基于康普顿散射本底扣除的航空γ能谱测量谱线比大气氡校正方法

大气氡子体释放的γ射线严重影响航空γ能谱测量结果,而谱线比大气氡校正方法是航空γ能谱测量大气氡校正数学方法中校正效果较好的一种。本文在此方法的基础上提出了基于快速傅里叶变换扣除散射射线的谱线比大气氡校正方法,研究了改进后新谱线比法不同组分校正系数和高度之间的关系,建立了新谱线比大气氡校正数学模型,并提出了校正系数的地面饱和模型刻度技术。改进后的谱线比大气氡校正方法的适用性及其校正系数的刻度效率得到了提高,节省了谱线比方法应用成本,解决了传统谱线比大气氡校正方法中校正系数采用谱形拟合方法导致物理含义丢失的问题。     

2006年度CTBT大气颗粒物滤材样品的国际比对

描述了参加2006年度全面禁止核试验条约(CTBT)筹委会临时技术秘书处(PTS)组织进行的国际放射性核素实验室间的滤材样品比对测量的全过程.使用相对效率为76%的HPGe γ谱仪系统测量和分析了比对样品,准确识别和计算了参考样品中的11种放射性核素的活度和活度浓度,利用95Nb与95Zr活度比推算的样品零时与参考值相差仅0.57 d.     

基于能谱重建技术的全身计数器γ能谱分析

为提高全身计数器γ能谱分析精度,开展了基于能谱重建技术的γ能谱分析方法研究。首先建立方法的原理框架;然后进行应用实验,使用一台立式NaI型全身计数器测量含放射性的BOMAB人体模型,并通过建模和蒙特卡罗模拟计算测量矩阵;最后使用boosted-Gold算法求解出射能谱,并将结果与Genie 2000软件进行比较。结果显示,boosted-Gold算法在参数p取1～10时能准确重建出理论的核素出射能谱,实现对所有核素的准确识别,且每种核素的活度计算误差均小于10%,这一结果显著优于Genie 2000软件。     

γ能谱小波降噪控制研究

通过对γ能谱小波降噪迭代过程中降噪不足和降噪过度现象的研究,提出了用以表征降噪程度的数量指标--相对噪信比,建立了基于该指标的迭代停止规则。模拟和实测γ能谱的降噪结果均显示,相对噪信比及相应迭代停止规则具有合理性和有效性。     

惰性气体氙β-γ符合能谱分析软件的研制

基于惰性气体氙β-γ符合测量原理,研究建立了基于相关法的符合谱解谱算法,研制了具有图形化用户界面的惰性气体氙β-γ符合能谱分析软件,实现了β-γ符合能谱的分析、能谱的图形化显示和分析结果数据库存储等功能,使北京放射性核素实验室具备了惰性气体氙β-γ符合能谱数据的分析处理能力。并与国际数据中心的β-γ符合能谱自动处理程序bg_analyze进行了比较,结果表明：两种软件的4种氙同位素活度浓度计算结果在1.2%内一致;最小可探测浓度计算结果在1.7%内一致。     

土壤湿度对现场γ能谱测量的影响修正

现场γ能谱测量在地质勘查和电离辐射环境测量中是一种高效、准确、经济的方法。针对γ能谱在现场测量过程中的主要影响因素--土壤湿度,根据γ射线在土壤中的衰减规律,建立数值模型,得到不同物质的质量衰减系数和线衰减系数,计算不同土壤湿度的修正系数。同时利用四道γ能谱仪对同一地点不同土壤湿度情况下土壤中铀、钍、钾含量进行了实际测量,根据计算的修正系数得到的修正数值与HPGe谱仪测量的结果进行了比较。结果表明,现场γ能谱测量结果通过数值模拟计算修正能有效降低土壤湿度的影响。     

核探测中的车载γ能谱技术

车载γ能谱是核探测方法之一,应用于放射性矿产资源探测、核辐射环境和核应急领域。通过标准模型采用矩阵法或剥谱法计算车载γ能谱所确定的核素含量。通过铀变异系数,活化铀和差量铀,铀的富集系数,铀、钍、钾的GRB合成成像,铀成矿有利指数U₁,全谱分解分形,综合预测等方法的应用研究,表明车载γ能谱技术在铀资源勘查中的显著效果,同时为核辐射环境探测提供方法基础。     

CTBT隋性气体氙样品中放射性氙同位素活度测量方法

全面禁止核试验条约(CTBT)将131mXe、133Xe、133mXe和135Xe四种氙同位素作为放射性核素核查的重要监测对象,惰性气体氙采集、纯化和放射性活度测量是其中的重点和难点.介绍了HPGeγ能谱法和β-γ符合法测量惰性气体氙同位素活度的方法,用这两种方法测量加入133Xe的惰性气体样品的结果相差8%,并提出了...     

基于递推关系式的γ能谱全能峰基底扣减方法

为准确估计γ能谱全能峰下侧的基底计数,提出了基于递推关系式的基底扣减方法。首先利用蒙特卡罗模拟给出了单峰和重峰情况下基底的理论形态,然后对模拟中基底的形成过程进行数学抽象,得到相邻两道基底间的递推关系式。利用此关系式,结合边界条件,求解出最终的基底计算公式。实际应用显示,使用该公式于模拟的γ能谱,计算基底与理论基底吻合较好;使用该公式于实测γ能谱,扣减基底后的全能峰的拟合优度优于传统的线性基底扣减法。新的基底扣减方法在原理上更符合基底的形成机制,实际效果也较传统方法好。     

地球中微子能谱计算及初步高阶修正

地球中微子是目前实验测量放射性生热及探索地球内部结构最好的媒介之一,而能谱是其通量预测及本底分析的前提条件。通过计算²³⁸U和²³²Th衰变链中分别对应的113和83个β衰变谱并归一化叠加,得到了这两种同位素的地球中微子能谱,较目前常用的能谱使用了更多的衰变道信息。为提高能谱的精度,对能谱加入了形状、辐射、弱磁共4项高阶修正,修正量最大达8.5%,经过修正的能谱可用于地球中微子的精确预测及分析。     

蒙特卡罗方法在中子能谱研究中的应用

针对快中子能谱实验测量数据的修正 ,开发了FAMS MC蒙特卡罗计算程序 ,对 5 9、6 4和1 4 1MeV中子在Be核上产生的次级中子双微分截面的实验结果进行了修正计算 ,并与用MCNP蒙特卡罗程序修正的结果进行了比较。用FAMS MC程序进行中子能谱实验测量数据修正得到满意结果。     

EAST全超导托卡马克上硅漂移探测器软X射线能谱诊断

采用性能优越的15道硅漂移探测器（SDD）阵列,在EAST全超导托卡马克上建立了1套较为完善的软X射线能谱诊断系统,用以测量等离子体在软X射线辐射能段(1～20keV)的能谱。该诊断系统的观测范围基本覆盖了整个等离子体空间,因此,可满足EAST不同放电位形下电子温度测量的要求。利用该诊断系统,可获得时间分辨达50ms、空间分辨约为7cm的电子温度剖面。通过对比发现,由该诊断系统所得到的电子温度与其它电子温度诊断系统所测量的电子温度基本一致。此外,该诊断系统还可监测在软X射线能量范围内出现的一些金属杂质的特征线辐射。     

基于全谱特征的谱线漂移校正方法研究

建立谱漂模型,构造了一种可以利用全谱数据对谱漂参数进行估计的方法。以Na I(Tl)晶体闪烁探测器γ能谱仪测量放射性矿物样品得到的仪器谱为例,在保证谱漂规律的前提下,使用一定的谱漂参数对实测谱线进行变换,对谱漂估计算法进行了理论验证;同时在对能谱仪实际应用中出现的谱线漂移进行谱漂校正,并得到了良好的校正效果。提出的谱漂校正方法无需寻峰,能够充分利用全谱数据,易于实现自动化稳谱操作,在野外及原位光谱测量分析中具有实际应用价值。     

核部件缓发γ能谱时间演化行为模拟

在分析无外中子源照射条件下核部件中裂变产物的来源及其释放缓发γ射线机理基础上,提出了应用CINDER90程序计算核部件中裂变产物活度的方法,计算并分析了裂变产物的种类、活度及其随辐照时间和冷却时间的变化规律,继而根据裂变产物β^-衰变释放的特征γ射线的能量与分支比数据,计算得到了核部件中裂变产物缓发γ射线源项,并应用蒙特卡罗方法计算了核部件释放的缓发γ能谱随辐照时间和冷却时间的变化,分析了缓发γ能谱的时间演化行为。结果表明：核部件缓发γ能谱中强度最大的γ射线是裂变核素¹⁴⁰La β^-衰变发射的1 596 keV射线,且该γ射线的强度在部件组装一定时间后保持稳定,该结果与文献结果符合一致。本文提出的裂变产物缓发γ能谱模拟计算方法和结果可为核部件γ能谱的测量与分析提供参考。     

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。     

一种快速准确有效的面积谱获取方法

在脉冲辐射测量中,为了获取精确的辐射脉冲面积谱需要完整的脉冲信号信息,针对普通数字化多道无法实现直接对辐射探测器输出的脉冲信号进行完整采集,介绍了一种快速准确有效的辐射脉冲信号面积谱获取方法。通过结合高采样高带宽率数字示波器和仪器远程控制、数据采集处理上位机软件,可实现对高计数率、高宽带的脉冲信号实现自动采集,并利用软件批处理的方式实现数据的重建和面积信息获取,最后完成脉冲信号面积谱的自动统计生成,可大大提高辐射脉冲测量工作的效率。