装置可以是一带有阀件的氢气发生器。按本领域常识，所述的第二级气体供给装置中没有含³H的物质。

本实用新型中，所述的第二级取样系统较佳地还包括一第二级流量计，用于检测进入所述第二级取样系统的气体流量，所述的第二级流量计与所述的第一级防HTO交叉污染装置相连通，并设置在所述第一级防HTO交叉污染装置的下游。所述的第二级流量计可为本领域常规使用的流量计，较佳地为一浮子流量计或一热式气体流量计。

其中，所述的第三级催化氧化装置可为本领域常规用于催化氧化CH₃T的催化氧化装置。按本领域常识，所述的第三级催化氧化装置中包括一第三级控温装置和一第三级催化反应床。所述的第三级催化反应床可为本领域常规使用的催化反应床，较佳地包括第三级催化剂活性组分和第三级催化剂载体。所述的第三级催化剂活性组分较佳地为Pt或Pd。所述的第三级催化剂载体较佳地为Al₂O₃分子筛、CeO₂分子筛、ZrO₂分子筛、ZSM-5分子筛、4A分子筛或SBA-15分子筛。所述的第三级催化剂活性组分的负载量较佳地为0.5～5%，所述百分比为质量百分比。所述的第三级控温装置用于控制CH₃T的催化氧化温度。

其中，所述的第三级冷却换热器可为本领域常规使用的冷却换热器，用于降低从所述第三级催化氧化装置流出的气体的温度。按本领域常识，所述第二级冷却换热器不会使水凝固。

其中，所述的第三级HTO收集装置可为本领域常规使用的HTO收集装置。所述的第三级HTO收集装置较佳地包括一第三级冷阱和与所述第三级冷阱连通的一个以上的第三级HTO收集容器。所述的第三级HTO收集容器的数目较佳地为2个。所述的第三级HTO收集装置更佳地还包括一个以上的第三级阀件，所述的第三级阀件用于控制所述第三级冷阱和所述第三级HTO收集容器的连通状态。所述的第三级阀件较佳地为球阀。所述的第三级冷阱较佳地为半导体冷阱。按本领域常识，当气体通过所述的第三级冷阱时，可以将第三级阀件关闭，然后至气体完全通过后，再打开所述的第三级阀件，使所述的第三级冷阱中的冷凝物融化，流入至所述的第三级HTO收集容器。

其中，所述的第三级防HTO交叉污染装置可为本领域常规使用的吸附HTO和H₂O的装置，用于吸收所述第三级HTO收集装置收集不完全的HTO。所述的第三级防HTO交叉污染装置较佳地为一变色硅胶吸附柱。

其中，所述的第三级气体供给装置可为本领域常规使用的供给CH₄的装置。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述的第三级气体供给装置包括一CH₄供给装置和与所述CH₄供给装置相连的一CH₄流量控制器。按本领域常识，所述的CH₄供给装置可以是一带有阀件的CH₄高压气瓶。按本领域常识，所述的第三级气体供给装置中没有含³H的物质。

本实用新型中，所述的第三级取样系统较佳地还包括一第三级流量计，用于检测进入所述第三级取样系统的气体流量，所述的第三级流量计与所述的第二级防氚化水交叉污染装置相连通，并设置在所述第二级防氚化水交叉污染装置的下游。所述的第三级流量计可为本领域常规使用的流量计，较佳地为一浮子流量计或一热式气体流量计。

本实用新型中，所述的不同形态氚的采样设备较佳地还包括一进样系统，所述的进样系统设置在所述第一级取样系统上游，所述的进样系统包括依次串联连通的一空气过滤器、一进样流量控制器、一进样阀件和一气泵，所述进样系统与所述的第一级取样系统相连通。所述的进样系统能够去除进样气体中的颗粒物杂质，同时检测进样气体的流量。

本实用新型中，所述的不同形态氚的采样设备较佳地还包括一出样流量计，用于检测从所述第三级取样系统出来的气体流量，所述的出样流量计与所述的第三级防¹⁴CO₂交叉污染装置相连通，并设置在所述第三级防HTO交叉污染装置的下游。所述的出样流量计可为本领域常规使用的流量计，较佳地为一浮子流量计或一热式气体流量计。

按本领域常识，本实用新型中的各个部件可以采用常规的连通方式进行连通。本实用新型中，优选采用快接口进行连通，以便于所述不同形态氚的采样设备的检修和维护。

利用如上所述的不同形态氚的采样设备对样本气体进行采样，采用方法较佳地包括下述步骤：

（1）所述样本气体通过所述的第一级取样系统，所述的第一级氚化水收集装置的温度为-10℃～-20℃；

（2）通过步骤（1）后的样本气体进入第二级取样系统，并与自所述第二级气体供给装置输出的H₂一起进入所述的第二级催化氧化装置，所述的第二级催化氧化装置的温度为60～110℃；所述的第二级氚化水收集装置的温度为-10℃～-20℃；

（3）通过步骤（2）后的样本气体进入第三级取样系统，并与自所述第三级气体供给装置输出的CH₄一起进入所述的第三级催化氧化装置，所述的第三级催化氧化装置的温度为380～450℃；所述的第三级氚化水收集装置的温度为-10℃～-20℃；

（4）通过步骤（3）后的样本气体离开所述的采样设备，分别收集所述的第一级氚化水收集装置、所述的第二级氚化水收集装置、所述的第三级氚化水收集装置中的料液，即得。

步骤（1）中，所述样本气体可以按本领域常规的方法和条件通入所述的不同形态氚的采样设备。所述样本气体通入所述第一级取样系统的流量较佳地为2L/min～10L/min。按本领域常识，当环境温度较高时，样本气体流量优选地为2L/min；当环境温度较低时，优选较高的样本气体流量10L/min。

步骤（2）中，自所述第二级气体供给装置输出的H₂的流量较佳地为20L/min～50mL/min，更佳地为40mL/min。

步骤（2）中，所述样本气体在通过所述第二级冷却换热器后，所述样本气体的温度较佳地为20℃～40℃。

步骤（3）中，自所述第三级气体供给装置输出的CH₄的流量较佳地为30L/min～60mL/min，更佳地为50mL/min。

步骤（3）中，所述样本气体在通过所述第三级冷却换热器后，所述样本气体的温度较佳地为40℃～60℃。步骤（3）中，所述的第三级催化剂活性组分的负载量较佳地为0.5%～5%，所述百分比为质量百分比。

一种不同形态氚的检测方法，其包括下述步骤：通过如上所述的不同形态氚的采样设备进行采样，对所述的第一级氚化水收集装置、所述的第二级氚化水收集装置和所述的第三级氚化水收集装置中的收集液进行液闪法测定，即得。

其中所述液闪法可参考文献：杨海兰，液体闪烁计数与低水平环境氚的监测[J]，2012，187（1）所记载的技术内容。

本实用新型中，通过液闪法测定所述的第一级HTO收集装置的收集液中的HTO含量，即可计算得到进样气体中的HTO含量；通过液闪法测定所述的第二级HTO收集装置的收集液中的HTO含量，即可计算得到进样气体中的HT含量；通过液闪法测定所述的第三级HTO收集装置的收集液中的HTO含量，即可计算得到进样气体中的CH₃T含量。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型所用试剂和原料均市售可得。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型所述不同形态氚的采样装置能够同时收集大气中不同形态的氚，包括氚化水（HTO）、氚化氢（HT）和氚化甲烷（CH₃T）等气态氚化物，该采样设备使用方便，安全可靠。利用该设备检测大气中不同形态的氚的检测方法采样周期短，检测效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的不同形态氚采样设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2所述的在中国科学院上海应用物理研究所园区中两处不同地点的空气采样结果。

具体实施方式

下面列举各个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1一种不同形态氚的采样设备

图1是本实用新型所述不同形态氚的采样设备的结构示意图，该采样设备包括依次连通的一进样系统、一第一级取样系统、一第二级取样系统、一第三级取样系统、一出样流量计26，该出样流量计26为一浮子流量计，一出样阀门27；该出样阀门27为针型阀；

该进样系统包括依次连通的一空气过滤器1、一进样流量控制器2、一进样阀件3、一气泵4；该进样阀件3为一针型阀；

该第一级取样系统包括依次连通的一第一级HTO收集装置、一第一级防HTO交叉污染装置8、该第一级HTO收集装置包括一第一级冷阱7、两个第一级HTO收集容器11，该两个第一级HTO收集容器11均分别通过一第一级阀件28与该第一级冷阱7连通，该第一级冷阱7为半导体冷阱，该两个第一级阀件28为球阀；该第一级防HTO交叉污染装置8为一变色硅胶吸附柱；

该第二级取样系统包括依次连通的一第二级流量计12、一第二级催化氧化装置13、一第二级冷却换热器14、一第二级HTO收集装置、一第二级防HTO交叉污染装置17、该第二级流量计12与该第一级防HTO交叉污染装置8相连通；该第二级流量计12为一浮子流量计；该第二级催化氧化装置13用于催化氧化H₂和HT，该第二级催化氧化装置13中包括一第二级控温装置（图中未示出）和一第二级催化反应床（图中未示出），该第二级催化反应床的催化剂活性组分可以是Pt和/或Pd，该第二级催化反应床的催化剂载体可以是硅烷改性的Al₂O₃、SDB或PTFE；该第二级HTO收集装置包括一第二级冷阱15和两个第二级HTO收集容器16，该两个第二级HTO收集容器16分别通过一第二级阀件29与该第二级冷阱15连通，该第二级冷阱15为半导体冷阱，该两个第二级阀件29为球阀；该第二级防HTO交叉污染装置17为一变色硅胶吸附柱；

该第二级取样系统还包括一第二级气体供给装置，该第二级气体供给装置与该第二级催化氧化装置13相连，用于向该第二级催化氧化装置13提供氢气；该第二级气体供给装置包括一H₂供给装置5，与该H₂供给装置5相连通的一H₂流量控制器9，该H₂供给装置为一氢气发生器5，该氢气发生器5带有一阀件10，通过一带有H₂流量控制器9的管道与第二级催化氧化装置13相连通，所述阀件10为一针型阀。

该第三级取样系统包括依次连通的一第三级流量计18、一第三级催化氧化装置21、一第三级冷却换热器22、一第三级HTO收集装置、一第三级防HTO交叉污染装置25；该第三级流量计18为一浮子流量计，所述第三级流量计18与所述第二级防HTO交叉污染装置17相连通；该第三级催化氧化装置21用于催化氧化CH₃T和甲烷，该第三级催化氧化装置21中包括一第三级控温装置（图中未示出）和一第三级催化反应床（图中未示出），该第三级催化反应床的催化剂活性组分可以是Pt和/或Pd，该第三级催化反应床的催化剂载体可以是Al₂O₃分子筛、CeO₂分子筛、ZrO₂分子筛、ZSM-5分子筛、4A分子筛或SBA-15分子筛；该第三级HTO收集装置包括一第三级冷阱23和两个第三级HTO收集容器24，该两个第三级HTO收集容器24分别通过一第三级阀件30与该第三级冷阱23连通，该第三级冷阱23为半导体冷阱，该两个第三级阀件30为球阀；该第三级防HTO交叉污染装置25为一变色硅胶吸附柱；

该第三级取样系统还包括一第三级气体供给装置，该第三级气体供给装置与该第三级催化氧化装置21相连通，用于向该第三级催化氧化装置21提供CH₄；该第三级气体供给装置包括一CH₄供给装置和与该CH₄供给装置相连的一CH₄流量控制器19，该CH₄供给装置为一带有阀件20的CH₄高压气瓶6，所述阀件20为一针型阀，所述CH₄高压气瓶6与第三级催化氧化装置21通过带有CH₄流量控制器19的管路相连通。

实施例2不同形态氚的采样方法

利用实施例1所述不同形态氚的采样设备分别对中国科学院上海应用物理研究所园区中两处不同的地点的空气进行采样，采样方法包括下述步骤：

（1）将样本气体通入进样系统，经过空气过滤器1过滤后，以10L/min的流量通入第一级取样系统，第一级冷阱7的温度为-20℃；

（2）通过步骤（1）后的样本气体进入第二级取样系统，并与自第二级气体供给装置输出的H₂一起进入第二级催化氧化装置13，其中，H₂的流量为40mL/min，第二级催化氧化装置13的温度为80℃，第二级催化剂为硅烷修饰的氧化铝负载的Pt催化剂，Pt的负载量是1wt%；通过第二级冷却换热器14后的样本气体的温度为30℃，第二级冷阱15的温度为-20℃；

（3）通过步骤（2）后的样本气体进入第三级取样系统，并与自第三级气体供给装置输出的CH₄一起进入第三级催化氧化装置21，其中，CH₄的流量为50mL/min，第三级催化氧化装置21的温度为450℃，第三级催化剂为ZSM-5负载的Pd催化剂，该催化剂活性组分的负载量为2wt%；通过第三级冷却换热器22后的样本气体的温度为50℃，第三级冷阱23的温度为-20℃；

（4）通过步骤（3）后的样本气体离开实施例1的不同形态氚的采样设备，待第一级冷阱7、第二级冷阱15和第三级冷阱23中的冷凝物融化并分别流入第一级HTO收集容器11、第二级HTO收集容器16和第三级HTO收集容器24后，分别收集第一级HTO收集容器11、第二级HTO收集容器16和第三级HTO收集装置24中的料液，即可。

实施例3不同形态氚的检测及结果

将实施例2中所收集到的料液分别采用液闪法测定其中³H的含量，液闪法测量的具体步骤请参见文献：杨海兰，液体闪烁计数与低水平环境氚的监测[J]，2012，187（1）所记载的技术内容，测定结果如图2所示。所得结果表明利用该设备检测大气中不同形态的氚的检测方法采样周期短，检测效率高。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述采样设备包括依次串联的一第一级取样系统、一第二级取样系统和一第三级取样系统；所述的第一级取样系统包括依次连通的一第一级氚化水收集装置和一第一级防氚化水交叉污染装置；所述的第二级取样系统包括依次连通的一第二级催化氧化装置、一第二级冷却换热器、一第二级氚化水收集装置和一第二级防氚化水交叉污染装置，所述的第二级催化氧化装置用于催化氧化氢气和氚化氢，所述的第二级取样系统还包括一第二级气体供给装置，所述的第二级气体供给装置与所述的第二级催化氧化装置相连，用于向所述的第二级催化氧化装置提供氢气；所述的第三级取样系统包括依次连通的一第三级催化氧化装置、一第三级冷却换热器、一第三级氚化水收集装置和一第三级防氚化水交叉污染装置，所述的第三级催化氧化装置用于催化氧化甲烷和氚化甲烷；所述的第三级取样系统还包括一第三级气体供给装置，所述的第三级气体供给装置与所述的第三级催化氧化装置相连，用于向所述的第三级催化氧化装置提供甲烷。 

2.如权利要求1所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第一级氚化水收集装置包括一第一级冷阱和与所述第一级冷阱连通的一个以上的第一级氚化水收集容器；所述的第一级防氚化水交叉污染装置为一变色硅胶吸附柱、分子筛吸附柱。 

3.如权利要求1所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第二级催化氧化装置中包括一第二级控温装置和一第二级催化反应床；所述的第二级氚化水收集装置包括一第二级冷阱和与所述第二级冷阱连通的一个以上的第二级氚化水收集容器；所述的第二级防氚化水交叉污染装置为一变色硅胶吸附柱、分子筛吸附柱。 

4.如权利要求1所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第二级气体供给装置包括一带有一阀件的氢气供给装置和一与所述氢气供给装置相连的一氢气流量控制器；所述的第二级取样系统还包括一第二级流 量计，用于检测进入所述第二级取样系统的气体流量，所述的第二级流量计与所述的第一级防氚化水交叉污染装置相连通，并设置在所述第一级防氚化水交叉污染装置的下游。 

5.如权利要求1所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第三级催化氧化装置中包括一第三级控温装置和一第三级催化反应床；所述的第三级氚化水收集装置包括一第三级冷阱和与所述第三级冷阱连通的一个以上的第三级氚化水收集容器，所述的第三级防氚化水交叉污染装置为一变色硅胶吸附柱、分子筛吸附柱。 

6.如权利要求1所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第三级气体供给装置包括一甲烷供给装置和与所述甲烷供给装置相连通的一质量流量控制器和一阀件；所述的第三级取样系统还包括一第三级流量计，用于检测进入所述第三级取样系统的气体流量，所述的第三级流量计与所述的第二级防氚化水交叉污染装置相连通，并设置在所述第二级防氚化水交叉污染装置的下游。 

7.如权利要求1所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的采样设备还包括一进样系统，所述的进样系统设置在所述第一级取样系统上游，所述的进样系统包括依次连通的一空气过滤器、一进样质量流量控制器、一进样阀件和一气泵，所述进样系统与所述的第一级取样系统通过管路相连通，所述的采样设备还包括一出样流量计，用于检测从所述第三级取样系统出来的气体流量，所述的出样流量计与所述的第三级防氚化水交叉污染装置相连通，并设置在所述第三级防氚化水交叉污染装置的下游，所述的出样流量计为一浮子流量计或一热式气体流量计。 

8.如权利要求2所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第一级氚化水收集装置还包括一个以上的第一级阀件，每个所述的第一级阀件用于控制所述第一级冷阱和每个所述第一级氚化水收集容器的连通状态，所述的第一级阀件为球阀；所述的第一级冷阱为半导体冷阱。 

9.如权利要求3所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第二级催化反应床包括第二级催化剂活性组分和第二级催化剂载体，所述的第二级催化剂活性组分为Pt和/或Pd；所述的第二级催化剂载体为硅烷修饰的Al₂O₃、聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚四氟乙烯；所述的第二级氚化水收集装置还包括一个以上的第二级阀件，所述的第二级阀件用于控制所述第二级冷阱和所述第二级氚化水收集容器的连通状态，所述的第二级阀件为球阀；所述的第二级冷阱为半导体冷阱。 

10.如权利要求5所述的不同形态氚的采样设备，其特征在于，所述的第三级催化反应床包括第三级催化剂活性组分和第三级催化剂载体，所述的第三级催化剂活性组分为Pt或Pd，所述的第三级催化剂载体为Al₂O₃分子筛、ZrO2分子筛、ZSM-5分子筛、4A分子筛或者SBA-15分子筛；所述的第三级氚化水收集装置包括一第三级冷阱和与所述第三级冷阱连通的一个以上的第三级氚化水收集容器；所述的第三级氚化水收集装置还包括一个以上的第三级阀件，所述的第三级阀件用于控制所述第三级冷阱和所述第三级氚化水收集容器的连通状态；所述的甲烷供给装置为一带有阀件的甲烷高压气瓶；所述的第三级流量计为一浮子流量计或一热式气体流量计，所述的第三级阀件为球阀；所述的第三级冷阱为半导体冷阱。 

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