流气式低本底α/β测量仪的串道特征及干扰修正

研究了一系列α、β金属平面源、粉末源及薄层样法自制面源在流气式低本底α/β测量仪上的串道现象。结果显示:^(90)Sr-^(90)Y金属面源以及 ^(14)C,^(137)Cs,^(90)Sr-^(90)Y, ^(40)K粉末源β对α通道的串道比均在0.1%以下,基本可以忽略不计;α金属平面源串道比大小规律表现为 ^(210)Po<^(209)Po<^(239)Pu<^(239)Pu-^(241)Am混合源<241Am,范围为3.49%~25.4%,发射不同能量粒子的α金属源的串道比差异较大。由于衰变过程产生的内转换电子、俄歇电子以及X射线等在β道产生响应,241Am源的串道比明显高于其他源,241Am粉末源的串道比随单位面积质量厚度增加而增大。α粒子对β通道的串道现象较明显,并与样品制源方式有关,主要是不同制源方式造成的自吸收差异导致的,总体有α粉末源串道比>薄层样法自制α面源>α金属平面源,测量时应重点考虑α粒子对β放射性的串道干扰。通过210Po加标样及牡蛎样品经放化分析制成的电镀源验证,对待测样品源进行一定厚度的铝箔或纸片覆盖,可以有效的减小α粒子对β通道的串道干扰;也可以直接利用串道比对测量计数进行修正,此时需要考虑待测样品源和串道比刻度源的一致性,否则会导致修正结果的偏差较大。

β-γ 符合的低本底放射性氙测量技术研究

研制了一套高灵敏度气体氙放射性同位素探测装置,配合前端化学处理单元,实现对大气中的氙放射性同位素的自动监测。系统采用β-γ复合测量技术,降低了本底,并基于双高纯锗探测器(HPGe)和钝化离子注入平面硅气体探测盒(PIPSBOX),设计夹心式HPGe/PIPSBOX/HPGe探测器结构,提高了系统的探测效率。研究使用点源对HPGe探测器和PIPSBOX探测器能量、分辨率刻度,并使用体源结合Geant4模拟对探测器的探测效率进行刻度。最终预期对133Xe核素的最小可检测活度浓度(MDC)约为0.178 mBq/m^(3)。

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。

基于双闪烁体探测器的四路低本底αβ测量仪研制

介绍了一种基于双闪烁探测器的低本底αβ测量仪,该仪器可用于低水平αβ样品测量,并可区分αβ粒子。阐述了αβ双闪烁体探测器的主要参数和先进的数字化电路设计思路,给出了仪器αβ本底水平、串道比、αβ效率等物理性能的测试指标。描述了仪器软件自动坪曲线测量、自动刻度等功能的设计。

HPGe 低本底反康普顿γ谱仪

本文报道了以ＨＰＧｅ为主探测器的低本底反康普顿γ谱仪。该谱仪以环形和圆柱形ＮａＩ（Ｔｌ）组成阱型反符合屏蔽探测器，以钢、铅及不锈钢等材料组成复合结构屏蔽室。对４０Ｃｏ１３３２．５ｋｅＶγ射线，ＨＰＧｅ主探测器能量分辨率为１．８６ｋｅＶ，相对效率为３８％。在阱型反符合屏蔽条件下，谱仪对１３７Ｃｓ点状薄膜源测得康普顿抑制系数为４．４；峰康比为８７０∶１；５０～２０００ｋｅＶ能区内每ｍｉｎ积分本底为７．５；测量时间１０００ｍｉｎ，置信度为９５％，谱仪对１３７Ｃｓ点薄膜源的最小可探测活度为３．８ｍＢｑ。

低本底反康普顿HPGe γ谱仪的调试

本文报道的低本底反康普顿ＨＰＧｅγ谱仪．ＨＰＧｅ探测器对￣（６０）Ｃｏ的１３３２ｋｅｖγ射线的相对探测效率为３８．３％．能量分辨率为１．７７ｋｅＶ。在阱型反符合屏蔽下．对放在探测器端面的￣（１３７）Ｃｓ点状薄膜源的峰康比可达６８５．８：１；测量时间１００ｍｉｎ．置信度９５％时．￣（１３７）Ｃｓ点源的最小判断限为１．１２ｘ１Ｏ￣（－４）Ｂｑ。在物质屏蔽和阶型反符合屏蔽下，在５０～２１５２．８ｋｅＶ能区的积分本底为０．３４３ｓ￣（－１）。与无反符合屏蔽时相比，压缩系数大于４．５．对￣（１５２）Ｅｕ体源，谱仪积分非线性为０．０２７％。

一套低本底反康普顿HPGe γ谱仪十年运行回顾

介绍了一套低本底反康普顿高纯锗(HPGe)γ谱仪系统的基本组成、工作原理和主要技术指标,回顾了谱仪运行十年来主要指标的变化情况,介绍了10年来基于该谱仪所开展的主要工作和取得的重要成果,展望了谱仪广阔的应用前景。

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(T1)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。

地下铁室铅室组合屏蔽低本底 HPGe γ 谱测量系统及其应用研究

本文介绍一地下室铁室铅室组合屏蔽低本底ＨＰＧｅγ谱测量系统。该系统由地下铁室和在其内的铅室组成组合物质屏蔽；在１００～２０００ｋｅＶ能区，相对效率为３８．４％的ＨＰＧｅ探测器积分本底计数率为０．７／ｓ，本底效率比为１．８２／ｓ；谱数据收集时间为１０００ｍｉｎ时对１３７Ｃｓ点源的探测下限为３．４ｍＢｑ。作为举例，还介绍了用该系统分析测量反应堆退役清洗去污后的不锈钢管道样品中１３７Ｃｓ和６０Ｃｏ含量及分布的结果。

低本底α金硅面垒探测器

本文叙述了低本底α金硅面垒探测器的制备与性能，其平均本底计数牵每２４ｈ为２．５。

新型低本底α/β测量系统设计

设计了一套新型低本底α/β测量系统。该系统采用ZnS( Ag)薄板复合蝮料闪烁体作为主探测器,平板形塑料闪烁体作为反符合探测器,实现样品中总α和总β的同时测最。利用ARM架构的MCU作为系统运行核心,FPGA硬件电路作为数据采集单元,基于脉冲宽度甄别方法实现测最系统的α/β脉冲甄别。对该系统进行了主要性能测试,测试结果表明:测量α粒子时,本底为0.003 min^-1·cm^-2,对239Pu α标准平面源的探测效率为92. 5%,α对β道的串道比为0.87%;测量β粒子时,本底为0.072 min^-1· cm……-2,对吟90Sr-90Yβ标准平面源的探测效率为62.0%,β对α道的串道比为0.03%。

低本底α/β测量仪本底及其波动对测量结果影响研究

为更加准确地评价低本底α/β测量仪的测量结果,对低本底α/β测量仪的本底数据进行了假设统计检验,研究了本底及其波动对测量结果的影响。结果表明:对于低水平样品的测量,本底及其波动对测量结果的影响较为显著。通过增加样品量、延长测量时间等手段可有效降低本底计数误差对结果的影响。本底及其波动对测量结果的影响会在结果的不确定度(或计数统计误差)中予以体现。

低本底放射性气体测量装置

从适合机动测量要求出发,描述一种低本底放射性气体测量装置的设计思路。用井式NaI(Tl)探测器作为反符合探测器,内充气正比计数管插入NaI井中作为主探测器,建立了一套低本底放射性气体测量系统,并测试其性能指标。对3H和85Kr测量24 h,测量系统的最小可探测活度分别为4.08和3.73 mBq。

两套低本底反康普顿HPGeγ谱仪技术指标的比较

以对比的手法介绍了两套结构相同的低本底反康普顿高纯锗γ谱仪在技术指标、性能上的差别；并通过详实的实验数据，对谱仪处在不同工作状态时的康普顿散射抑制效果作了细致的比较，分析了影响提高峰康比的主要因素。

低本底实验室γ谱仪探测限研究

使用一台高纯锗γ谱仪在一般实验室和低本底实验室铁室中对高纯锗γ谱仪铅室本底计数率水平和3种不同介质样品γ核素进行测量分析,研究低本底实验室铁室中高纯锗γ谱仪铅室本底计数率水平的优化程度,分析测量气溶胶、生物灰、河水样品中 ^(137)Cs、^(134)Cs两种核素的探测限值,研究探测限值与测量时间的变化趋势,以及对于测量时间的优化程度。结果表明,低本底实验室铁室测量高纯锗铅室本底计数率水平比一般实验室降低了25. 6%。按不同时间测量的探测限值拟合曲线表明 ^(137)Cs、^(134)Cs两种核素的探测限值均随时间的增加而下降。不同介质样品测量中,核素 ^(137)Cs探测限值优化百分比范围为28. 81%～29. 63%,核素^(134)Cs探测限值优化百分比范围为21. 44%～25. 12%。核素 ^(137)Cs的探测限优化百分比均大于核素^(134)Cs,核素 ^(137)Cs的探测限优化程度比^(134)Cs的探测限优化程度大。在应急情况下,可结合低本底实验室铁室的测量分析结果,选择与可探测到的最低活度相对应的最优测量活时间,提高应急监测能力。

低本底反康普顿HPGeγ谱仪能量分辨率影响因素分析

简述了低本底反康普顿HPGe(高纯锗)γ谱仪系统构成与工作原理,主要分析了影响系统能量分辨率技术指标的诸因素,提出了系统最佳配置原则,为购置、安装及调试系统提供了决策依据。

一台低本底反符合γ谱仪本底主要来源的确定

放射性核素４０Ｋ是我们已经研制成的ＨＰＧｅ低本底反符合γ谱仪本底的主要来源。本文介绍确定４０Ｋ来源的方法及其结果。结果表明，４０Ｋ本底主要来自由北京核仪器厂生产的ＳＴ１０５型ＮａＩ（Ｔｌ）环探测器所使用的６个光导玻璃窗，其钾含量为１５．８％，所含４０Ｋ总的放射性活度约为９１０Ｂｑ。

基于高精度时间分辨技术的四路低本底αβ测量仪研发

为了提高仪器性能,开发了一款新型的总α总β低本底测量仪,与传统的信号幅度区分方式不同,仪器采用高精度时间分辨技术能够更准确地区分α信号和β信号。通过各项性能指标测试表明,仪器性能指标优越。测量室采用新型结构设计,具有高灵敏、小型化、数字化及允许脱机自主工作等特点,测量缓存机制保证了断电情况下的数据完整性,适用于αβ放射性活度的长时间稳定测量。

低本底测量系统测定水中的放射性

目的 探讨了影响测量结果的试验条件及变化规律 ,分析水中矿化度与其放射性的相关性。方法 使用IN2 0低本底测量装置 ,对标准源的选择、取水量、测量时间及残渣放置时间、矿化度等进行试验分析。结果 使用本测量系统 ,标准源选为2 39Pu、取水量至少 2L、测量时间为 6h为宜 ,水库水残渣放置 3d后 ,总α、总 β读数稳定 ,水中矿化度与放射性成正比关系。结论 使用上述条件进行水中的放射性测量 ,结果满意。

闪烁体低本底α/β测量仪在饮用水总α与总β测定时的串道修正

闪烁体低本底α/β测量仪存在α-β串道现象。为了减少α-β串道对饮用水总α、总β放射性测定的影响,在确定引起串道的粒子或射线、串道修正因子与标准源面积及厚度的关系的基础上,对饮用水总α、总β放射性测定结果进行α-β串道修正及验证。结果显示:α粒子在β道引起串道,β粒子、X-γ射线在α道不引起串道。α标准源的α-to-β串道修正因子随源的厚度增加先增大后趋于稳定,且与源的面积无关;β标准源的β-to-α串道修正因子为零。经α-to-β串道修正后的总β放射性结果更接近真实水平,总α放射性测定不受β粒子串道影响。合理提高α阈可消除β粒子及X-γ射线在α道串道,合理设置β上、下阈使α标准源的α-to-β串道修正因子尽可能地小,并对β计数进行α-to-β串道修正可有效减少α粒子串道对总β放射性测定的影响。