流气式低本底α/β测量仪的串道特征及干扰修正

研究了一系列α、β金属平面源、粉末源及薄层样法自制面源在流气式低本底α/β测量仪上的串道现象。结果显示：⁹⁰Sr-⁹⁰Y金属面源以及¹⁴C、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr-⁹⁰Y、⁴⁰K粉末源β对α通道的串道比均在0.1%以下,基本可以忽略不计;α金属平面源串道比大小规律表现为²¹⁰Po<²⁰⁹Po<²³⁹Pu<²³⁹Pu-²⁴¹Am混合源<²⁴¹Am,范围为3.49%～25.4%,发射不同能量粒子的α金属源的串道比差异较大。由于衰变过程产生的内转换电子、俄歇电子以及X射线等在β道产生响应,²⁴¹Am源的串道比明显高于其他源,²⁴¹Am粉末源的串道比随单位面积质量厚度增加而增大。α粒子对β通道的串道现象较明显,并与样品制源方式有关,主要是不同制源方...     

我国相关标准水样总α、总β放射性分析方法应用中存在的问题及应对

分析了目前我国水样总α、总β放射性测量相关标准规定方法实际应用中存在的问题,提出相应的解决办法。 ①标准未对样品采集和制备之间以及样品制备和测量之间的时间间隔作出规定,对于地下水或岩层渗水等²²⁴Ra含量较高的样品应在采样后48 h内尽快分析,以准确判断其总α水平; ②水样残渣量过高时,会影响测量结果的准确性,可采取延长测量时间、使用大面积测量盘的方式降低探测限; ③标准没有规定使用哪种α源测定低本底测量仪α道对β道的串道比,为避免使用不同α源导致的串道比差异,可使用串道比较低的固体闪烁探测器、半导体探测器的低本底测量仪测量样品,或者使用铝箔、纸片等屏蔽α射线,减少α道对β道的串道影响。     

水中总α、总β放射性实验的影响因素及测量方法讨论北大核心CSCD

利用低本底α、β测量仪,通过一系列比较实验和数据获得影响水中总α、总β放射性活度的实验因素。按照现行国标中的标准曲线法进行实验并分析关系曲线的拟合结果;采用^(241)Am和^(40)K标准粉末源进行串道干扰实验;最后利用热释光测量仪分析影响样品源计数值的因素。结果表明:“质量厚度净计数率”关系曲线线性拟合结果良好,可应用在实验计算中;在测量放射性活度较高的水样时,α通道对β通道产生的串道干扰需进行修正;样品源制备完毕后,不宜立刻测量,应贮存在干燥低本底的环境中,贮存后应用红外灯干燥足够长的时间并完全冷却后进行测量。     

大面积薄窗流气式正比计数器工作电压设置研究

大面积α/β表面污染测量仪采用1 000 cm2薄窗流气式正比计数管作为探测器。为实现α/β射线的同时测量,在反符合—脉冲幅度甄别技术的基础上,针对β信号随电压升高而串道明显的实际问题,分析了原因,提出了串道比约束下的探测器工作电压设置方法,以此保证α/β测量的准确性。实验证明,方法可行并符合国家标准的规定。     

新型低本底α/β测量系统设计

设计了一套新型低本底α/β测量系统。该系统采用ZnS(Ag)薄板复合塑料闪烁体作为主探测器,平板形塑料闪烁体作为反符合探测器,实现样品中总α和总β的同时测量。利用ARM架构的MCU作为系统运行核心,FPGA硬件电路作为数据采集单元,基于脉冲宽度甄别方法实现测量系统的α/β脉冲甄别。对该系统进行了主要性能测试,测试结果表明:测量α粒子时,本底为0.003 min~(-1)·cm~(-2),对~(239)Puα标准平面源的探测效率为92.5%,α对β道的串道比为0.87%;测量β粒子时,本底为0.072 min~(-1)·cm~(-2),对~(90)Sr-~(90)Yβ标准平面源的探测效率为62.0%,β对α道的串道比为0.03%。     

快速测量多β放射性核素液态样品中活度的方法研究

液体闪烁计数器能够实现对β核素活度的准确测量。通常在对样品进行测量时,样品中往往包含不止一种放射性核素,有时包含有2种、3种甚至更多种放射性核素。传统方法多为通过萃取、离子交换吸附等方法将核素分离后再进行测量,然而通过这些方式处理样品通常不仅操作周期较长,而且在测量时还会受到猝灭、回收率等因素的影响,导致测量不准确。本文采用全谱最小二乘法对多种β放射性核素混合样品的液闪谱进行解谱,并对解谱方法的可行性进行验证与分析,结果表明该方法误差较小,可快速测量多β核素液态样品中各核素的放射性活度。     

高放废液总β放射性活度测量

方法采用塑料闪烁晶体β低本底测量装置直接测定了高放废液样品40 keV以上β射线的总β放射性活度。装置的β效率曲线采用与被测样品相同质量厚度、不同β能量的一系列标准源刻度。样品测量的β放射性对装置的总β效率是根据各个样品的放射性核素组成、各核素β射线能量对应于β效率曲线值以及各核素β放射性活度占样品总β放射性活度的比例加权平均计算求得。在测定样品各核素β放射性活度占总β放射性活度的比例时,方法对具有γ衰变的核素采用直接γ能谱法;对纯β衰变核~(90)Sr-~(90)Y,采用了半衰期近似法;对纯β衰变核~(147)Pm,采用了表观冷却时间近似替代法对高放废液样品测量的不确定度约为±15%。测量结果与化学分离各核素测得的结果在误差范围内符合。     

采用道比法在FJ-2600上作总β~-放射性的精确测定

本文讨论了在FJ-2600低水平α/β测量仪上符合道及底层计数管单道计数率比值的一些特性。它有助于样品总β-放射性含量的精确测定,样品沾污的快速检出。借助于一定的参考源还可用于污染核素的鉴别。     

总α和总β放射性测定方法研究

研究了各种常见核素α、β放射性在BH-1216低本底α、β测量仪上的计数效率与其射线能量之间的关系,以241Am和40K分别作为总α和总β的标准物质,计算了常见核素的总α和总β放射性计数效率E相对于标准物质计数效率Esd的等效因子ρ(ρ=E/Esd),用于比较已知核素活度浓度样品的总放射性估算值与测量值间的一致性。研究还发现,放射性活度与计数率的比值,即活度-计数率比K,与待测放射源的质量厚度之间存在良好的线性关系。用活度-计数率比代替计数效率作"效率校正",计算方便、精度较高。基于上述研究建立了适用于食品和环境样品中总α和总β放射性的测定方法。     

放射性污染源的调查和检测（四）

9 环境样品的总放射性测量 表征环境样品中核素含量的量是放射性活度,环境样品中的放射性活度是通过测量样品中核素在衰变过程中可能发射出的α、β或β射线获得.如果一个核素衰变过程中发射几种射线,用不同方法对各种射线的测量得到的放射性活度应该是一致的,并无α活度、β活度或β活度之分.不难理解,环境样品的放射性测量工作,除了选择测量仪器和测量方法外,应主要集中在如何把测量得到的信息转换为放射性活度.     

二维电离室阵列探测器的室壁效应研究

由于二维电离室阵列探测器在剂量测量精度、实时性、可重复性上具有优势,其在放射治疗中的应用日益广泛。二维电离室阵列探测器由平行板电离室单元组成的二维平面阵列构成,阵列单元由充空气的腔室（空腔）及其室壁构成。根据空腔理论,空腔中的电离几乎全部由来自室壁的次级电子产生,因此研究室壁效应是提高二维电离室阵列探测器性能与优化其结构设计的重要环节。利用蒙特卡罗方法,分析研究了不同能量的入射光子在不同部位的室壁中产生的次级电子数量随室壁厚度的变化规律。结果表明,进入空腔的大部分次级电子由电离室前壁产生,且随入射光子能量增加,次级电子数达到最大所需的室壁厚度也增加;对于侧壁和后壁,大部分次级电子产生于空腔附近2~3 mm厚的室壁中,且对入射光子能量不敏感。同时还研究了不同探测器结构对各探测单元之间信号串扰的影响。结果表明,串扰程度与侧壁厚度密切相关,且随入射光子能量的增加而增大,而与空腔尺寸的关系不大。研究结果对二维电离室阵列探测器的设计具有重要的指导价值。     

Optimization of measurement distance of (109)~Cd K XRF system for obese subjects

The precision of results obtained from the 109Cd K XRF in vivo measurement system of bone lead for obese subjects with high BMI (body mass index) was poor. The main factor affecting the precision was the distance between tibia and detector. Compared with the standard phantom, a large phantom was used to simulate the obese subject in the measurements at different distances to the detector. The counts of Compton scattering increased highly because of the tissue overlying and surrounding tibia of the obese subject. When the distance between leg and detector was too small, the instrument would produce the distorted X-ray spectra, so that the obtained data were inaccurate. In order to ensure good measurement precision and accuracy, the distance between leg and detector should be maintained at 25 mm during the counting period. Meanwhile, the dead time displayed instantly on the instrument should be controlled to around 30%.     

基于90Sr源β射线的外推电离室入射窗修正因子

为实现外推电离室对β辐射吸收剂量的准确测量，对影响外推电离室入射窗修正因子k_wi的主要量进行了研究。实验测量了外推电离室不同极间距和不同源 探距（源到外推电离室入射窗表面的距离）下的k_wi。研究结果表明，在源 探距不变的条件下，k_wi随电离室极间距的增大而减小；在电离室极间距为3 mm的条件下，k_wi随源-探距的增大而减小。利用蒙特卡罗模拟计算出不带展平过滤器、源 探距为30 cm、电离室极间距为3 mm时，k_wi为1.0845，与实验测量结果比较，其相对偏差为0.11%。因此，在给出k_wi的同时，应提供相应的源-探距和电离室极间距。     

低本底α/β测量仪本底及其波动对测量结果影响研究

为更加准确地评价低本底α/β测量仪的测量结果,对低本底α/β测量仪的本底数据进行了假设统计检验,研究了本底及其波动对测量结果的影响。结果表明:对于低水平样品的测量,本底及其波动对测量结果的影响较为显著。通过增加样品量、延长测量时间等手段可有效降低本底计数误差对结果的影响。本底及其波动对测量结果的影响会在结果的不确定度(或计数统计误差)中予以体现。     

MRPC 宇宙线测试技术研究

采用宇宙线测试系统,同时测量两个空间位置对齐的多气隙电阻板室.采用两种不同的事例挑选方法对两个室的性能进行了分析.结果表明,当选取近乎垂直入射的事例时,MRPC的时间分辨、雪崩信号比例等各项性能均得到提高.还研究了pad间串扰对MRPC性能的影响.     

大面积表面污染测量仪主要性能测试与分析

针对用于测量α、β射线的便携式大面积表面污染测量仪,为确保其测量性能,本文根据JJG 478—2016和GB/T 5202—2008标准要求,对自主研发的便携式α、β大面积表面污染测量仪的均匀性、探测效率、探测限、响应时间和温度稳定性等主要性能指标进行了测试。结果表明:便携式大面积表面污染测量仪的表面发射率响应对²⁴¹Am α源为30.4%左右,对⁹⁰Sr-⁹⁰Y β源为48.1%,对³⁶Cl β源为45.5%左右;最低可探测下限对²⁴¹Am α源为0.15 Bq/cm²,对β源⁹⁰Sr-⁹⁰Y为0.07 Bq/cm²,对β源³⁶Cl为0.09 Bq/cm²;响应时间＜4 s;在-10 ℃～40 ℃时可正常工作。各项参数指标满足标准要求,能够有效达到防止污染扩散,保证工作人员安全的目的。     

Study of the crosstalk evaluation for cavity BPM

In order to pursue high-precision beam position measurements for free-electron laser facilities, a cavity beam position monitor(CBPM) is employed to measure the transverse position that can meet the requirement of position resolution at a sub-micrometer or even nanometer scale. However, for the pill-box cavity BPM, crosstalk between the cavities will have an effect on the accurate measurement of beam position. To reduce the effect of crosstalk on CBPM performance and ease the measurement of the isolation between the cavities, the cavities with a slight difference in resonant frequency were designed and applied in the Dalian coherent light source and Shanghai soft X-ray free-electron laser facilities. Furthermore, two methods, the principal component analysis method and the method of harmonic analysis, are proposed in this paper to evaluate the crosstalk. The results demonstrate that the two methods are feasible in evaluating the crosstalk between the cavities.     

Evaluation of K X-ray escape and crosstalk in CdTe detectors andmulti-channel detectors

The simple structure of CdTe semiconductor detectors facilitates their downsizing, and their possible application to radiographic sensors has been studied. The escape of K X-rays from these detectors increases with reduction of their dimensions and affects the measurements of X- and gamma-ray spectra. K X-rays also produce crosstalk in multi-channel detectors with adjacent channels. Therefore, K X-rays which escape from the detector elements degrade both the precision of energy spectra and spatial resolution. The ratios of escape peak integrated counts to total photon counts for various sizes of CdTe single detectors were calculated for gamma rays using the Monte Carlo method. Also, escape and crosstalk ratios were simulated for the CdTe multi-channel detectors. The theoretical results were tested experimentally for 59.54-keV gamma rays from a ²⁴¹Am radioactive source. Results showed that escape ratios for single detectors were strongly dependent on element size and thickness. The escape and crosstalk ratios increased with closer channel pitch. Our calculated results showed a good agreement with the experimental data. The calculations made it clear that K X-rays which escaped to neighboring channels induced crosstalk more frequently at smaller channel pitch in multi-channel detectors. A radiation shielding grid which blocked incident photons between the boundary channels was also tested by experiment and by calculation. It was effective in reducing the probability of escape and crosstalk