HPGe探测器对环状γ面源探测效率刻度研究

天然铀分解模拟装置中铀的相关反应率是研究混合堆包层设计宏观中子学的重要数据,采用活化法测量相应反应率的过程中必须对环状天然铀箔片的探测效率进行精确刻度。为了研究快速有效刻度HPGe探测器探测效率的方法,利用一系列标准伽马点源测量了轴线上6cm高度位置的点源探测效率曲线,在蒙特卡罗程序MCNP5中调整探测器内部结构参数,同时对HPGe探测器的探测效率进行模拟计算,在计算结果与实验结果能较好拟合的情况下推算探测器的死层厚度、冷指长度和半径等参数的实际尺寸。利用计算的尺寸模拟计算探测器对环状伽马源的探测效率,计算结果与实验结果在较宽能量区域(200~1 400 ke V)内在4%内符合。     

HPGe探测器探测效率对γ能量及其探测距离的相关性研究

为了探究高纯锗谱仪探测效率与γ能量和探测距离的普适函数关系,本工作利用标准源133Ba、137Cs和60Co,刻度了探测器在高能段(E160ke V)的效率曲线;并通过调节探测器与标准源的距离,研究了效率曲线与探测距离的变化关系;最后通过拟合所有实验测量点,得到了普适函数关系式。为减小统计误差,各特征γ的全能峰计数大于2.0×105;同时利用了强源干扰法对较大死时间数据进行了修正。该结果可为开展大规模非标样品的实验测量和体样本探测效率的模拟计算提供参考。     

HPGe探测器的效率曲面研究

研究了高效率HPGe探测器测量近距离面源情况下的效率曲面。通过测量8种单能γ射线核素点源在探测器表面各点的相对效率及其面源效率,拟合得到了HPGe探测器的峰效率曲面和总效率曲面的解析表达式。使用该曲面计算的^60Co、^152Eu的真符合校正因子与实验测量结果基本一致。     

井型HPGe探测器探测效率的MC模拟

采用MC方法对井型HPGe探测器全能峰探测效率进行虚拟刻度。通过改变点源在井中的位置,研究了其探测效率变化规律,并进行了实验验证;同时模拟计算了探测器对0.1~1Me V能量的探测效率。模拟与实验结果表明:137Cs放射源在井中不同位置的实验测量结果与模拟值最大相对误差6.8%,最小相对误差1.5%;探测效率随放射源离井底距离增加而减小,随入射射线能量增大而减小。     

高纯锗γ探测器面源效率函数及其应用研究

给出了高纯锗(HPGe)γ探测器面源效率随高度变化的经验函数,并提出了利用体标准源和遗传算法确定面源效率函数参数的方法.对已知双层模拟样品中的226Ra、232Th和40K进行了分析,结果与已知数据吻合,表明利用面源效率函数对其中放射性核素为一维非均匀分布的样品进行非破坏性分析是可行的.     

平面型HPGe探测器对空气样品盒的探测效率刻度

通过测量空气样品盒标准源,得到实验室Φ19.5×10 mm平面型HPGe探测器对空气样品盒在30~1 500 ke V能区的全能峰探测效率曲线,并用这条效率曲线对所收集到的碘样品进行活度测量,取得了很好的结果。     

高纯锗探测器探测效率研究

利用系列标准γ射线源对高纯锗探测器的探测效率进行了各种测量,与蒙特卡罗计算程序相结合,对于高纯锗探测效率进行了分析和讨论.计算效率与测量效率在4%以内吻合.在一定探测距离条件下面源与点源的探测效率在1%以内吻合,而且面源的自吸收可以用平行束在材料中的自吸收来计算;当面源靠近探测器时,由于γ射线的倾斜入射,这种方法就不适用了,需要用蒙特卡罗方法进行自吸收较正.     

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。     

航空HPGe阵列探测器的测量能力评估

近年来,航测HPGe阵列探测器的技术得到快速发展,美国西北太平洋国家实验室研制了技术成熟的航测HPGe阵列探测器——MARS系统。采用MC模拟计算的方法估算了同时使用两套MARS系统的航测系统,在不同飞行高度条件下,对地表均匀分布137Cs的探测效率。另外,通过木板模拟空气衰减实验,估算了不同飞行高度条件下,天然核素在其测量能谱中137Cs能区产生的本底计数率。以上述两方面数据为基础,估算了该航测系统对地表均匀分布137Cs的探测限,并与常用的NaI(Tl)阵列探测器对该核素的探测限进行了对比。最后评估了HPGe和NaI(Tl)阵列探测器的优劣及适用条件。     

中国先进研究堆实验室HPGe探测器无源效率刻度方法研究

针对中国先进研究堆（CARR）实验室目前现有的HPGe探测器,使用无源效率刻度方法对其探测效率进行了理论计算,比较了不同能量和样品体积下蒙特卡罗方法和数值积分方法计算的探测效率。测量了探测片（点源）和堆水池池水（体源）,实验测量结果和计算结果符合良好,验证了无源效率刻度方法的可行性及所建模型的合理性,与采用标准源刻度的实验方法相比,该方法突破了各种限制,减少了标准源的制备工作,节省了大量的实验成本和时间,拓宽了HPGe探测器的使用范围。     

用于HPGe探测器效率标定的模拟气体刻度源的研制

准确校准测量系统的探测效率是HPGe探测器γ能谱法测量放射性气体活度的关键,放射性气体的半衰期一般较短且样品制备过程复杂,这些客观因素给效率校准工作带来很多不便。本工作提出了模拟气体刻度源的制备方案并进行了实验研究,所制备的模拟刻度源最小基质密度为0.043g/cm3,自吸收的影响小于0.5%。通过与效率参考值的比较表明,模拟气体刻度源的制备方案简单可行,所制备的模拟气体刻度源可代替气体标准源实现气体活度测量中HPGe探测器的效率校准以及探测效率的日常监督。     

HPGe探测效率对照射野的依赖性

为了得到合适的照射角和照射野,利用MCNP3B程序对HPGe探测器的轴向和侧向照射进行探测效率计算,通过分析可知,如果照射野小于4cm2的话,侧向照射要优于轴向照射.     

HPGe探测器对圆柱形螺旋体样品分布点源的探测效率刻度及其模拟函数

本文报告了用于流动液体连续测量的圆柱形螺旋体状样品分布点源的效率刻度方法,及其探测效率响应与点源位置及γ射线能量间的函数关系。该拟合函数的获得为用于含有分秒级或更短寿命的放射性核素的动态样品γ谱分析的计算机自动处理提供了极大便利。     

应用蒙特卡罗方法表征HPGe探测器

采用蒙特卡罗方法计算HPGe探测器对光子的探测效率,需对计算模型参数进行确定。使用蒙特卡罗模拟计算和实验测量相结合的方法,对晶体死层厚度及冷指尺寸进行了表征。结果表明,使用此方法确定晶体参数模拟光子的探测效率,在59.54～1408.1keV光子能量范围内,计算效率与实测效率相对偏差在5%以内,并进行了实验验证。     

基于虚拟点探测器模型的HPGe探测器体源效率刻度

基于虚拟点探测器（VPD）模型应用平方反比定律,介绍了一种通过点源模拟实验进行HPGe探测器对圆柱体源样品的峰效率刻度方法。实验验证表明：在一定范围内利用该方法对圆柱体源进行效率刻度是合理可行的,并能获得较好的刻度结果,该方法可操作性强,可应用于工程实践。     

HPGe探测器能量刻度及探测效率模拟

X光机绝对光子数的测量在X射线计量中有着十分重要的意义,对其进行测量时需先将探测器的能量—道址函数进行刻度。本文使用放射源对HPGe探测器进行能量刻度,得到其能量—道址函数且其线性相关系数R2=0.999 84。论文结合了CT成像技术,对探测器进行平行光束探测效率的MC模拟,使建模更精确。模拟结果显示,探测效率曲线在11.0 ke V处会出现吸收边,是因为Ge元素被激发产生Kα、Kβ特征X射线发生逃逸,未被记录下来形成逃逸峰所致,这与实际实验情况相符。     

HPGe探测器点源效率与其空间位置的函数关系

本文采用蒙特卡罗(MCNP)模拟与实验相结合的方法,计算了HPGe探测器(美国Ortec公司产品,相对效率40%,对1332keV的分辨率为1.8keV)对空间不同位置、不同能量点源的探测效率,对Masayasu等[1]提出的点源径向表达式作了修正,改进了与实验值(或MC模拟值)的一致性;给出了HPGe探测器效率随点源位置变化的解析表达式;证明了应用MCNP模拟方法确定探测器对于点源的探测效率函数的可靠性和实用性,也有助于对体源效率的测量和计算。     

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。     

NaI(Tl)晶体探测器对面源的γ绝对探测效率

用数值积分方法计算了ＮａＩ（Ｔｌ）晶体探测器对Ｍａｒｉｎｅｌｌｉ Ｂｒｅａｋｅｒ型容器内表面源的γ绝对探测效率。