置信区间与探测下限

本文从探测下限（ＤＬ）和置信区间定义及其与统计检验的关系出发，分析了ＤＬ与置信区间的内在联系及不同性质和用法。强调了ＤＬ用于评述一种测量（包括仪器、方法和操作等）的检出能力，置信区间用于对测量结果的表达；对小于ＤＬ的结果，报小于上置信限（ＵＢ）是自然合理的（对一些不具有单一的ＤＬ的测量更是如此），而且比报小于ＤＬ的范围更窄（ＵＢ＜ＤＬ）。还强调了置信区间包含了统计检验的功能，但它比后者给出更多有用信息。文中还介绍了在方差随待测量水平变化情况及泊松分布、二项式分布中应用的一些技巧。文末还给出了一些有用的机算程序。

核材料移动对辐射探测器阵列探测下限影响的蒙特卡罗模拟

核辐射探测器阵列的探测下限是判断其是否符合探测要求的重要技术指标。从定性的角度易知,由于核材料移动时比静止时的探测下限低而更难以探测。文章通过建立蒙特卡罗模型并应用通用软件MCNP程序分析计算核材料的移动对核辐射探测器阵列探测下限的影响。

从理论角度降低低本底α、β测量仪净计数率探测下限研究

本文从不等式角度推导了低本底α、β测量仪测量过程中净计数率探测下限的公式,并计算两种典型探测下限公式对应的犯第二类错误的实际概率值。在不做近似的情况下,一定时间发生原子核衰变的数目服从二项分布。当净计数率的平均值为探测下限这个值时,净计数率的随机数低于判断限的概率就是犯第二类错误的实际概率值。结合初始时刻的放射性原子核数目、整个测量时间发生了衰变的放射性原子核数、放射性原子核发生衰变的概率,可以计算犯第二类错误(产生误判)的实际概率值。通过计算,发现大多数情况下犯第二类错误的实际最大概率比标称概率值低1到2个量级。因此在保证犯第二类错误的实际概率值趋近并小于标称值的情况下,通过引入修正系数对探测下限进行了修正。通过计算发现,当kα=1.645,kβ=1.645时,通过引入修正系数可以使探测下限至少降低22%。

用MC方法计算分析核材料移动对辐射探测器阵列探测下限的影响

核辐射探测器阵列的探测下限是评价其探测能力的一种统计量的值,指在一定置信水平下,一种探测方法能够检出的最小被测量。从定性的角度看,核材料移动比静止时更难以探测(即静止比移动时的探测下限低)。本文通过建立蒙特卡罗(MC)模型并应用通用软件MCNP程序计算分析核材料的移动对核辐射探测器阵列对核材料质量的探测下限的影响。计算结果与理论分析符合。

γ能谱分析环境质量气溶胶核素活度浓度探测下限敏感性分析

根据敏感性分析原理,导出探测下限敏感性分析公式,分析探测下限与探测效率、采样体积、谱仪系统本底以及测量时间的敏感性,表明采样体积敏感性最高、谱仪本底敏感性次之、探测效率和测量时间敏感性相同且最低。实际工作中可以采用压制样品减小样品高度方式来有效降低探测下限。

关于辐射环境及个人剂量探测下限讨论

针对电离辐射及个人累积剂量监测中遇到的实际问题,从放射性计数的统计特性和探测下限的基本概念及定义出发,结合辐射环境监测的目的、特点,说明探测下限在辐射环境监测中的重要性。以统计检验中的两类错误的内涵阐述了辐射环境监测中探测下限的数学和实际含义,结合相关技术规范或标准,进行了详细分析及讨论,最后以个人剂量监测探测下限的计算和表示为实例,对有关问题进行讨论。

闪烁体厚度对探测器响应时间和探测下限的影响

通过不同质量厚度的对联三苯对β、γ的探测效率的实验研究,分析闪烁体计数器的响应时间和探测下限与闪烁体厚度之间的相关性,确定出合适的厚度使探测下限和响应时间最小。

关于辐射环境监测及个人剂量探测下限讨论

随着人们对辐射知识的理解与认知,环境及个人辐射安全成为人们日常生活中关注的重点话题。本文对辐射环境监测中备受关注的问题进行了分析与讨论,并对个人监测方法进行了研究,以供相关人士参考。

关于高纯锗γ能谱分析方法探测下限的探讨

本文通过对判断限和探测下限的理解,对探测下限计算公式进行推导,具体分析应急情况下高纯锗γ能谱仪探测下限的应用,为低水平放射性测量提供实际应用依据。同时,提出优化高纯锗γ能谱探测下限的方法,以反康普顿γ谱仪为例,对比反康模式和无反康模式探测下限的差异。

反符合方法用于降低内照射直接测量系统探测下限的研究

目的目前肺部计数器在超铀核素的内照射直接测量方面存在探测下限较高的问题,本文采用反符合方法降低系统的本底,进一步降低系统探测下限。方法在肺部计数器系统内建立宇宙射线探测器,采用反符合方法,研究宇宙射线中μ子等硬成分对肺部计数器系统本底的影响。该宇宙射线探测器主要由140 cm(长)×110 cm(宽)×5 cm(高)的大面积塑料闪烁体和反符合电路组成。结果在6～2 MeV能量段,增加反符合探测器后系统的本底计数率由2. 5 cps降至2. 2 cps。测量时间1 800 s,系统对^(241)Am (59. 5 keV)和^(239)Pu (13. 6 keV)的探测下限可达1. 4 Bq和1 700 Bq。结论用肺部计数器直接测量超铀核素的过程中,采用反符合方法降低宇宙射线硬成分可以较好地降低部分系统本底,在降低核素探测下限方面起到一定作用。

基于反符合的核辐射探测器电路研究

核电站等涉核场所使用的表污监测设备是检测核辐射工作场所表面、工作人员体表放射性污染程度的重要工具。降低其本底计数可以得到稳定、可靠的数据,提高表面发射率响应,从而增强辐射监测设备的性能。在现有闭气探测器上,结合探测器与电路结构,分析各项功能。通过对反符合电路的全面调研,选用测量层与反符合层双路反符合电路设计,实现输入信号幅度甄别与反符合功能,进而提升反符合效能及探测系统综合物理指标。测试结果表明:采用反符合电路实现了在测量时α反符合β信号的目的,从而降低了α对β的串道比;降低了环境γ射线与宇宙射线对本底的影响,从而降低了最低可探测下限。同时,通过阈值电压设定也可达到提高探测精度的目的。

航空γ能谱探测人工放射性核素检测限研究

核与辐射航空监测中人工放射性核素探测下限是衡量核与辐射航空监测能力的一个重要指标。基于大体积NaI(Tl)探测器核与辐射航空监测系统、固定翼飞机(Y-12和Y-5飞机)在全国数个不同辐射背景地区不同飞行高度的测量数据,研究航空γ能谱探测人工放射性核素137Cs和60Co探测下限的影响因素。结果表明:随航测高度和航测飞行速度的降低,人工放射性核素的探测下限相应地降低;在同一个航测高度上,探测下限随辐射背景水平而增大;水域上对人工放射性核素的探测下限最低;随人工放射性核素γ射线能量的降低,探测下限反而增大。本次研究为核与辐射航空监测中有效控制影响因素降低人工放射性核素探测下限提供了重要依据。

低水平放射性惰性气体探测系统设计

针对低浓度放射性惰性气体的监测需求,设计了一种探测限低、准确度高的用于放射性惰性气体连续监测的B-γ反符合探测系统。该系统将薄片塑料闪烁体和厚片塑料闪烁体组合起來构成β-γ反符合探测器,釆用铅进行屏蔽,并为其设计了专用的反符合电子线路,有效提高了放射性惰性气体测量装置的探测灵敏度。对探测系统的主要性能进行测试,测试结果表明:该系统探测限为4.6×10^3Bq/m^3,相对固有误差小于6.5%,指示值变化率小于10%。

防城港核电厂气态流出物取样监测探测限影响因素分析

对防城港核电厂一期机组中气态流出物取样监测的最小可探测限的影响因素进行分析,计算了取一定置信度和相对标准偏差时对应的气态流出物中不同核素的最小可探测限。分析了不同测量时间下,相对标准偏差与净计数率的关系。结果表明当机组烟囱气态流出物中的放射性排放速率至少达到计算水平时,测量值才能高于系统最小可探测限。该结果对其它核电机组制订气态流出物监测大纲具有一定参考作用。

核电厂气态流出物监测样品分析中的核素衰变校正应用探讨

在放射性样品分析工作中,样品测量阶段、闲置阶段、采样阶段都涉及到核素衰变校正。根据放射性核素的衰变规律,阐明了这三种类型的衰变校正方法原理及其系数的计算。针对核电厂气态流出物中短半衰期的放射性惰性气体和碘核素的监测分析工作,研究了对监测样品分析结果进行衰变校正的必要性。基于实验测量结果,探讨了衰变校正对γ能谱分析法中核素的活度浓度探测下限的影响。介绍并分析了核电厂气态流出物监测样品分析工作中的衰变校正方案,对于短半衰期放射性惰性气体和碘核素,采用合理保守的衰变校正方案,可减少监测分析中的偏差,同时又可保证统计排放量的偏保守性。

超大流量气溶胶自动连续采样分析系统监测方法研究

超大流量气溶胶自动连续采样分析系统因样品静置衰变时间不同,会对探测下限产生较大影响,可能导致空气中人工放射性物质含量极低时,因探测下限较高而无法监测到。为了研究出一套较为优化完善的监测方法,该实验通过对不同天气情况的样品进行不同放置时间的测量,研究主要影响其本底的天然放射性核素,及其随放置时间的变化情况,并进一步分析核设施外围主要关心的人工放射性核素探测下限随放置时间的变化情况。结果表明常规环境监测时,晴天样品采集完成需放置2天后再进行测量;雨天情况下样品采集完成放置1天后再进行测量;应急情况下需要采样后直接测量时,晴天样品的探测下限大约为最低值的4~5倍,雨天样品的探测下限大约为最低值的2倍,可以考虑先直接测量后,再静置衰变充分后进行复测验证。

双通道人工放射性气溶胶监测系统设计

人工放射性气溶胶的监测环境较为复杂,有时甚至要在地下洞库、坑道或地下核设施测量,其环境中氡及其子体产物的浓度高达10~3-10~4 Bq·m^(-3)。在高氡钍环境下,氡钍能峰拖尾导致其放射性计数影响了人工气溶胶道址计数,进而影响人工放射性气溶胶的探测下限。本文研制了一种适合在高氡环境下工作的常压、真空双通道人工气溶胶监测仪。虽然常压测量通道测量准确度较差,但响应速度快,可以弥补真空测量通道测量准确但响应速度慢的缺点。本仪器对大气环境中钚、铀气溶胶检测的响应时间快,在有人工核素泄露的情况下最快30 min内可以得到测量结果,理论探测下限可达到10^(-4)-10^(-3) Bq·m^(-3),可验证探测下限为铀0.1 Bq·m-3、钚0.02 Bq·m^(-3),适用于各类需要对人工核素进行无人监测的高氡环境场所。

200L桶装α废物检测装置的研制

研制了 2 0 0L桶装α废物检测装置 ,给出了装置性能的初步测试结果。装置可工作于无源和有源两种方式 ,适合测量 2 2 0L以下桶装α废物。无源工作方式下的探测下限为 1mg2 40 Pueff。

^(85)Kr在线监测原型装置研制

用NaI(Tl)探测器和小型数字化谱仪组成一套后处理厂排放85Kr在线监测原型装置,并开发相应的应用软件。该装置具有远程控制功能,可实现数据获取、分析及传输的远程操作,具有连续运行和间歇运行两种工作模式。在间歇运行模式下,可通过增大测量容器内的气体压力,进一步提高探测灵敏度和监测可靠性。在实验室条件下,测量时间为1 200 s时,装置的实际探测下限为3.4×104Bq/m3,判断限为1.7×104Bq/m3。当报警阈值设置为装置探测下限、测量容器内压力大于417 kPa时,装置能对浓度高于8.1×104Bq/m3的85Kr气体进行可靠监测及报警。报警的漏报率和误报率均小于0.1%。

超铀元素肺部计数器的效率刻度技术

本文主要介绍了超铀元素肺部计数器的组成、仿真人体躯干模型的研制、探测效率刻度实验及结果等。超铀元素肺部计数器采用了四个平板型低本底高纯锗探测器,核素识别能力强,探测灵敏度高。研制的仿真人体躯干模型符合中国参考人体型。经过实验选取不同的化学试剂作为基质和添加剂,采用发泡技术和解剖尸体建模等方法,使体模中组织或器官的密度、线衰减系数、几何尺寸等参数能够较精确地等效于对应人体组织或器官。通过覆盖不同厚度的盖板,模拟不同胖瘦的人体,应用该体模,对肺部计数器的探测效率进行了刻度,得出了不同能量下不同肌肉等效胸壁厚度的探测效率曲线。实验得出,每个探测器测量体模和对照人的本底分别小于0.0288cps、0.0372cps(241Am的59.5keV全能峰区内积分计数率)。经效率刻度,测量时间为8000s,一类错误概率α和二类错误概率β均为0.05,肌肉等效胸壁厚度MEQ-CWT(17.6keV)为15.7mm,MEQ-CWT(59.5keV)为16.2mm的状况下,系统对239Pu和241Am的探测下限ADL分别为700Bq和3Bq。若采用241Am示踪,对钚镅活度比小于20∶1的钚,其对239Pu探测下限ADL可降低至60Bq。