基于Boosted-Gold算法的γ能谱反演分析

为了利用低能量分辨率探测器γ能谱分析获取未知放射性核素的特征信息,提高γ能谱中重峰及弱峰分析的准确性和有效性,本文开展了基于Boosted-Gold算法的Na I(Tl)探测器γ能谱分析研究.采用MCNPX建立Na I(Tl)探测器模拟模型,获得了维度201×200的探测器响应矩阵.基于Boosted-Gold算法开发了γ能谱反演程序.实验测量了γ源22Na,133Ba和152Eu的探测器响应能谱,并以不同γ射线能量、不同能差(△E)、不同相对强度为条件构建了3组低分辨率模拟γ能谱,结合响应矩阵及反演程序对实测γ能谱和模拟γ能谱进行反演.以IAEA数据库核素标准特征信息对反演结果进行分析.结果表明:Boosted-Gold算法对实测γ能谱特征能量反演误差最大为2.17%(;Ba源0.276Me V),反演强度与标准强度最大差为0.197(;Eu源1.408Me V).对模拟γ能谱核素特征能量均可准确分析,反演强度与标准强度差值保持在0.01以内;当增强系数p≤14时,Boosted-Gold算法有利于γ放射性核素的定量分析,对于相对强度大于10%的γ射线,该算法具有更好的分析准确性.

Cs_(2)LiYCl_(6):Ce探测器n-γ甄别及γ解谱方法

Cs_(2)LiYCl_(6):Ce(CLYC)晶体因其优异的线性响应、高光产额和较强的n-γ甄别能力,在瞬发γ射线中子活化分析技术(prompt gamma neutron activation analysis,PGNAA)中表现出极高的应用潜力。该技术可以用于元素无损分析、工业物料分析、环境监测及安全等诸多领域。本文针对CLYC探测器进行测试,旨在探究其在PGNAA领域的应用前景。通过Pu-C中子源和多种γ源(^(22)Na,^(60)Co,^(137)Cs,^(152)Eu)的实验测量对该探测器的性能进行测试。同时,开发了一套基于Gravel算法的γ解谱程序,以优化γ能谱分析。实验结果验证了CLYC探测器在n-γ混合场环境下的出色甄别能力,能有效剔除中子的干扰。γ能谱的解谱结果可以精确的反应入射γ能量信息,算法的平均相对偏差均小于1。通过多线性源解谱结果的可靠性确保了在复杂的伽马场环境中对伽马射线的精确识别和分析能力。

基于CLYC闪烁体的中子能谱测量及反演方法

空间中子是影响航天器和航天员安全的重要辐射要素之一。优化中子探测器,提高测量效率,提升反演精度是中子测量的难点。中国空间站将搭载一种基于新型中子探测材料Cs2LiYCl6∶Ce(CLYC)闪烁体的中子探测器,该探测器具有同时测量热中子和快中子,以及探测效率高等特点。针对该新型探测器的中子能谱反演,分析了不同能量中子在该探测器中的响应特点,分析了中子反演常用的概率迭代法和非负最小二乘(NNLS)法的优缺点,考虑到这2种方法在CLYC探测器反演应用中的不足,提出了基于增广矩阵的非负最小二乘(AM-NNLS)法。数值实验结果表明:AM-NNLS法具有反演运算效率高和反演相对误差小的特点,验证了所提方法的有效性。

One-fold Gold反演法计算空气吸收γ剂量率

介绍了基于One-fold Gold反演法求解空气吸收γ剂量率的计算方法。使用MCNP计算NaI(Tl)探测器的能量响应矩阵,将该矩阵和γ能谱数据代入One-fold Gold反演表达式,求得核素在单位时间内发射的某种能量的特征γ射线的数目,并代入建立的数学表达式,计算出关注核素产生的空气吸收γ剂量率。分别使用^(133)Ba、^(137)Cs标准点源对方法进行实验验证,结果显示,使用该方法计算出的空气吸收γ剂量率相对高压电离室测量值的偏差均小于10%。