用NaI(Tl)探测器测量γ辐射场剂量特性的加权积分法研究

辐射场剂量特性的测量可以通过剂量率仪或谱 剂量转换的方法来实现。其中一种谱 剂量转换的方法是通过一个G(E)函数 ,把测得的结果直接换算成剂量而不需解谱。本文采用这种方法 ,对一个75mm× 75mm的NaI(Tl)探测器的能谱特性进行测量与分析 ,算出了该晶体的G(E)函数值及估计的误差 ,并用此方法与高气压电离室作了比对测量     

γ全谱法测定空气吸收剂量率的M-C法应用

γ辐射场剂量的测量可以通过γ剂量率仪或谱-剂量转换的方法来实现.其中一种谱-剂量转换方法为γ全谱法(G(E)函数),即通过建立能谱转换函数G(E),把测得的能谱直接换算成剂量,G(E)函数的系数可通过标准源刻度获得,但标准源及其能量分布会受实际条件限制.采用蒙特卡罗方法,在0.1-2.5 MeV能量范围内较均匀地选择了...     

G(E)法与Gravel法处理能谱-剂量转换效果研究

为准确地得到γ射线的辐射剂量,对G(E)函数法和Gravel算法处理能谱-剂量的转换效果进行了研究。根据实际应用需求,采取蒙特卡罗方法模拟获取了?50 mm×50 mm NaI(Tl)探测器的Gravel法响应矩阵,并使用Matlab得到探测器的G(E)函数。使用NaI(Tl)探测器和多道谱仪系统测量标准源的能谱,分别使用G(E)法和Gravel法计算剂量值并与理论值进行比较,同时在计算过程中总结对比了两种方法的特点。     

基于Monte-Carlo模拟和峰形拟合的CdZnTe探测器G(E)函数简便计算方法研究

提出了一种简便的CdZnTe探测器能谱-剂量转换函数(G(E)函数)的计算方法。峰形拟合函数被用于表征CdZnTe探测器对γ射线的低能拖尾,峰形拟合函数的参数通过实验测量获取,并通过拟合得到其随能量变化的关系。Monte-Carlo模拟计算得到的探测器理想沉积谱,经峰形拟合函数卷积得到了修正的模拟能谱,修正的模拟能谱与实际测量能谱吻合较好。基于修正的模拟能谱计算得到了CdZnTe探测器的G(E)函数。标准辐射场中的实验结果表明,用G(E)函数加权积分计算的周围剂量当量率与约定真值基本一致。     

γ射线闪烁体探测器响应函数模型研究

建立了一种可用于γ射线能谱分析的CsI(Tl)闪烁体探测器响应函数(DRF)模型,并对0.05~1.5 MeVγ射线能谱进行了拟合。描述γ射线能谱特征的每个函数均是基于对射线作用机制的分析,采用权重最小二乘法实现了22 Na、60 Co、137 Cs、238Pu实验能谱的拟合,并同时得到了函数中与射线能量相关的非线性参数。最后利用该DRF模型对CsI(Tl)探测器测量152 Eu源的γ射线能谱进行了拟合,结果表明,此DRF模型可较好地应用于γ射线能谱的分析。     

用G(E)函数法计算γ射线空气吸收剂量率

基于φ75 mmx75 mm NaI(T1)多道能谱仪实验测量结果,采用全谱法测定空气吸收剂量率,从理论和实验入手建立能谱剂量转换函数G(E).选取铀、钍、钾模型和铀、钍、钾混合模型,以及人工放射性核素60Co、137Cs获取标准能谱N(E),用最小二乘法拟合得到G(E)函数的系数,并用G(E)函数法和贝克公式法估算剂...     

基于G(E)函数法的就地NaI谱仪剂量率测量

在核应急监测中常用NaI谱仪实现剂量率的监测和γ放射性核素识别。本研究利用G(E)函数法对一款3″×3″的NaI谱仪进行能谱-剂量直接转换的刻度。利用¹⁵²Eu、¹³³Ba、²⁴¹Am、¹³⁷Cs、⁶⁰Co标准点源获得不同能量下的标准能谱数据,并采用Geant4程序计算其他能量下的能谱数据,实现能谱信息与空气吸收剂量率的转换。结果表明,在一定的剂量率范围内,采用G(E)函数法实现能谱信息与剂量率的转换结果可以接受,满足应急监测要求。     

G(E)函数在高能γ射线剂量测量中的应用

利用蒙特卡罗方法模拟了一个Φ7.62 cm×7.62 cm的Na I(Tl)探测器的响应特性,计算了测量系统的脉冲幅度加权函数G(E),由此改善了探测器的能量响应;利用238Pu+13C源的验证实验表明,探测器对高能γ射线探测效率的实测值和计算值的相对偏差在±10%以内。在核电厂功率运行期间,测量了反应堆厂房内的γ能谱,并基于G(E)函数计算了高能γ射线的剂量。G(E)函数法与解谱方法的计算结果对比说明,将G(E)函数法应用于高能γ剂量测量是可行的。     

基于14 MeV μs脉冲中子发生器与NaI(Tl)和BGO闪烁探测器的爆炸物检测系统的研制

介绍了利用14 MeV μs脉冲中子发生器、NaI(Tl)和BGO闪烁探测器建立的爆炸物检测实验系统.研究了中子感生瞬发γ能谱的时间特性,分别测量了快中子的非弹性散射γ能谱和热中子辐射俘获γ能谱.使用了NaI(Tl)和BGO两种探测器测量γ能谱;NaI(Tl)探测器在测量14N的热中子辐射俘获γ 10.835 MeV时表现出了很好的性能,而BGO探测器则在测量12C和16O的快中子非弹性散射γ时得到了较好的结果.利用这两种探测器测量了22种样品,其中包括RDX、TNT、NQ 3种炸药.根据NaI(Tl)和BGO测量到的中子感生瞬发γ能谱,在分析了1H、12C、14N、16O的元素含量之后,有效地实现了对炸药与普通物品的分辨.     

MC模拟能谱对G函数法测量剂量率值结果的影响

为准确、有效地解决固定式剂量仪器的量值溯源,构建基于G函数法的环境级别的剂量装置模型。通过使用MC法,对一款Na I(Tl)探测器的脉冲幅度分布谱进行模拟,并据此考察了截断能量Emin、阶数K、道宽ΔE三个因素对G函数及其计算结果的影响,发现截断能量Emin、阶数K、道宽ΔE对G函数的形状及剂量率计算结果均会产生影响。     

基于G(E)函数法的NaIγ谱仪能谱-剂量转换研究

利用Geant4求解国控大气辐射环境自动监测站NaI γ谱仪G(E)函数,对NaI γ谱仪进行能量响应修正,实现NaI γ谱仪能谱-剂量直接转换。通过点源刻度实验,获取NaI γ谱仪Geant4物理模型。然后利用Geant4和高斯展宽获取NaI γ谱仪对不同能量γ射线的响应能谱。最后采用最小二乘法求解得到NaI γ谱仪G(E)函数。并通过标准源¹³⁷Cs、⁶⁰Co、²⁴¹Am的实验能谱进行验证,表明利用G(E)函数和谱仪实际能量谱求空气吸收剂量率的方法是可行的。     

G（E）函数的蒙特卡罗模拟

G（E）函数法是通过软件来调整仪器能量响应的方法,可以直接从脉冲幅度谱得出剂量率。本文对一箱航测用NaI（Tl）探测器进行了地面实验和EGS4模拟计算,用地面实验测得的^137Cs和^60Co源能谱作为EGS4模拟谱的对照,EGS4计算了225个能谱,用这些能谱作为标准谱计算出了该探测器的G（E）函数。     

蒙特卡罗方法研究塑料闪烁探测器加权积分法测量H′(0.07)

对弱贯穿辐射场定向剂量当量H′(0．07)的现有测量方法进行了讨论,提出塑料闪烁探测器加权积分法测量H′(0．07)。采用蒙特卡罗方法对脉冲计数法和加权积分法塑料闪烁探测器的能量响应进行了对比计算;在此基础上引入了作用于沉积能谱的加权函数G(E)以进一步改善探测器的能量响应。利用^90Sr-^90Y、^147Pm、^204Tl放射源的初步实验结果证实,采用加权积分法后塑料闪烁探测器对上述放射源的能量响应在6％范围内。对塑料闪烁体发光非线性、切伦可夫辐射等实验影响因素作了初步讨论。     

LaBr_3:Ce(5%)闪烁探测器的MC研究

近年来一种采用LaBr3:Ce晶体的闪烁探测器被研发出来,这种新型探测器比NaI(Tl)探测器具有更高的能量分辨率,在662 keV大约为3%。利用蒙特卡罗通用程序MCNP4C分别模拟计算了LaBr3:Ce晶体和NaI(Tl)晶体的γ能谱,模拟能谱与相应的实验测量能谱符合很好。研究还发现晶体尺寸大小对能量分辨率没有影响,能量分辨率不随晶体体积的增加而提高。同样晶体尺寸下通过模拟探测不同入射能量γ射线的峰总比R(E)计算值与NaI(Tl)晶体的模拟值和实验值比较发现,LaBr3:Ce晶体对中高能量γ射线的探测效率较高,而在较低能量时探测效率低于NaI(Tl)晶体。     

用γ能谱全能峰计数率测量辐射剂量率的方法研究

提出了通过γ能谱全能峰测量吸收剂量的方法,定义了全能峰角响应函数。采用蒙特卡罗方法计算了50 mm×50 mm NaI(Tl)探测器的平均角响应随射线能量的变化,用标准点源137Cs、60Co、152Eu、133Ba和参考辐射场137Cs、60Co、226Ra、241Am进行了实验验证。结果证明,在近似各向同性的条件下,对标准点源的测量结果与理论值相比误差小于2%,对参考辐射场的测量结果与电离室测量结果相差小于3%。该方法适合低能到高能的较宽能谱段剂量率测量,不仅能测出某种核素对总剂量率的贡献,且能同时分辨核素种类,无需实验刻度。     

多功能宽量程辐射探测系统研制

论文介绍一种多功能宽量程辐射探测系统的研制。该系统选用GM管与Na I(Tl)γ谱仪,通过嵌入式设计、实验标定、能谱剂量率转换、软件开发等工作实现系统的宽剂量率量程、双参数探测、自动温漂修正、无线数据传输和探测轨迹标定等功能。该系统可搭载无人旋翼机等设备进行远程探测,具有一定的辐射环境分析能力。实验表明该系统在0.01μGy/h~100 m Gy/h的辐射场内剂量率测量误差小于8%,上位机能在3 km距离获取作业路径、γ能谱和剂量率等探测信息。     

多功能宽量程辐射探测系统研制

论文介绍一种多功能宽量程辐射探测系统的研制。该系统选用GM管与Na I(Tl)γ谱仪,通过嵌入式设计、实验标定、能谱剂量率转换、软件开发等工作实现系统的宽剂量率量程、双参数探测、自动温漂修正、无线数据传输和探测轨迹标定等功能。该系统可搭载无人旋翼机等设备进行远程探测,具有一定的辐射环境分析能力。实验表明该系统在0.01μGy/h~100 m Gy/h的辐射场内剂量率测量误差小于8%,上位机能在3 km距离获取作业路径、γ能谱和剂量率等探测信息。     

CsI(Tl)探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系

在放射性核束物理的实验研究中,通常采用CsI(Tl)探测器对反应产物中的带电粒子进行总能量测量.使用GEANT4软件对CsI(Tl)闪烁体探测器能量响应通进行了蒙特卡罗模拟,在考虑了晶体外表面包覆材料反射率、耦合光敏二极管面积、射程等影响因素后,重点研究了CsI(Tl)闪烁体探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系....     

NaI(TI)探测器晶体体积对主要性能影响研究

使用~(137)Cs、~(60)Co和~(22)Na三种点射线源,分别探讨了由不同体积闪烁晶体组成的探测器对不同能量γ射线的峰效率、能谱响应及有效中心的影响。实验结果表明:随着闪烁晶体体积的不同,不同能量γ能谱光电峰的峰位及其能量分辨率都发生了变化。还发现探测器有效中心点的位置依赖于闪烁晶体的体积,其峰效率的倒数与探测器有效距离平方成反比。此实验结果可为改善不同体积NaI(Tl)闪烁探测器的能谱响应和高精度测量提供参考。     

能谱-剂量转换法用于环境辐射剂量测量

为准确测量环境水平剂量率,基于无卷积全谱转换法,通过测量X/γ能谱和剂量率,开展能谱-剂量转换系数求解并实现能谱-剂量的转换。结果表明,能谱-剂量法计算剂量率与实测剂量率的残差近似为0,证明该方法在能谱-剂量求解过程自洽;在¹³⁷Cs、⁶⁰Co标准参考辐射场下的剂量率线性测试结果与标准值的最大相对误差为±10%,表明无卷积全谱转换法用于能谱-剂量转换系数的求解可行。