γ能谱级联符合相加效应校正技术研究进展

使用γ谱仪近距离测量具有级联衰变关系的放射性核素时会不可避免地发生级联符合相加效应。级联符合相加效应会导致能谱中的全能峰计数变化,并产生干扰能谱分析的加和峰,从而影响γ能谱分析的准确性和效率,为此,国内外研究机构建立了多种方法和技术用于γ能谱级联符合相加效应的校正。本文在详细总结级联符合相加效应校正技术发展历程的基础上,对级联符合相加效应的产生机制、校正算法、校正软件、技术应用等进行了综述,并对不同校正算法和软件进行了比较。结合发展现状,对级联符合相加效应校正技术今后的研究方向提出了建议。     

复杂级联γ射线的综合符合因子计算

本文从概率事件运算着手,对复杂级联符合效应进行了研究。考虑了多重级联、分支跃迁和相加效应,提出了计算符合因子、相加因子和综合符合因子的普遍公式。它可用于校正放射性核素γ测量的符合效应。     

体源HPGeγ全能峰效率刻度的研究

本工作研究不同基体、不同几何体源的HPGeγ全能峰探测效率刻度方法。考虑了圆柱形体源的自吸收及级联符合相加效应对探测效率的影响,探索性提出了解决级联符合效应校正的新方法。     

γ射线级联衰变符合相加修正方法研究

γ射线级联衰变引起的符合相加干扰可导致被测量γ射线全能峰计数增加或减少,从而使测量结果偏离真实值。本文从级联符合相加产生的机理出发,以~(134)Cs为例研究了级联符合相加修正因子的数值计算方法。基于蒙特卡罗计算程序MCNP给出了γ射线全能峰效率和总效率的模拟计算方法。通过实验测量和软件计算验证了符合相加修正因子数值计算方法的准确性。针对核电厂周围环境监测中主要关注的人工放射性核素,计算了不同环境介质中γ核素测量的符合相加修正因子。计算结果表明,对于气溶胶、生物灰样品中核素~(110)Ag~m、~(134)Cs符合相加干扰可达20%以上,而对于全能峰效率相对较低的土壤样和水样符合相加干扰可大于10%,其余核素也不同程度地存在符合相加干扰。本文研究结果为γ放射性核素的准确测量和误差来源分析提供了技术参考。     

~（134）Cs衰变γ射线发射率的测量及一个简单的符合格加修正方法

借助一套高性能的多道计算机γ谱仪系统，精确测量了￣（１３４）衰变γ射线的绝对发射率和相对发射率。并且使用了一个简单的符合相加修正方法，对￣（１３４）Ｇｓ衰变的两条主要的级联γ射线的符合相加进行了修正，获得了较好的结果。     

^1^3^4Cs衰变γ射线发射率的测量及一个简单的符合相加修正方法

借助一套高性能的多道计算机γ谱仪系统，精确测量了＾１＾３＾４Ｃｓ衰变γ射线的绝对发射率和相对发射率。并且使用了一个简单的符合相加参修正方法，对＾１＾３＾４Ｃｓ衰变的两条主要的级联γ射线的符合相加进行了修正，获得了较好的结果。     

γ能谱符合相加效应修正方法及影响因素

在辐射环境质量监测中,多能核素的级联符合相加效应是影响γ能谱活度测量准确性的重要因素之一,为了提高待测样品分析的准确性,对结果进行符合相加修正是十分必要的。以¹⁵²Eu核素为例,根据峰总比不变性特点,获得探测器峰总比拟合公式,联合符合相加修正公式,全能峰效率公式,计算了¹⁵²Eu核素的符合相加修正因子,进一步采用Genie 2000符合相加蒙特卡罗程序对液体体源的¹⁵²Eu核素进行了符合相加修正。点源的修正结果与真值的相对偏差小于6%,体源修正结果与真值的相对偏差在±4%以内。通过点源符合相加修正因子与源到探测器距离的线性关系,可以得到符合相加效应可忽略的最小测量距离;体源样品的符合相加修正结果表明：同一介质的样品,高度越高,符合相加修正因子越小;自吸收效应会在低能端对样品的有效立体角产生较大影响,从而影响样品的符合相加修正因子。峰总比不变性与衰变纲图相结合的数值修正方法,不需要对不同位置处的点源总效率进行测量,与蒙特卡罗程序法相比,该方法无需对探测器进行工厂表征,不用对体源介质、密度和形状等参数进行描述;舍弃级联符合较...     

大气气溶胶样品中放射性核素分析(Ⅰ)气溶胶样品中放射性γ能谱分析方法

介绍了一种利用HPGeγ谱仪测量和研究大气气溶胶放射性的方法。用气溶胶采样器收集大气气溶胶样品,将滤材样品压制成片状,通过对γ能谱的分析,确定了样品中放射性核素的种类,并计算其在大气中的浓度。由于气溶胶样品活度水平很低,在测量时样品需要放在探测器表面,在数据处理过程中还需进行级联符合相加效应校正。     

利用角关联计算符合相加修正因子

提供了一种理论计算符合相加修正因子的方法。根据级联衰变的两个γ光子之间角度服从某一分布，利用蒙卡罗随机模拟方法，理论计算＾６０Ｃｏ点源离探测器为某一高度时各γ光子的符合相加修正因子。结果表明，符合相加修正因子随高度的增加而减小。     

中子活化分析参量化的进一步研究——Ⅳ.K_0法中子活化分析中级联γ符合效应的参量法校正

研究了Ge探测器近几何测量时,级联和跨越γ射线全能峰效率的符合效应校正方法。首次指出,总响应应包括探测器周围物质的散射贡献,修正了传统的总响应定义,并证明峰/总比(P/T)与源-探测器距离有关。在此基础上,测定了两个Ge探测器在不同几何下的P/T,并实用于K_0法中子活化分析中的级联γ符合校正。还举例说明了本法的准确性、编制了中子活化分析指示核素主要分析线的级联符合校正用参数表。     

体源中60Coγ射线的符合相加修正因子测量

对于存在级联辐射的γ核素,如,其衰变产生的γ1（1173．2keV）和γ2（1332．5keV）射线会发生级联符合,造成γ1,γ2的全能峰计数比不存在级联符合时有所减少,有些核素的多个γ符合会出现部分γ全能峰计数增加,部分γ全能峰计数减少。在标准源或样品距离探头较远时,级联符合比较小。一般认为在25cm以外的距离,符合效应小到可以忽略。但在实际工作中（环境样品的γ谱分析中）,由于环境样品的放射性活度比较小,为了在一定的测量时间内尽可能地降低统计误差,样品与探头距离只有1cm左右,这种情况下,就会有明显的级联符合效应。为了尽量减小在刻度和测量过程中由级联符合带来的偏差,必须对级联符合进行修正。     

γ级联衰变符合相加效应解析修正

利用符合相加修正解析计算方法,以¹⁵²Eu为例,研究了符合相加效应对探测器效率刻度与活度测量的影响。结果表明:近距离测量放射性样品时,级联符合相加效应非常明显;本课题探讨的解析修正方法能有效地对该效应进行修正。     

NaI（Tl）－HPGeγ－γ符合谱仪系统死时间校正方法

本文讨论了ＮａＩ（ＴＩ）－ＨＰＧｃγ－γ符合谱仪系统死时间的校正方法。用双源法分别对符合道和分析道的死时间进行了测量，给出了γ－γ符合谱仪系统死时间校正因子的计算公式。并将该公式应用于核数据的测量工作中，对测量的γ活性进行了死时间的校正。     

NaI（Tl）—HPGeγ—γ符合谱仪系统死时间校正方法

本文讨论了ＮａＩ（Ｔｌ）－ＨＰＧｅγ－γ符合谱仪系统死时间的校正方法。用双源法分别对符合道和分析道的死时间进行了测量。给出了γ－γ符合谱仪系统死时间校正因子的计算公式。并将该公式应用于核数据的测量工作中，对测量的γ活性进行了死时间的校正。     

土中几种人工放射性核素γ谱分析的真符合校正研究

用9个“单能”的标准水溶液源，刻度得到有自吸收后的峰效率、总效率。对放置于相对效率100％的HPGe探测器上表面的土壤体源的^60Co、^152Eu和^154Eu真符合相加进行了研究。用校正自吸收后的效率曲线和^60Co、^152Eu、^154Eu标准源测量结果比较，得到^60Co1173和1332keV校正因子实验值分别为1．10和1．14。根据衰变纲图和效率，计算了这3个核素几个典型峰的校正因子，其中^60Co的1173和1332keV因子分别为1．10和1．11。在探测器表面和远距离测量同一强样品，用样品中没有级联相加的核素^137Cs作过渡核素，得到的样品中各核素真符合校正因子与其它方法得到的因子符合得较好。     

元素级联γ射线的符合测量技术

介绍了一种符合测量技术,可极大地抑制康普顿坪和逃逸峰,从而凸显全能峰,使数据分析变得更为简单。该技术利用元素释放的级联衰变γ射线,用满足峰与峰相加的幅度信号作为符合信号,将符合信号作为门输入与原输入信号再进行符合即可得到凸显元素特征的不带康普顿坪的γ能谱。通过符合窗的选取,该技术可在复杂的辐射场中对特定元素进行选择性测量。     

γ能谱测量中符合相加修正蒙特卡罗模拟计算程序的实验验证

本工作采用简便易行的符合相加修正实验方法，即远近比较法，对本实验室自行编制的、用于修正HPGeγ能谱测量中符合相加因子的蒙特卡罗模拟计算程序进行了验证。     

锗γ能谱测量中的符合相加修正

本文介绍了锗γ能谱测量中符合相加修正的原理和方法,给出了修正公式。分别计算了不同几何条件下两个锗探测器对一些放射性核素的符合相加修正因子,估计了符合相加修正因子对活度测量结果的误差贡献。     

HPGeγ谱仪110mAg符合相加修正因子实验测定与拟合计算

本文介绍了广东省环境辐射研究监测中心(GERC)辐射分析室用实验方法测定三台不同效率的HPGe γ能谱仪^110mAg符合相加修正因子的结果,并依据其中一台谱仪的实验结果进行数据拟合,得到^110mAg 657．76keVγ射线符合相加修正因子c与^137Cs 661．66keV γ射线效率的函数关系。利用这一函数关系,得到另外两台γ谱仪的c的计算值,与其实验值相比较,最大相对偏差为6．4％。同时,还使用广东大亚湾核电站环境实验室的部分数据,对此拟合函数进行了验证,相对偏差在6．2％以内。     

HPGe γ谱仪测量级联γ辐射152Eu、133Ba、60Co核素活度的方法

给出了HPGe γ谱仪测量级联γ辐射核素活度的一种实用方法,在探测器与样品之间放置一定厚度的水吸收层,能够很好降低探测效率,显著降低级联γ符合效应和偶然符合效应的影响。实验表明,TC-45样品中¹⁵²Eu、¹³³Ba、⁶⁰Co核素活度的探测效率和测量活度相对偏差随水吸收层厚度增加遵循指数衰减规律,当厚度增加到70 mm以上,其测量活度相对偏差小于4%。