HPGe γ谱仪体源的效率与源高度的相关性分析

本文主要介绍得到HPGe γ谱仪对同一直径的圆柱形体源的效率ε与体源高度H的拟合回归方程的方法、结果及其验证。用包含^137 Cs等10种核素、14个能量(59．5～1836．0keV)的效率刻度用特征γ射线的掺标水溶液，分别制成11个相同活度、相同直径(φ=70mm)、不同高度(5～55mm)的标准源，在本实验室ORTEC公司的P型HPGe γ谱上进行效率刻度；由对某一能量Ei得出11种不同高度源的效率εi，按二次多项式拟合，得到相应于各个能量的一组回归方程：εi=c0i cliH c2iH^2，相关指数^2在0．9954～0．9993之间。应用所得ε～H回归方程，对φ=70mm，高度分别为21、33、42和57mm的环境土样，测量^40K、^226Ra和^232Th的比活度，对其平均值的最大偏差分别为3．1％、3．9％和4．3％；对φ=70mm，高度在9～57mm的一些标准物质的测量结果，与参考值符合较好；表明ε-H拟合回归方程在相应的条件下是适用的。     

HPGeγ谱仪点源效率与探测高度的相关性研究

采用标准源的14种特征能量(59.54～1 408.08 keV),对本实验室HPGeγ谱仪进行效率刻度,并在距探头不同的探测位置处,得到某一能量的探测效率,建立ε～H的拟合方程,相关指数R~2在0.99850～0.99998之间。利用该拟合方程,在距探头不同高度处测量未知~(134)Cs样品源和标准物质,结果表明:~(134)Cs源对其平均值的最大偏差分别4.25%和4.32%;对标准物质的测量平均最大偏差为3.7%,与参考值有较好的符合。     

应用蒙特卡罗方法模拟HPGeγ谱仪的体源探测效率

采用蒙特卡罗方法模拟计算了HPGeγ谱仪对标准样品体源的全能峰探测效率;然后通过实验测量获得标准样品体源各特征能量γ光子的全能峰净计数,并结合模拟得到的全能峰探测效率计算出标准样品体源中天然放射性核素的比活度,计算结果与标称值的相对偏差在±3%以内,符合较好。     

HPGe γ谱仪体源探测效率与射线能量和体源密度的关系

通过采用蒙特卡罗程序MCNP4B模拟计算出6种不同基质环境样品的探测效率,得出在体源形状、密度相同,能量范围从200～1500keV时,HPGeγ谱仪探测效率基本上不随样品成分而变化;并模拟计算出体源密度范围从0.4～1.8g/cm3,能量范围从200～1500keV的探测效率.按照最小二乘法原理,用一个拟合公式来描述HPGeγ谱仪对体源的探测效率与能量和密度的关系,其复相关系数为0.999818,最大相对残差为1.20%.通过实验验证,得出此拟合公式的正确性.     

HPGeγ谱仪效率曲线的拟合

对HPGeγ谱仪探测效率在39.52-1 408 keV能区进行分段多项式拟合及整个区域一次拟合,并对两种拟合方式进行了比较。结果表明：在实验能区内,整体一次多项式拟合的计算相对简单,但分段拟合获得数据更为准确。用两种拟合函数对标准源及样品的活度进行分析,分段拟合方式的结果优于整体一次多项式拟合。     

基于HPGeγ谱仪的土壤样品分析

使用宽能超低本底HPGeγ谱仪,分别采用无源效率刻度曲线法和相对测量比较法对土壤样品中226Ra、232Th、40K、238U的放射性活度进行了测量。通过对计算结果的对比分析得出:在150 keV以上的中高能区无源效率刻度方法与传统相对比较法对相同样品的测量分析结果具有很好的一致性,在无标准源可依或现场测量分析等情况下,无源效率刻度方法是一种比较理想的效率刻度方法。     

HPGe γ谱仪对环境样品的探测效率刻度

利用混合单能γ核素体标准源和＾１５２Ｅｕ体标准源对ＨＰＧｅγ谱仪作效率刻度，取得两条效率刻度曲线，用这两工线对国家环保局１９９５年组织的比对样品作活度测量，取得了很好的结果。     

HPGe低本底反康普顿γ谱仪

本文报道了以ＨＰＧｅ为主探测器的低本底反康普顿γ谱仪，该谱仪以环形和圆柱形ＮａＩ（ＴＩ）组成阱型反符合屏蔽探测器，以钢，铅及不锈钢等材料组成复合结构屏蔽室。对＾４０Ｃｏ１３３２．５ｋｅＶγ射线，ＨＰＧｅ主探测器能量分辨率为１．８６ｋｅＶ，相对效率为３８％，在阱型反符合屏蔽条件下，谱仪对＾１３７Ｃｓ点状薄膜源测得康普顿抑制系数为４．４；峰康比为８７０：１；５０￣２０００ｋｅＶ能区内每ｍｉｎ积分本底为     

蒙特卡洛法计算γ谱仪的源γ总效率

叙述了蒙特卡洛法计算γ谱仪源γ总效率和体源自吸收因子的基本原理及主要公式，采用了立体角加权技术。用Ｑｕｉｃｋ Ｂａｓｉｃ语言编制了ＨＰＧｅ深测器对“Ｍａｒｉｎｅｌｌｉ Ｂｅａｋｅｒ”型体源的计算程序。计算中细考虑了源盒，真空壳，死层及Ｐ型芯等影响，程序可给出源γ总效率，立体角因子，自吸收因子，γ射线穿过源，晶体等的几何距离和γ射线穿过源的等效距离等结果，计算结果与文献和实验作了比较。     

就地HPGeγ谱仪校准系数的蒙特卡罗计算

本文采用蒙特卡罗方法和技术,建立了用于环境测量的就地ＨＰＧｅγ谱仪对点源的全能峰探测效率因子和角响应校正因子的ＭＣ计算数学模式,进而利用Ｂｅｃｋ公式,给出了理论计算就地ＨＰＧｅγ谱仪测量土壤中天然和人工放射性核素的比活度校准系数及其地面上１ｍ高处的空气吸收剂量率校准系数的方法。     

HPGe探测器对圆柱型体γ源效率刻度的经验公式

介绍了HPGeγ探测器的圆柱型体源效率刻度的经验公式。利用单能量γ射线放射性源141Ce(145.4keV)、51Cr(320.8keV)、198Au(411keV)、65Zn(1115.5keV)的水介质体源对经验公式进行了检验。结果表明,用经验公式计算的相对效率与实验结果的相对偏差在5%以内,证明了该公式的实用性。     

HPGeγ谱仪分析环境水平放射性比对样品

描述了参加1999年由卫生部工业卫生实验所组织的“全国环境水平放射性γ谱方法测量比对”的结果，比对样品包括矿石粉，工业粉尘，可食植物和类似土壤的“准标准物质”，用HPGeγ谱仪采用刻度系数法或效率曲线法分析了所有比对样品，并进行了自吸收校正，测量的核素有238U，226Ra,232Th,228Ra,40K,210Pb,208Tl,7Be,60Co和137Cs。     

一台HPGeγ谱仪效率刻度数据的处理与分析

采用效率比较法测定γ谱仪的端面效率曲线时,刻度数据的取舍、函数拟合方式、效率比曲线拟合核素的选取等数据处理与分析方法,都影响着谱仪刻度的准确性.本文介绍了对一台HPGeγ谱仪效率刻度数据的处理与分析.     

就地HPGeγ谱仪偏差的实验验证

在某放射性污染场选取一块地势平坦区域,就地HPGeγ谱仪现场测量,并采样进行实验室γ谱仪分析.两种结果比较,验证了就地HPGeγ谱仪测量结果偏差.实验表明,相对于样品的实验室分析结果,就地HPGeγ谱仪对241Am、137Cs、60Co、152Eu、155Eu的测量结果偏差分别为-22%、-2%、8%、-20%、11%.     

HPGe γ谱仪点源探测效率计算的蒙特卡罗方法研究

在CT扫描精确获得HPGe探测器结构尺寸的基础上,用MCNP4C蒙特卡罗程序建立了HPGeγ谱仪计算点源的物理模型;通过对探测器死层尺寸的精确校正,确定了探测器死层厚度为0.38cm;以点源物理模型和探测器死层校正尺寸为基础,分别计算了60Co、133Ba、137Cs、241Am和152Eu标准点源各能量分支的探测效率,并与实验结果比较,计算在59.54~1 408.01 ke V能量范围内探测效率的最大相对偏差为2.39%,最小相对偏差为0.13%。     

环境样品中铀丰度的HPGe γ谱仪测量方法研究

本工作研究反康普顿HPGe γ谱仪测量各种环境样品（包括土壤、水、擦拭以及气溶胶样品）中铀丰度的方法。并计算得到本谱仪测量擦拭样品、土壤（质量为325g）和水样（200mL）中。^235U的探测下限分别为0．02Bq、0．097Bq／kg和0．122Bq／kg。     

一台HPGe谱仪的效率刻度和符合因子测定

采用远近效率比较法在59.5 kdV～3253 keV的能量范围内刻度了一台HPGe γ谱仪.选用137Cs、113Sn、109Cd三个核素拟合远近效率比曲线,给出了谱仪远位和端面的效率能量函数,计算了端面测量状态时符合相加修正因子.     

高纯锗γ谱仪对环境样品的效率刻度

本文用半经验公式的方法刻度了高纯锗γ谱仪对环境样品的探测效率，通过与中国原子能院、苏州医学院和秦山核电厂参加的环境样品对测量，验证了该方法，本方法的分析结果基本在１０％不确定度范围内与标准源的参考值或环境样品均值相符合。     

HPGe γ谱仪点源到体源效率的相对比较传递方法

本文介绍了一种ＨＰＧｅγ谱仪点源到体源效率的相对比较传递方法。采用一种简单参数的蒙特卡罗方法计算峰效率，实验测量点源的效率曲线，并与一个“标准”测量系统或一系列测量系统的计算和实验结果相对比较，可以获得体源的效率刻度。在探测效率分别为２０％、３０％、５０％的ＨＰＧｅ谱仪系统上，用这种方法获得的体源效率与实验测量结果的偏差在±４％以内。