G(E)函数法能谱-剂量转换计算

采用Nal(Tl)闪烁体探测器在已知剂量率的辐射场内测定探测器的吸收剂量率,利用获得的实验数据建立NaI(Tl)闪烁体探测器的能谱—剂量转换G(E)函数.在已知剂量率的X光机和137Cs、60Co放射源辐射场中获取建立转换函数的标准能谱,并采用最小二乘法拟合得到不同阶数情况下的G(E)函数.通过G(E)函数计算得到的剂...     

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。     

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。     

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...     

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谱仪中CdZnTe探测器的峰形拟合

峰形拟合在核能谱解析中具有重要而广泛的应用.针对新型CdZnTe探测器全能峰具有显著低能尾巴的峰形特点.在讨论CdZnTe探测器不同拟合算法基础上,采用高斯函数和指数函数的GAMANAL模型模拟了CdZnTe探测器的γ全能峰,并通过对59～661keV能量范围内各种核素峰形采集与拟合的实验研究,得到了CdZnTe探测器的峰形参数随能量变化的曲线,同时对其他不同的算法模型峰形参数的差异进行了比较,检验了峰形参数的在谱分析中的应用效果.     

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...     

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。     

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。     

人工神经网络解析CdZnTe探测器γ谱

半导体CdZnTe探测器具有体积小、分辨率高、可在室温下工作等优点而适用于野外便携式γ谱仪系统。由于CdZnTe晶体内电荷收集不完全导致γ谱产生低能尾巴,因而增加了常规谱解析的难度。采用了人工神经网络方法进行全γ谱法定性定量分析,可以充分利用γ谱所含信息,迅速准确地得出结果,避免了采用常规谱解析方法时低能尾巴对峰形拟合的影响。     

蒙特卡罗方法在CZT探测器测量乏燃料组件燃耗中的应用

利用碲锌镉（CZT）探测器组成的γ谱探测系统是一种测量乏燃料组件燃耗的较有效的方法。本文利用蒙特卡罗方法,借助于Geant4软件包计算在两种测量方式、多个准直高度条件下组件中¹³⁷Cs和¹³⁴Cs的全能峰探测效率,对测量结果的正确评价分析具有一定意义。另外,采用偏倚抽样方法确定源粒子发射方向,极大提高了CZT探测器全能峰探测效率。     

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。     

使用Geant4模拟CAPture电极CdZnTe探测器对γ射线的响应

采用CAPture电极CdZnTe探测器获取X射线注量谱,为建立ISO 4037-1：1996标准以外的参考辐射和计算辐射场特殊剂量物理量的约定真值提供基础。CdZnTe探测器的主要缺点是由于空穴迁移率寿命积过小,导致电荷收集不完全,全能峰左侧出现低能尾。CAPture电极CdZnTe探测器采用扩展阴极降低阴极附近区域的电场强度,弱化空穴输运对电荷收集效率的影响,实现对低能尾的抑制。但由于探测器内的电场不再均匀,电荷收集效率无法用Hecht方程计算。本文根据Shockley-Ramo原理建立了CAPture电极CdZnTe探测器电荷收集效率计算公式,用有限元分析软件模拟了探测器内的电场分布。进而用Geant4软件开展了蒙特卡罗仿真计算,确定了载流子迁移率寿命积,并取得了与实测结果基本一致的脉冲幅度谱,为建立探测器的响应矩阵奠定了基础。     

Performance simulation and structure design of Binode CdZnTe gamma-ray detector

A new electrode structure CdZnTe （Cadmium Zinc Telluride） detector named Binode CdZnTe has been pro- posed in this paper. Together with the softwares of MAXWELL, GEANT4, and ROOT, the charge collec- tion process and its gamma spectrum of the detector have been simulated and the detector structure has been optimized. In order to improve its performance further, Compton scattering effect correction has been used. The simulation results demonstrate that with refined design and Compton scattering effect correction, Binode CdZnTe detectors is capable of achieving 3.92% FWHM at 122 keV, and 1.27% FWHM at 662 keV. Com- pared with other single-polarity （electron-only） detector configurations, Binode CdZnTe detector offers a cost effective and simple structure alternative with comparable energy resolution.     

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。     

Ideal response function of a 3He proportional counter to thermal neutrons determined by different length counters

The gas multiplication distributions along the anode wires of ³He proportional counters with different sensitive lengths of 10, 15 and 20 cm were measured using a collimated thermal neutron beam at the Kyoto University Reactor facility. The ideal response function excluding the effect of electric field distortion near the boundaries of the anode wire was derived by taking into account the difference between pulse height spectra measured by two different length counters. The pulse height spectrum calculated by the NRESPG Monte Carlo code assuming the ideal gas multiplication region showed relatively good agreement with the response function derived from the measurements. Both the energy resolution of the full energy peak at 764 keV and the peak ratio to the entire pulse height spectrum were improved markedly.     

Environmental Gamma-Ray Exposure Rates Measured by In-Situ Ge(Li) Spectrometer

A conversion function (G(E) function) was determined to obtain an exposure rate directly from a γ-rays spectrum measured by an in-situ Ge(Li) spectrometer. In order to verify the utility of the G(E) function method, three kinds of detector, namely, a portable Ge(Li) detector, a Nal(Tl) detector and an ionization chamber, were used to measure exposure rate due to environmental γ-rays at the same place, and the measured values of exposure rate were compared with each other. Two exposure rate values were obtained from a γ-ray spectrum measured by the Ge(Li) detector, using two different methods, namely, the G(E) function method and the HASL method. The average of exposure rates obtained by four different methods was 4.15 üR/h, and the deviation was 15% of the average.

By applying both the G(E) function method and the HASL method to an environmental γ-ray spectrum, a total exposure rate can be determined directly without information on the distribution of the radionuclides in soil, and individual exposure rates due to ⁴⁰K, ²³⁸U and ²³²Th series and ¹³⁷Cs of the known distribution in soil can be also determined.     

采用对称零面积法的高统计涨落谱线峰位解析研究

峰位分析的准确性是能谱稳谱质量的基础。为了提高峰位计算准确性和稳谱质量,针对航空γ能谱谱线高噪声特征,研究应用了采用柯西函数对称零面积法分析峰位,并且对比常用的高斯函数拟合法、峰面积法寻峰效果。结果表明针对高噪声的谱线寻峰,采用柯西函数的对称零面积法峰位计算方法,分析峰位更准确。