汤姆逊平衡法应用于4πγ电离室活度计量标准的研究

基于汤姆逊平衡法（Townsend Balance Method）原理改进了4πγ电离室活度计量标准的微电流测量系统。研究了系统改进后的长期稳定性、重复性等关键计量性能指标。研究了不同工作电压对电离室电荷收集效果的影响，并用镭监督源进行了长期测量试验，验证了标准装置的可靠性。     

4πγ高压电离室活度测量国家标准

研究了 4πγ电离室活度测量国家标准 ,采用汤姆逊平衡法 (TownsendBalanceMethod)的原理 ,设计了新颖的小电流测量积分电位自动平衡电路 ,对 10 0kBq以上的6 0 Co测量的附加不确定度为 7.5× 10 -4。     

4πγ高压电离室活度测量国家标准

研究了4πγ电离室活度测量国家标准,采用汤姆逊平衡法(Townsend Balance Method)的原理,设计了新颖的小电流测量积分电位自动平衡电路,对100kBq以上的60Co测量的附加不确定度为7.5×10-4.     

4πγ井型NaI(Tl)晶体探测器性能研究和初步实验结果

介绍了中国计量科学研究院用于测量放射性核素活度的4πγ井型NaI(Tl)晶体装置。通过分析测量得到的60Co放射源发射的γ射线能谱发现,采用4πγ井型NaI(Tl)晶体对衰变纲图较为复杂的核素进行测量时存在相加峰效应。当放射源从井型NaI(Tl)晶体井口附近逐渐移至井底的过程中,相加峰的计数率逐渐增加,从而使得对60Co特征γ射线全能峰探测效率逐渐降低;此外,由于在井口附近探测器对放射源所张立体角相对较小,对γ射线的探测效率也较低;放射源在井型晶体内的位置发生变化也会对探测器的能量刻度带来影响。     

4πγ井型NaI晶体测量装置开展医用核素99Tcm活度测量的国际比对

⁹⁹Tc^m为目前在核医学领域应用最为广泛的短寿命放射性核素,其活度值的准确性至关重要,为此国际计量局组织了⁹⁹Tc^m核素活度国际关键比对。2012 年3月,中国计量科学研究院电离辐射所采用4πγ井型NaI晶体国际参考系统传递仪器（SIRTI）完成了医用核素99Tcm的比对实验。稳定性测试结果表明SIRTI仪器工作状态满足比对要求,比对核素⁹⁹Tc^m的活度当量测量结果在12.580 kBq左右。     

4πγ电离室放射性核素活度计

利用4πγ电离室作为探测器的放射性核素活度计,采用超低输入偏流MOSFET场效应仪器放大器,设计了小电流测量电路,微电流的测量范围为10-12A～10-6A.给出了能量响应的电离室校准曲线.     

~(137)Cs γ射线空气比释动能基准石墨空腔电离室的研制

根据Bragg-Gray理论研制了圆柱形石墨空腔电离室,用于~(137)Cs空气比释动能基准的建立。通过理论计算灵敏体积内部电场分布,优化了电离室壁和收集极之间接地保护的结构设计,在此基础上,对研制的电离室的饱和曲线、本底电流以及稳定性等电学性能进行了测试,其结果表明完全达到设计要求。对电离室的各项修正因子进行了理论计算和实验测量,实现了~(137)Cs空气比释动能的量值复现,其合成标准不确定度为0.25%。     

4πγ电离室放射性核素活度计

利用4πγ电离室作为探测器的放射性核素活度计，采用超低输入偏流MOSFET场效应仪器放大器，设计了小电流测量电路，微电流的测量范围为10^-12A～10^-6A。给出了能量响应的电离室校准曲线。     

测量不确定度实际应用讲座（九）：电离辐射计量中不确定度的评定

本文介绍电离辐射计量中的不确定度评定的三个具体例子，用液体闪烁计数器测定放射性核素的活度，用含氯正比计数管测量单能快中子注量和用自由空气电离室复现照射量和空气比释动能，给出了不确定度的各个分量以及合成标准不确定度的结果。一、液体闪烁计数器测量放射性活应1．基本原理液体闪烁计数器测量放射性活度是活度测量中最常用的方法之一，测量方法较多，本文只介绍用4π（LS）—γ了符合装置测量电子俘获核素的活度。孩装置采用“双死时间法”，它没有符合线路，不同于常规符合方法。当测量电子俘获核素时，液闪道卜十x）道记录核…     

利用手持式γ核素识别仪快速检测石材中γ放射性核素含量

提出一种利用手持式γ核素识别仪快速测量石材中天然放射性核素含量的方法。该方法借助低本底HPGe γ谱仪,运用能谱分析法确定手持式核素识别仪对226Ra、232Th、40K含量的刻度系数参考值;然后使用手持式γ核素识别仪测量石材中放射性核素γ能谱,利用经过刻度系数参考值修正后的测量结果,估算出石材中226Ra、232Th、40K的比活度。结果表明:该方法测量结果与低本底HPGe γ能谱仪分析结果的最大偏差为25.1%(CRa)、-27.2%(CTh)、-15.2%(CK),可适用于快速无损的检测石材样品γ放射性比活度,以及快速估算装饰石材所致的外照射剂量。     

自制球形空腔电离室的性能测试

为建立和完善250～600 kV段X射线空气比释动能基准,自主研制了一系列石墨空腔电离室作为基准电离室,以球形空腔电离室为例,在参考辐射场上对其性能进行了相关测试,包括电离室的饱和特性、重复性以及漏电情况.结果显示电离室的工作电压为600V,重复性好于0.1％,漏电流值小于30fA,本套电离室的性能符合相关要求.     

基于改进型两次平衡对检法的感应分压器自校准方法

介绍了参考电势变压器和指零仪变压器设计原理,分析了屏蔽间泄漏对测量结果的影响;对常规两次平衡参考电势对检法进行了改进,使零平衡和段平衡测量过程中,参考电势和测差电路均可实现等电位保护;对自校准方法进行了推导,校准结果仅与段平衡和零平衡时锁相放大器测量的电压差值相关,与参考电势变压器、指零仪变压器、辅助变压器等的误差无关,屏蔽间泄漏的影响也得到消除。对1kV感应分压器进行了校准实验,并对校准结果进行了测量不确定度分析,其相对扩展不确定度的评估结果为5.4×10^-8(k=2)。     

防护水平X射线电离室的校准及不确定度分析

防护水平电离室剂量计是辐射防护的主要计量器具,需要在窄谱参考辐射质下进行检定和校准。利用EGSnrc软件模拟了参考辐射质X射线能谱,分析得到的能谱分辨率和平均能量与ISO 4037-1推荐值的最大偏差分别为7.1％和1.04％,均满足规范要求。依托60~250kV X射线空气比释动能国家基准装置,在窄谱系列参考辐射质下完成了距离X光机1m处参考点的空气比释动能量值复现;然后通过替代法对两个传递电离室进行校准并完成量值传递;最后利用传递电离室复现的2.25m处的空气比释动能率对PTW-32002球形电离室进行校准,获得相应的校准因子,校准因子相对扩展不确定度为2.2%(k=2)。     

医用泄漏电流测量网络的校准技术研究

研究了GB 9706.1-2007医用泄漏电流测量网络的校准技术。分析了在DC~1MHz频率范围内校准测量网络的输入阻抗和传输特性的必要性,指出测量网络具有准确的频响特性是实现泄漏电流测量的先决条件;提出了测量网络的校准方法,并分析了测量网络的频响参数标准值。通过分析测试线分布电感对传输特性校准的影响,指出电压表高频共模抑制能力的不足将带来显著的误差。基于DDS、I-V转换和隔离测量等技术,研制了一款多功能的泄漏电流校准仪,能够实现测量网络的输入阻抗和传输电压比的自动扫频校准,满足医用泄漏电流测试仪的校准需要。     

普朗克常数h测定与质量量子基准的最新研究进展

借助基本物理常数来定义新的国际单位制一直是国际计量界研究的热点,其中对于普朗克常数h的测量,出现过电流天平方案、电压天平方案、超导磁悬浮方案、功率天平方案和能量天平方案等多种电学方案。一旦普朗克常数h被精确测定,则可以用其来定义新的质量单位,实现质量基准的量子化。详细比较了现阶段各国应用电学方法测量普朗克常数h方案的原理、装置和进展,对将来普朗克常数h的精确测量以及质量量子基准的发展趋势进行了预测。     

Determination of the SI Volt at the PTB

Work on an electrostatic measuring system for the determination of the SI volt and the conversion factor KV at the PTB is reported. The system consists of a so-called voltage balance and a generator for the dc measuring voltage. There is a need for the development of such a device with an uncertainty below 1 part in 106 because measurements with existing voltage balances, and results obtained by other methods show discrepancies of several parts in 106. In order to reduce the uncertainty and to simplify the apparatus a special measuring method was developed. The voltage/force transducer of the PTB voltage balance is formed from two coaxial cylindrical electrodes and the generated force is substituted for the force of gravity on a weight of 2 g. The electrode voltage is composed of a constant part of 10186 V, derived in a 1000-fold stepup from 10 standard cells, and a much smaller variable part used for balancing the scale beam by means of a control loop. Taking the root sum of squares the total relative uncertainty of the SI volt and of KV is expected to be less than 4 parts in 107.     

X射线环境辐射监测仪器校准方法的研究

环境辐射监测仪表作为微弱放射性监测计量器具,它的量值溯源是一个急需解决的问题。由于环境辐射剂量率低且电离信号微弱,故通常采用大体积电离室或者充压电离室进行测量。依托60~250kV X射线空气比释动能基准电离室,在完成重过滤窄谱X射线辐射质空气比释动能绝对测量的基础上,通过逐级替代法完成大体积环境辐射监测仪器的校准。测量结果不确定度为5.6%(k=2),实现环境水平X射线空气比释动能测量量值溯源,为国内环境辐射监测仪器在低剂量率水平的性能评价提供计量保障。     

高灵敏度测氡脉冲电离室前置放大器设计

针对主流的商用测氡仪器在测量低浓度氡时精度低的问题,基于新型离子脉冲电离室输出信号特点,设计了一种基于集成运算放大器TL071的高灵敏前置放大电路.该前置放大器由电流电压转换、放大电路以及时间常数相同的CR-RC积分、微分滤波成形电路构成.使用Multisim10对其增益、幅频特性、失真度、信噪比以及输入阻抗等性能进行仿真与测试,结果表明:此前置放大器能将pA级的电流信号转换为电压信号并放大到V级,输入阻抗约为105 MΩ,电路失真度理论值可以达到O％,信噪比可达到100 dB.