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。     

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。     

高效率低本底HPGer谱仪体源效率刻度和土壤样品分析

文章介绍了高效率低本底HPGe γ谱仪的水体源效率刻度和土壤样品的分析方法。用~(152)Eu,~(241)Am和~(60)Co混合水体标准源及一组单能γ射线水体标准源,测定了~(152)Eu和~(60)Co γ射线符合相加校正因子、土壤相对于水的样品自吸收校正因子及U,Th,Ra,K某些γ射线干扰的校正因子。用单能γ射线水体标准源和土壤标准源分别检验了体源效率刻度的准确性及土壤样品分析方法的可靠性。测量结果与参考值符合得很好。     

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...     

γ射线谱中符合相加修正系数的Monte-Carlo模拟

用Monte Carlo方法模拟放射性核素的衰变过程,得到用HPGe探测器应能测到的多道γ能谱理论谱形,同时给出各特征能峰的探测效率和各特征峰的真符合相加修正系数。采用本方法开发的I、140Co、131Cool2000软件,可模拟60Co、88Y、134Cs、133Ba、95Nb、57Co、103Ru、106Ru、110Agm、124Sb、144Ce、65Zn、58La、241Am、99Mo、166Hom、152Eu、125Sb、214Bi、212Bi(α衰变链)和208T1,共计24种核素的衰变过程。对于60Co圆柱形体源发射的两条主要γ射线进行测量和分析结果表明:符合修正系数的模拟计算值与实验值在±1%的偏差范围内相符。同时给出了一种校正同轴探测器死层厚度和冷指尺寸的方法。     

近距离测量时Ge(Li)探测器的峰效率刻度和符合相加修正

本文详细讨论了符合相加修正方法并给出计算公式。用~(152)E_u,~(133)Ba,~(75)Se,~(60)Co,~(22)Na,~(86)Y,~(134)Cs,~(137)Cs,~(57)Co,~(241)Am,~(203)Hg,~(54)Mn,~(88)Cd,~(139)Ce 十四种核素的γ参考源,分别在源与晶体表面距离为0.95,3.0,11.56,16.75 cm 下,刻度了 G_e(Li)探测器的峰效率,给出了不同距离下总效率的计算值和实验值、符合相加修正系数、全能峰效率、峰效率拟合公式及其拟合优度。在59.6—1408keV 能区内,全能峰效率的不确定度为0.8—1.6%,还讨论了峰效率测最中的误差来源及其大小。     

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。     

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能谱法分析土壤样品中几种人工放射性核素的活度

采用γ能谱法对一批放射性污染的环境土壤样品进行了定量分析。结果表明，不同磨样条件和样品放置方式对测量结果有一定影响，样品磨样过40目(0．42mm)筛子一般可满足均匀性要求；但^241Am核素在有些样品中的分布很不均匀，平行样品间的差异较大；^241Am主要分布在表面5cm的土层，而^137Cs、^152Eu在20～30cm深的土层仍可探测到。从不同地点所取的土样中^154Eu与^152Eu活度比基本一致，约0．07。     

高纯锗能谱仪^(125)I核素点源和体源绝对活度测量方法研究北大核心CSCD

通过^(125)I核素X射线和γ射线的符合相加特性,推导出了仅包含全能峰(27.3、35.5、31.2 keV)净计数率、符合峰(58.5、66.7 keV)净计数率和总谱净计数率的^(125)I活度计算公式,并通过宽能型和N型高纯锗谱仪分别对点源、活性炭盒源和液体源进行了验证。点源到探测器距离不大于5 cm测量时,绝对活度公式计算结果和参考值的相对偏差在±1.2%以内;活性炭盒对^(125)I核素的自吸收效应可以忽略,绝对活度计算公式不受^(125)I核素分布形式的影响,活性炭盒源正反面测量的相对偏差均在±1.4%以内;体积小于40 mL液体源的测量结果和参考值的相对偏差在±2.6%以内,液体源在测量时,样品高度不宜过高,以减少自吸收效应对符合相加峰的减弱效果。实验结果表明在不依赖标准物质和核素参数的情况下,推导的绝对活度计算公式可用于^(125)I核素放射性活度的精确测量。     

155Eu衰变γ射线发射几率的精确测量

经堆中子辐照过的^154Sm样品，用阳离子交换法分离纯化，得到^155Eu核素。用4πβ-γ符合法测量放射性活度和用小平面Ge探测器测量^155Eu衰变发射的γ光子数，精确测定了γ射线的发射几率。对于强γ射线和弱γ射线的不确定度分别为1．7％和4．5％。与文献报道值相比较，本测量结果明显改善。     

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.     

同轴HPGe探测器的全能峰效率测量及效率曲线斜率的经验公式

采用~(60)Co和~(152)Eu放射源,测定了灵敏体积为31.6,118.0和221.0cm~8的同轴HPGe探测器的全能峰绝对效率与121.8—1408keV能区内γ射线的能量关系,并用最小二乘法对效率曲线进行了较好的拟合。在极大的灵敏体积范围内,验证了锗探测器效率曲线斜率与其灵敏体积关系的经验公式:S=alogV+b,采用本公式可在小于3％的相对误差范围内,对已知灵敏体积的同轴HPGe探测器的全能峰效率随γ射线能量的变化作出估价。     

一个用于4πβ+4πγ活度测量的小型流气式正比计数器

详细描述了新研制的一个用于4πβ 4πγ活度测量的小型圆柱型4πβ流气式正比计数器的结构,给出了内部电场分布,并测量了对^60Co、^134Cs、^169Yb和^241Am四种代表性核素的坪曲线,坪斜都小于1%／100V,对^60Co发出的最大能量318．1keVβ射线探测效率为95％。该计数器可应用于短寿命核素和常规的β-γ、α-γ衰变核素测量。     

HPGe探测器分析室内空气活性炭盒氡样品的研究

设计加工了一种普通的活性炭盒,采用加滤膜和不加滤膜两种方法被动取样．用实测的相对效率为67％的HPGe探测器测量同一时间、同一地点的相对氡浓度,结果两种方法给出的值差异不大。实验证明在目前采用的条件下,无法测出^220Rn的浓度。从实验可知,用HPGeγ谱法可明显区分^212Pb238.63kev峰和^214Pb242.00keV峰,样品中295.22、351.93、609.31keV峰计数都明显高于空白样品计数。如果进一步进行刻度,可准确测量^222Rn的浓度。提出了高效率γ谱仪法测量氡浓度中的真符合相加问题．并对特征峰选择进行了讨论。本方法不必刻度效率而得到测量点的相对浓度．可以用于比较季节、温度、通风等条件变化引起的氡浓度变化规律的研究和评估除氡措施的效果等。     

NaI(Tl)、Ge(Li)探测器对大圆柱体源的效率

本文介绍用蒙特卡洛方法,采用加权技巧计算 NaI(Tl)、Ge(Li)探测器对大体积圆柱形体源的效率。文中首先对计算方法作了简要叙述。然后介绍在 PDP11/34A 小型计算机上用蒙特卡洛方法计算了76×76mm NaI(Tl)晶体对76mm 直径的水圆柱体源的效率,在80—3000keV 能区,计算值与文献值在±1%内一致。对本实验室的一台 Ge(Li)探测器,分别计算了它对 NBS参考物质和水圆柱体源(源半径大于 Ge(Li)晶体半径)的效率,计算中对探测器 N 层和包装外壳等项因素作了修正。实验测定了点源的峰总比,得到 Ge(Li)探测器的峰效率。将 Ge(Li)探测器峰效率的计算值与用~(152)Eu、~(60)Co、~(137)Cs、U、U-Ra 和 Th 标准源测得的实验值进行了比较,在93—2614keV 能区,估计两者在±4%内一致。最后讨论了样品体积与探测下限的关系。     

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。     

一种自适应的γ射线能谱数据平滑方法

分别采用自适应小波方法和传统的多项式拟合移动平滑方法平滑γ射线能谱,在此基础上,计算^60Co刻度源1332keV峰的半高宽和^238U的活度。结果表明：采用自适应小波方法平滑后的计算结果优于传统方法的结果。     

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。     

放射源~(152)Eu的能谱识别及和峰特性分析

使用低本底高纯锗(HPGe)探测器测量放射源~(152)Eu的γ能谱,识别能谱中出现的所有峰,分辨出干扰峰,并对和峰的特性进行分析,结合计数率随距离变化曲线以及通过分辨率比较和峰与特征峰的差异,为和峰的辨别提供判据。在和峰效应引起的全能峰计数率减少的情况下,修正各全能峰计数率,计算放射源中~(154)Eu杂质含量,结果显示,与修正前差异较明显,表明在能谱分析尤其是考查全能峰强度数据时,需要进行符合相加修正。