用反符合和热中子屏蔽降低γ谱仪本底

新建的一台反宇宙射线低本底HPGeγ谱仪,在物质屏蔽的基础上采用反符合和热中子屏蔽联合方法,实验研究次级宇宙射线μ子和中子产生的本底。结果表明,反符合屏蔽(塑料闪烁探测器)能大幅度降低μ子产生的本底,还能有效抑制快中子与锗晶体和屏蔽材料非弹性散射引起的本底,100-2000keV能区反符合积分本底抑制系数可达8倍。热中子屏蔽(镉吸收片)的加入可明显降低锗晶体和屏蔽材料热中子俘获产生的本底,使511keV正电子湮灭峰本底的抑制系数由5.8倍提高到20.7倍,100-2000keV反符合积分本底抑制系提高到13.2倍。     

碘化钠-塑料探测器反符合屏蔽低本底Υ谱仪

本文报道一台以φ75×75mm 的 NaI(Tl)晶体为主探测器,以φ430×500mm 的环型塑料闪烁体为反符合探测器,以另一φ75×75mm 的 NaI(Tl)晶体为符合探测器所组成的反符合屏蔽低本底γ谱仪。采用含放射性杂质少的结构物质和屏蔽材料,符合、反符合等措施降低本底。在井型反符合屏蔽条件下,主探测器在0.05—2.0MeV 能区内的积分本底为68cpm。对~(137)Cs(φ8mm)面源的能量分辨率为10.5%,全能峰效率为10.9%,康普顿散射减弱因子可达2.1;当测量时间为1000min,置信水平为95%时,面源最小可探测下限为1.13dpm。该谱仪适于环境样品及某些弱放射性样品的测量。     

DYS-1型低本底液体闪烁计数器

本计数器采用了对两只光电倍增管输出的信号先进行幅度分析再送入符合线路的电子学逻辑,减少了串光本底;采用了10cm厚的铅屏蔽,并用一块环形NaI(TI)晶体作反符合屏蔽,大大降低了宇宙射线和外部辐射对本底的贡献;设计了收光效率高,对本底贡献小的样品室及其附件,可以测量2—100ml范围内不同体积的样品;在测量过程中,能自动打印出计数结果。 DYS-1型计数器特别适合于~3H和~(14)C的低水平测量。对20ml的苯样品,~3H效率为56％时,本底为2.17min~(-1);用100ml的样品瓶测水时,(EV)~2/B能大于,100000,能直接测量10TU的水样品;对5ml苯样品,~(14)C的优值超过10000。     

反符合屏蔽低本底Ge(Li)γ谱仪

本文报道了一台由Ge(Li)主探测器和环形NaI(Tl)反符合探测器组成的高灵敏度γ谱仪的结构、性能和应用。谱仪用交替的物质屏蔽和井形NaI(Tl)反符合屏蔽降低本底。Ge(Li)探测器的体积为78cm~3,对~(60)Co 的1332keVγ射线的分辨率为2.42keV,不加任何屏蔽时峰康比为36.4,相对效率为16%,对~(187)Cs 点源γ射线全能峰的探测效率为1.6%。本谱仪在不加和加反符合屏蔽时,对~(137)Cs 点源的峰康比分别为79和333;康普顿区积分抑制因子为3.67,康普顿端抑制因子为5.2;在50—2700keV 能量范围内,本底抑制因子为3.2。在物质屏蔽和反符合屏蔽条件下,在上面的能量范围内,谱仪本底为24cpm。对~(137)Cs 点源,当测量时间为1000min、置信水平为95%时,谱仪的最小探测限(判断限)为2.2×10~(-2)Bq(0.59pCi)。本谱仪主要用于分析测量环境样品和其他低水平放射性样品中发射γ射线的核素的含量。     

FH1906型低本底 γ 闪烁谱仪

本文介绍了 FH1906型低本底γ闪烁谱仪的结构及性能。该谱仪可实现低本底γ分析测量,γ-γ符合测量,β-γ符合测量和低本底β测量等功能。在井形反符合屏蔽条件下,谱仪在0.05—2.0兆电子伏能量范围内的本底约37计数/分,对~(137)Cs点源的能量分辨率为10.6%,对~(137)Cs薄膜源的康普顿减弱因子(面积比)约为3.9,对~(137)Cs 小体积样品的最小可探测下限约为4.8×10~(-13)居里。     

锰结核中放射性含量的测量

锰结核是海洋底部的含多种金属的结核体,主要由锰和铁的氧化物、氢氧化物层所组成。最近我们用反符合屏蔽低本底γ谱仪测量了太平洋底锰结核样品的放射性。样品平均直径约4cm,重量75.2g。对测得的γ能谱进行分析,发现其中含有铀、钍系放射性。 测量装置和安排如图1所示。样品贴近主     

~(252)Cf源环境X光闪光照相光电接收系统的屏蔽

采用含硼聚乙烯、铅及铅玻璃等辐射屏蔽材料,设计和建立了252Cf源辐射环境下X光闪光照相光电接收系统的抗辐射综合屏蔽系统。理论分析和实验结果均表明,在屏蔽系统的综合屏蔽下,科研要求的典型辐射背景在CCD相机图像上形成的本底灰度要小于科学级相机的固有本底噪声一个量级,直接作用在CCD相机上的粒子和射线形成的白斑噪声比例约为1 pix/104pix,可以保证光电接收系统的图像采集质量。     

FH1915低本底液体闪烁计数器

本文介绍专为测量低水平样品而设计的带有反符合屏蔽的双管符合型液体闪烁计数器。装置对5ml~(14)C标准源的测量效率为76.3％,对5ml糖炭溶液的测量效率为76.8％,本底为0.40±0.02计数/min,优值为14550。对20ml~8H标准源的测量效率为52.6％,本底为1.11+0.02计数/min,优值为2492。测量氚水样时,采用TritonX-100乳化剂直接测水,18ml样品中含有6ml氚水,测量效率为21％,本底为0.68±0.02计数/min,1000min的灵敏度为2.7Tu。     

基于Geant4低本底液闪谱仪屏蔽与反符合设计

本文设计了一种较已有低本底液闪谱仪结构更为简单的低本底液闪谱仪,即在谱仪外围布置铅铜屏蔽体,以屏蔽墙体中放射性核素衰变释放出的γ射线,同时采用反符合技术以减少宇宙射线μ子引起的液闪谱仪本底计数。采用Geant4模拟计算了不同厚度的铅铜屏蔽体对墙体发出的γ射线的屏蔽效果,得到了几乎可以屏蔽所有γ射线的屏蔽体最优尺寸。此外,还采用Geant4模拟计算了反符合技术中,闪烁瓶的几种不同摆放方式和反符合闪烁瓶的几种不同尺寸的设计下,反符合技术减少宇宙射线μ子引起的液闪谱仪本底计数的份额,给出了较无反符合设计时μ子引起的液闪谱仪本底计数能减少99%的一种简单高效的反符合设计方案。     

采用联反符合计数系统的康普顿抑制γ谱仪

本文介绍的用于低本底γ测量的小型康普顿抑制谱仪采用并联取样反符合计数系统，同时具有简单有效的物质屏蔽和数据自动采集和分析功能，在阱型反符合屏蔽条件下，谱仪对置于ＮａＩ（Ｔｌ）主探测器上方３．５ｃｍ处的＾１３７Ｃｓ薄膜源的探测灵敏度为７４．３７Ｐａ；在５０－２０００ＫｅＶ能区的积分本底为１５ｍｉｎ＾－１，与无反符合屏蔽时相比降低了６１．５％。     

低本底实验室设计

低本底γ谱仪应用广泛,屏蔽性能良好的低本底实验室能有效降低室内本底值,减少本底对低本底γ谱仪测量结果的影响,目前关于低本底实验室设计的报道较少。本文研究设计了屏蔽性能良好的低本底实验室,有效地提高了仪器灵敏度。对各种影响因素(宇宙射线、氡及其子体、地球天然γ辐射、建筑材料)进行计算和分析后发现,氡及其子体对本底几乎没有影响,宇宙射线和建筑材料为主要影响因素。针对不同因素对本底的影响程度,采取了不同的屏蔽措施,设计了满足要求的低本底实验室。     

新型~(210)Po测量仪的研制

为提高~(210)Po测量仪的检测灵敏度、扩大活度检测范围和提升检测工效,研制了新型仪器。该仪器共有五个测量通道及其独特结构,探测元件选用面垒半导体探测器,屏蔽盒和送样器选择放射性杂质极少的黄铜等材料及结构,主要电路采用ARM微处器理和超高速运算放大器芯片,人机界面采用触摸技术与电脑程控相结合。仪器省去了铅室屏蔽装置、反符合探测器及其相关线路,重量轻、体积小。适用于~(210)Po样品分析,也可检测其他极微弱α样品。     

大面积流气式计数管的设计、制造和使用方法

本文介绍一种直接监测低浓度β放射性污水的多阳极丝扁平形大面积流气式计数管的设计参数、材料、制造工艺、使用方法及技术性能。计数管灵敏面积达1000cm~2,反符合屏蔽管灵敏面积为2500cm~2,在10cm铅屏蔽内,本底小于25cpm(比本底<0.025cpm/cm~2)。     

钨-铜合金影锥屏蔽体屏蔽性能的MCNP程序计算

利用MCNP程序对影锥屏蔽体的屏蔽性能进行计算和深入分析。结果表明：影锥屏蔽体对于周围及样品造成的散射中子本底影响低于1.4%。中子穿透影锥屏蔽体而产生的γ射线泄漏率为10^-16～10^-14数量级，对于中子散射微分截面的实验测量，其影响可以忽略不计。W-Cu合金影锥屏蔽体的设计模型符合设计标准，就飞行距离为4～10 m的范围而言，影锥屏蔽体可使源中子注量衰减10^-7，屏蔽效果显著。     

利用金属钆测量热中子通量的实验研究

研究了一种测量热中子通量的新方法,利用金属钆与热中子反应产生的次级γ射线来确定热中子通量。使用两个NaI探测器进行符合测量,设计了对伽玛射线和散射中子的良好屏蔽体。经过对本底和钆样品的多次测量,对钆与中子反应产生的伽玛能谱进行了分析,计算出了中子与钆反应产生的计数率(样品净计数率),其最大值达到2.74 Hz,从而证实了这种方法的可行性。     

低本底γ谱仪用的NaI(T1)闪烁体

低本底γ谱仪是指具有反符合屏蔽的一维或多维γ谱仪。它用的NaI(Tl)闪烁体包括低本底NaI(Tl)闪烁体和环形NaI(Tl)闪烁体。     

锗酸铋晶体作低本底液闪反符合屏蔽的尝试

一、91 言 钻骏铅①二① 晶体是近年来发展的一种无机闪烁体。由于它具有原子序数高、密度大(7.13g/cm’)、不潮解、机械性能坚固以及便于加工等特点,可以制成各种小型化的Y探测器,并具有较高的探测效率。目前在核医学、高能物理和核物理等领域中得到日益广泛的应用。 反符合屏蔽是降低本底的重要手段之一,我们在研制低本底液闪计数器的过程中,曾对多种形式的反符合屏蔽进行了试验比较,结果表明用Nal(TI)晶体作反符合屏蔽能得到最高的指标。然而用Nal(TI)晶体价格昂贵,容易潮解和损坏,也不适于在仪器内部作温度调节的应用。此外Nal(TI)…     

大亚湾核电站运行前周围环境的γ放射性的周期监测

核电站投产运行前的周围环境的本底调查资料是提供运行前的环境影响评价报告的重要组成部分。本文报告了该调查的两轮调查中的第二轮中关于大气飘尘和雨水部分的采样、样品制备、γ放射性核素测量的设备和分析方法、以及调查结果的分析讨论,与第一轮调查结果相比,除了调查选点等方面的扩充改进外,更由于采用了反符合屏蔽/康普顿抑制低本底γ谱仪与“单晶”γ谱仪联合测量系统而获得更完满的数据资料,从而为开展更深入的环境科学研究提供了更系统的资料依据。     

用低能γ能谱法测定固体样品中微量U、Ra、Th、K

近二十年来,核辐射测量仪器有了很大改进。采用反符合屏蔽技术以及用带有纯NaI光导的低钾NaI(Tl)晶体作主探测器,大大降低了本底和康普顿效应。加之采用大探测器、大样品,同时在保证仪器稳定条件下增加测量时间从而获得了较高灵敏度和较好的精密度。目前,低水平γ射线谱仪、大体积NaI(Tl)晶体多维γ射线谱仪等被广泛地用于地球、海洋、大气、     

一套低本底反康普顿HPGeγ谱仪系统积分本底的实验研究

本文对一套低本底反康普顿HPGeγ谱仪系统的积分本底进行了实验研究,测量了谱仪系统在无屏蔽、屏蔽室以及屏蔽室加反符合三种条件下的积分本底.结果表明,谱仪系统积分本底主要来源于康普顿连续坪区和40K核素1460keVγ射线全能峰.实验确定了40K主要来自NaI (Tl)环探测器的六个光导玻璃窗及光电倍增管,两者所含40K总的放射性活度约为612Bq.