HPGe γ谱仪体源效率与源高度和密度的关系

用γ谱仪分析环境样品时,常遇到样品高度和样品密度与刻度标准体源不一致的情况,通常的方法是分别给出体源效率与样品高度和样品密度的拟合公式,这在实际应用中很不方便.作者使用一个统一的二元二次多项式拟合公式,以描述体源探测效率与样品高度和样品密度的关系,并用经实验验证且由蒙特卡罗方法计算出的一组效率、高度、密度数据,对其高度范围从9～70mm,密度范围从0.4～1.6g/cm3,所相应的拟合公式进行了验证,其复相关性达到0.99992,最大相对残差小于0.7%.

土壤样品中的含水量对HPGe γ谱仪探测效率的影响

为了考查环境土壤样品中含水量对放射性活度测量准确性的影响,采用蒙特卡罗程序MCNP4B模拟计算了当土壤样品具有不同含水量时,对不同能量γ射线用(HPGe)探测器测量效率的影响,得到了γ探测效率受含水量影响大小与样品水分含量和与γ射线能量的关系,以此关系可以得出一定含水量对不同天然放射性活度测量准确性的影响。

HPGeγ谱仪体源探测效率与射线能量和体源密度的关系

通过采用蒙特卡罗程序MCNP4B模拟计算出6种不同基质环境样品的探测效率，得出在体源形状、密度相同，能量范围从200-1500keV时，HPGeγ谱仪探测效率基本上不随样品成分而变化；并模拟计算出体源密度范围从0．4～1．8g／cm^3，能量范围从200-1500keV的探测效率。按照最小二乘法原理，用一个拟合公式来描述HPGeγ谱仪对体源的探测效率与能量和密度的关系，其复相关系数为0．999818，最大相对残差为1．20％。通过实验验证，得出此拟合公式的正确性。

放射性核素核查氙归档样品HPGe γ谱仪测量源的制备

惰性气体氙的监测是全面禁止核试验条约(CTBT)放射性核素核查的重要内容。为促进氙监测技术能力的提高,条约组织国际监测系统(IMS)司安装和认证组(ICG)2007年组织了惰性气体氙归档样品在台站和实验室间的传递实验。实验室在采用高纯锗伽玛(HPGeγ)谱法测量分析归档样品中放射性氙同位素活度时,需将样品气体中的氙高效定量转移至HPGeγ测量源盒中。以活性炭低温吸附、高温解吸结合隔膜泵转移的方法进行氙样品的转移,完成了2007年度4个CTBT氙归档样品HPGeγ测量源的制备。采用气相色谱法分析确定了每个样品氙的转移效率,氙的转移效率达约80%。

基于HPGeγ谱仪的土壤样品分析

使用宽能超低本底HPGeγ谱仪,分别采用无源效率刻度曲线法和相对测量比较法对土壤样品中226Ra、232Th、40K、238U的放射性活度进行了测量。通过对计算结果的对比分析得出:在150 keV以上的中高能区无源效率刻度方法与传统相对比较法对相同样品的测量分析结果具有很好的一致性,在无标准源可依或现场测量分析等情况下,无源效率刻度方法是一种比较理想的效率刻度方法。

平面型HpGe谱仪的效率刻度及对^（210）Pb的测量方法

本文报道了用半经验公式法对φ４３．８ｍｍ×５ｍｍ平面型ＨｐＧｅ谱仪在低能γ和ｘ射线１４—６３ｋｅＶ能区对环境样品的全能峰效率刻度方法和结果。用制备的煤、矸石、土壤和煤灰等介质中的￣（２１４）Ａｍ、Ｕ－Ｒａ平衡源进行了验证，在士５．５％以内和参考值相符合。本文还报道了一种简单的该谱仪对环境样品中￣（２１０）ｐｂ的刻度和测量方法，测量了矸石样品中的￣（２１０）ｐｂ和￣（２３８）Ｕ的含量，其结果和半经验公式法的测量结果在士７．５％以内符合。

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。

食品样品密度差异对HPGe γ谱仪测量结果的影响

样品与标准源质量密度往往不一致。添加等量的放射性核素^(232)Th,制备6个密度梯次分布的食品样品,用高纯锗(HPGe)γ谱仪对^(232)Th子体各谱线分别进行能谱分析,用全能峰面积净计数率比计算样品的相对自吸收校正系数。再用无源效率刻度软件Gammaclib对这6个密度样品进行建模仿真,拟合出各谱线效率,用效率比计算样品的相对自吸收校正系数。两种方法结果表明,食品样品与标准源的密度差异会对实验结果产生影响,需要进行自吸收校正。

HPGe γ谱仪点源探测效率计算的蒙特卡罗方法研究

在CT 扫描精确获得HPGe探测器结构尺寸的基础上，用MCNP4C蒙特卡罗程序建立了HPGeγ谱仪计算点源的物理模型；通过对探测器死层尺寸的精确校正，确定了探测器死层厚度为0．38 cm；以点源物理模型和探测器死层校正尺寸为基础，分别计算了60 Co、133 Ba、137 Cs、241 Am和152 Eu标准点源各能量分支的探测效率，并与实验结果比较，计算在59．54～1408．01 keV能量范围内探测效率的最大相对偏差为2．39％，最小相对偏差为0．13％。

HPGe探测器探测效率对γ能量及其探测距离的相关性研究

为了探究高纯锗谱仪探测效率与γ能量和探测距离的普适函数关系,本工作利用标准源133Ba、137Cs和60Co,刻度了探测器在高能段(E>160ke V)的效率曲线;并通过调节探测器与标准源的距离,研究了效率曲线与探测距离的变化关系;最后通过拟合所有实验测量点,得到了普适函数关系式。为减小统计误差,各特征γ的全能峰计数大于2.0×105;同时利用了强源干扰法对较大死时间数据进行了修正。该结果可为开展大规模非标样品的实验测量和体样本探测效率的模拟计算提供参考。

基于HPGe谱仪的气溶胶滤膜考核样中总α或总β放射性活度估算

在2020年生态环境部辐射环境监测质量考核中,针对气溶胶滤膜中总放射性考核样品,使用无源效率刻度的高纯锗(HPGe)γ谱仪,通过核素识别和定量测量,间接估算出考核样品中总α和总β放射性活度,并利用气溶胶滤膜γ多核素标准样品和自制气溶胶滤膜薄参考样品,验证了分析方法的可行性。考核分析结果显示:总α活度考核样的测量值为61.2 Bq,总β活度考核样的测量值为73.2 Bq,其不确定度分别为U_(α)=6.6%(k=2)和U_(β)=3.6%(k=2),通过Z比分数方法评价,考核分析结果均合格。此外,还对实验室无源效率刻度软件LabSOCS(Laboratory Sourceless Calibration Software)中的参数设置、γ谱本底扣除及核素γ谱能量选择和γ级联辐射校正等三方面内容进行了讨论,为该方法应用于气溶胶总放射性分析提供有益的参考。

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。

高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率的模拟计算

作者利用蒙特卡罗方法 ,模拟计算了高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率与γ射线能量、样品介质成份、密度及几何高度的关系 ,并与实验结果进行了比较 .结果表明 ,蒙特卡罗计算方法是进行高纯锗γ谱仪效率刻度的一种方便。

样品厚度对高纯锗γ谱仪探测效率的影响

通过对不同厚度样品的γ射线测量,得出波谱峰面积与样品厚度的关系,并通过相对测量和效率刻度测量方法,计算不同厚度样品在46.5、351.9、477.6、661.7 keV能量下的探测效率。探测效率随样品厚度的变化较大,不同厚度样品的4种探测效率最大值平均为最小值的2.6倍。实验结果显示:探测效率随样品厚度增加而逐渐减小,呈现对数关系。随着能量的增加,对数关系减弱,线性关系增强。

碘化钠探测器和高纯锗探测器γ能谱仪性能比较

用碘化钠(NaI)闪烁体探测器和高纯锗(HPGe)半导体探测器γ能谱仪测量了137Cs、152Eu标准放射源和铅室本底的γ射线能谱.分析研究NaI探测器与HPGe探测器的能量分辨率、探测效率等特性,通过能谱分析还给出了铅室本底中可能含有的放射性核素,并对HPGe探测器进行了部分能量范围内的效率刻度.

土壤样品中^(137)Cs活度测量的误差分析及修正方法

测量土壤侵蚀的137Cs法是通过将待测土壤样品与已知活度的标准土壤样品在HPGeγ谱仪上进行对比测量实现的,而待测土壤样品与标准土壤样品相比可能存在样品体积、密度等方面的差别。用蒙特卡罗方法分析了这些差别给待测土壤样品中137Cs放射性活度测量准确性带来的影响大小,并给出了对这些影响进行修正的方法,以及能够到达的修正程度。

关于特征X射线在γ谱仪低能效率刻度应用中偏差问题的初步探讨

分析了在用天然放射性232Th衰变系的低能X射线进行HPGeγ谱仪的效率刻度时出现系统偏差的原因,并就此对实际应用中应注意的问题进行了探讨。提出了特征X射线的符合相加等效应在低活度γ谱分析中可能会引起的一系列问题以及应采取的措施。

基于EGSnrc MP模拟计算高纯锗γ谱仪对环境样品的探测效率

利用蒙特卡罗方法,模拟计算了高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率与γ射线能量、样品密度及几何高度的关系,并与文献中的实验结果进行了比较.结果表明,蒙特卡罗计算方法EGSnrc MP程序是进行高纯锗γ谱仪效率刻度的一种方便、可靠的方法.

电感耦合等离子体质谱仪双样品环进样系统的设计

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)常搭配溶液气动雾化器进样系统,以串联方式测样,其进样效率并未达到最佳。本文基于六通多路阀设计了一种双样品环进样系统,连接雾化器前,用以提高仪器的测样效率。实验测定了Sc、Ti、V、Cr、Mn、As、Co、Ni、Cu、Pb、Zn、Cd、Li、Sr、Ba、Co、U、Th共18种元素,其校准曲线的线性相关系数均大于0.999,精密度(n=5)均小于5%。实验还分别测定了1、6、12、18、32种元素,测样时间分别节约了45%、35%、27%、21%、16%。以Ce元素为例,先测试100.00μg/L样品后,立即测试1.00μg/L样品,未发现明显的记忆效应。该系统价格低廉、操作简单、体积小、易于实现自动化,且有与其他仪器联用的可能性,具有广阔的发展前景。

高纯锗γ谱仪对环境样品的效率刻度

本文用半经验公式的方法刻度了高纯锗γ谱仪对环境作品的探测效率。通过与中国原子能院、苏州医学院和秦山核电厂参加的环境样品比对测量，验证了该方法。本方法的分析结果基本在１０％不确定度范围内与标准源的参考值或环境样品的均值相符合。