空气放射性监测仪是一种用于实时或定期监测空气中放射性核素浓度的仪器设备，广泛应用于核设施运行、核事故应急、环境保护、公共卫生安全及辐射防护等领域。其核心功能是通过采集空气样品（气溶胶、气体或碘等），利用辐射探测技术对样品中的放射性活度进行测量和分析，从而及时发现空气中放射性水平的异常变化，为辐射安全决策提供科学依据。该仪器通常具备高灵敏度、良好的稳定性和自动化程度，能够适应不同环境条件下的监测需求。
1. 采样系统：负责从环境空气中采集待测样品，是监测仪获取分析对象的关键环节。对于气溶胶放射性监测，采样系统通常包含采样泵、采样头、切割器（如PM10、PM2.5切割器，用于分离特定粒径范围的气溶胶颗粒）和采样滤膜（如玻璃纤维滤膜、聚丙烯滤膜等，用于捕集气溶胶颗粒）。对于气体放射性核素（如氡、氙、碘等），可能采用活性炭吸附、分子筛吸附、溶液吸收或特殊膜渗透等采样方式，相应的采样部件会有所不同。采样流量和采样时间是影响采样效率和样品代表性的重要参数。
2. 探测系统：核心部件，用于将采集到的放射性样品所发射的射线（α、β、γ射线等）转换为可测量的电信号。常用的探测器类型包括：
o 闪烁探测器：如NaI(Tl)闪烁探测器常用于γ射线测量，具有探测效率高、能量分辨率适中、成本相对较低等特点；塑料闪烁体则常用于β射线测量。
o 半导体探测器：如高纯锗（HPGe）探测器，具有极高的能量分辨率，能够识别不同γ核素，常用于实验室分析或需要核素识别的场合，但对工作环境（如低温）要求较高；硅半导体探测器可用于α射线和低能β射线的测量。
o 电离室：结构简单、稳定性好，常用于环境水平γ辐射的连续监测或剂量率测量。
探测器的选择取决于目标放射性核素的种类、能量以及监测灵敏度要求。
3. 信号处理与分析系统：由前置放大器、主放大器、脉冲成形电路、多道脉冲幅度分析器（MCA）或单道分析器等组成。探测器输出的微弱电信号经前置放大器放大和初步处理后，由主放大器进一步放大和成形，使其成为便于后续处理的脉冲信号。MCA能将不同幅度的脉冲信号分类计数，得到脉冲幅度谱（即能谱），通过对能谱的分析，可以确定放射性核素的种类和活度；单道分析器则设定特定的阈值范围，只对该范围内的脉冲进行计数。
4. 数据采集与显示系统：通常由微处理器、嵌入式系统或计算机及其配套软件构成。负责控制仪器的运行（如采样开始/停止、参数设置），采集来自信号处理系统的数据（如计数率、能谱数据），并进行必要的计算（如活度浓度、剂量率等）。数据可以实时显示在仪器的显示屏上，如当前计数率、累积计数、活度浓度值、剂量率、报警状态等，并可通过数据接口（如RS232、USB、以太网、无线传输模块）上传至中心数据库或监控平台。
5. 控制系统：实现仪器的自动化运行和状态监控，包括对采样泵的控制（流量调节、启停）、探测器工作条件的控制（如高压电源供给与调节）、温度湿度等环境参数的监测与控制（以保证探测器和电子学系统的稳定工作）以及报警控制等。
6. 电源系统：为仪器各组成部分提供稳定的工作电源，可以是交流供电、直流电池供电或交直流两用，以适应固定安装或便携式监测的不同需求。
7. 外壳与结构：仪器的外壳不仅起到保护内部元器件的作用，还可能需要考虑防护电磁干扰、防水、防尘、耐腐蚀等环境适应性要求。整体结构设计应便于操作、维护和校准。
