阱型HPGe探测器的效率标定及符合相加效应校正

阱型HPGe探测器是弱放射性测量的重要设备,由于其探测效率强烈依赖样品的几何形状,一般采用标定刻度系数的方法进行放射性核素活度测量.本文采用多种单能γ放射源标定了阱型HPGe探测器的峰效率和总效率,研究了测量条件下的7射线真符合相加效应,最后用已知活度的60Co、133Ba和134Cs多γ源对标定的峰效率曲线进行了扩展和检验.     

MCNP能峰展宽的NaI探测效率研究

本文利用光子和电子耦合输运MC程序的电子脉冲计数类型的能峰展宽模拟计算了NaI(T1)探测器的γ能谱,与实验测量的能谱符合较好.然后利用MCNP计算了NaI(T1)对不同能量γ射线的探测效率(峰总比),结果与实验值一致,验证了这种计算方法用于模拟NaI(T1)对γ能谱的探测效率是可行的.     

HPGe γ谱仪和峰法测量139Ce活度

采用对低能X射线具有高探测效率和高分辨率的HPGe探测器,用和峰法测量了139Ce溶液的比活度,测量的结果为762.9(1±0.5%)Bq/mg,,国内比对推荐值为765.9(1±0.6%)Bq/mg,二者在不确定度范围内符合得很好.     

井式HPGe探测器测量放射性氙活度方法研究

介绍了用井式HPGe探测器测量氙同位素气体活度的方法.在研制了塑料管型γ源盒和样品转移制源平台的基础上,通过测试CTBT惰性气体氙传递实验比对样品对井式HPGe探测器进行了效率标定.对于133Xe81 keVγ射线,测量24 h,系统的活度探测限达到了10.2 mBq.     

HPGe探测器的效率曲面研究

研究了高效率HPGe探测器测量近距离面源情况下的效率曲面。通过测量8种单能γ射线核素点源在探测器表面各点的相对效率及其面源效率,拟合得到了HPGe探测器的峰效率曲面和总效率曲面的解析表达式。使用该曲面计算的^60Co、^152Eu的真符合校正因子与实验测量结果基本一致。     

航空HPGe阵列探测器的测量能力评估

近年来,航测HPGe阵列探测器的技术得到快速发展,美国西北太平洋国家实验室研制了技术成熟的航测HPGe阵列探测器——MARS系统。采用MC模拟计算的方法估算了同时使用两套MARS系统的航测系统,在不同飞行高度条件下,对地表均匀分布137Cs的探测效率。另外,通过木板模拟空气衰减实验,估算了不同飞行高度条件下,天然核素在其测量能谱中137Cs能区产生的本底计数率。以上述两方面数据为基础,估算了该航测系统对地表均匀分布137Cs的探测限,并与常用的NaI(Tl)阵列探测器对该核素的探测限进行了对比。最后评估了HPGe和NaI(Tl)阵列探测器的优劣及适用条件。     

滤材样品在γ能谱分析中的真符合校正研究

研究了高效率HPGe探测器测量滤材样品的真符合校正，分析了子核具有三个激发态的典型核衰变情况下的级联校正情况，具体给出了测量滤材源的情况下具有代表性的符合校正因子计算的解析表达式。实验中通过测量8种‘单能’核素点源在探测器表面各点的相对效率以及其滤材样品效率，拟合得到了HPGe探测器的峰效率曲面和总效率曲面的解析表达式，使用该曲面计算的^60Co和^152Eu的真符合校正因子与实验测量结果基本一致。     

MC法模拟宽能型HPGe γ谱仪全能峰效率

采用MCNP法对宽能型HPGe γ谱仪的全能峰效率进行了模拟计算.以固体(SiO2)体源作为参考源,获得宽能型探测器晶体结构的优化参数.宽能型探测器直径和高度的变化对全能峰效率的影响程度与N型和P型探测器存在一定差别.液体体源和生物体源模拟全能峰效率与实验结果吻合得较好,偏差均在±6％以内;气溶胶滤膜体源和活性炭滤盒体...     

吸收体对γ闪烁能谱的影响

吸收体对于γ闪烁能谱的影响表现为随着吸收体厚度的增加，峰康比和峰总比减小。计算了这种影响。通过实验给出了一定条件下，峰康比和峰总比与吸收体厚度间关系的经验公式，讨论了它可能的应用。     

基于虚拟点探测器模型的HPGe探测器体源效率刻度

基于虚拟点探测器（VPD）模型应用平方反比定律,介绍了一种通过点源模拟实验进行HPGe探测器对圆柱体源样品的峰效率刻度方法。实验验证表明：在一定范围内利用该方法对圆柱体源进行效率刻度是合理可行的,并能获得较好的刻度结果,该方法可操作性强,可应用于工程实践。     

用于HPGe探测器效率标定的模拟气体刻度源的研制

准确校准测量系统的探测效率是HPGe探测器γ能谱法测量放射性气体活度的关键,放射性气体的半衰期一般较短且样品制备过程复杂,这些客观因素给效率校准工作带来很多不便。本工作提出了模拟气体刻度源的制备方案并进行了实验研究,所制备的模拟刻度源最小基质密度为0.043g/cm3,自吸收的影响小于0.5%。通过与效率参考值的比较表明,模拟气体刻度源的制备方案简单可行,所制备的模拟气体刻度源可代替气体标准源实现气体活度测量中HPGe探测器的效率校准以及探测效率的日常监督。     

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...     

氙气样品的点源效率函数法HPGe谱仪测量

用HPGe γ谱仪,在5个高度上用241Am、137Cs、60Co混合点源测量Φ75 mm×25mm空样品不同剖面上不同位置的全能峰探测效率,用最小二乘拟合法确定点源峰效率函数中的的各参数值,用该点源效率函数对φ63.50 mm× 16.66 mm的氙气体样品进行数值积分计算,得氙气体的81.0、160.6、163.9...     

蒙特卡罗法计算γ谱仪的峰效率和峰总比

在以前工作的基础上，进一步用蒙特卡罗法计算了γ谱仪全能峰效率和峰总比。介绍了基本原理和主要公式，采用了加权技术，纠正了部分文献中有关公式的错误。计算程序适用于２０００ｋｅＶ以下γ射线，计算结果与文献和实验符合较好。     

点源效率函数确定大体积样品的HPGe探测器γ射线峰效率

利用HPGe g谱仪,用²⁴¹Am、¹³⁷Cs、⁶⁰Co混合点源分别测量样品在5个高度上、不同剖面、不同位置的全能峰效率,通过最小二乘拟合确定了点源峰效率函数的拟合参数,用该点源效率函数对f75 mm×25 mm的土壤样品的半径和高度数值积分计算可得到59.54、661.66、1 173.2、1 332.5 keV γ射线全能峰效率。将点源效率函数数值积分计算的体源全能峰效率与实测标准体源全能峰效率以及LabSOCS无源效率刻度结果进行比较,相对偏差在10%内符合,说明该点源效率函数参数确定方法是正确的。同时,该点源效率函数在计算任意几何形状的样品得到了应用,积分计算了球状样品的探测效率,并与LabSOCS无源效率刻度结果进行比较,两者相对偏差在10%内符合。     

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。     

平面型HPGe探测器对空气样品盒的探测效率刻度

通过测量空气样品盒标准源,得到实验室Φ19.5×10 mm平面型HPGe探测器对空气样品盒在30~1 500 ke V能区的全能峰探测效率曲线,并用这条效率曲线对所收集到的碘样品进行活度测量,取得了很好的结果。     

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。     

同轴型高纯锗探测器表征技术研究

高纯锗（High Purity Gemanium，HPGe）探测器表征技术是指采用实验测量与蒙特卡罗模拟计算探测器绝对探测效率相结合的方法，给出探测器几何参数的精确值，诸如晶体直径、厚度、死层厚度、冷指大小、与探头前表面的距离等。探测器表征的意义在于完成表征之后的探测器在不进行实验测量的条件下，可计算得到它的绝对探测效率，这样，可避免实验测量探测器绝对效率时的一系列误差。     

NaI(Tl)探测器的源几何特性对峰总比影响模拟研究

利用蒙特卡罗工具Geant4模拟了~(137)Cs和~(60)Co这两种放射源的几何形状以及探测距离这两个因素对γ射线在NaI(Tl)闪烁体探测器内能量沉积的影响。研究结果表明,当放射源的几何形状不一样时,不同的核素在峰总比达到最大时的探测距离不一样,模拟结果为放射性测量提供了参考。