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．     

EDXRF中几何探测光路分析及其优化设计

能量色散X射线荧光分析因其分析速度快、准确度高、分析过程简单等优势已经广泛的应用到医疗、考古等诸多领域。探测光路的最优化设计可以减小仪器散射本底,降低检出限,提高仪器的分辨率及探测效率,增强特征X射线的全能峰的峰背比,改善仪器的工作性能。应用自制的一款低检出限、高分辨率的能量色散X射线荧光分析仪,通过对纯元素Cu特征X射线探测完成了光谱仪几何光路最优化设计。实验结果表明,X射线管与样品的夹角、样品与探测器的夹角均为45°,X射线管到样品、样品到探测器的距离均为10mm时,特征X射线的峰背比最佳。同时将Al-Pb准直加装在光路中进行本底测量,散射本底以及仪器的检出限大大降低,提高了仪器的分辨率及探测效率,为痕量和微量元素的分析提供了优化的光路解决方案。     

对Si（Li）探测器测谱中产生伪峰现象的分析

在Ｘ荧光分析中 ,其使用的Ｘ射线能量一般较低 ,从几ｋｅＶ到几十ｋｅＶ ,因此常用Ｓｉ(Ｌｉ)探测器进行测量 .由样品中激发所产生的特征Ｘ射线在探测器中主要经光电效应 ,产生光电峰 (主峰 ) ,,如图 1所示的Ｆｅ谱 .但由于特殊原因 ,探测器铍窗在探测器加高压的正常工作状态下突然损坏 ,以后虽将铍窗修复 ,但经测量发现 ,所测能谱中除原应有的光电峰之外 ,还出现一个有规律的峰 ,如图 2所示的Ｆｅ谱 .此峰从未见报道 ,我们暂称之为伪峰 ,称此现象为伪峰现象 .以下是我们就此伪峰现象的产生原因所进行的实验研究和分析 .　　图 1　探测器正…     

直接解调法在碲锌镉探测器γ谱分析中的应用

为了提高碲锌镉探测器γ谱解析的精度,将直接解调法应用于γ谱重建算法研究。γ谱的测量是谱仪系统对γ射线的调制过程,针对一维γ谱的特点建立了调制方程的响应函数矩阵,分析了本底和噪声的影响及其处理方法,对实测谱构成的单峰和重峰进行重建。结果表明,重建γ谱能量分辨率比原始测量谱提高了5~6倍,能把峰位相距一个半高宽、峰面积比100¨1的重峰完全分离,弱峰的寻峰率显著提高。直接解调法具有很强的抑制噪声能力,尤其适合在统计性较差的野外测量的能谱重建中应用。     

黑龙江省主要燃煤电厂粉煤灰天然放射性水平

为了解黑龙江省主要燃煤电厂粉煤灰天然放射性核素水平及其应用情况,采用低本底HPGeγ谱仪对样品中天然放射性核素含量进行测量。依据国家标准GB6566-2001,对其进行比较分析,结果表明,采集的粉煤灰中天然放射性核素水平属于正常水平,属A类建筑材料,不受应用限制。     

哈尔滨某电厂粉煤灰的天然放射性水平测量

为了解哈市某电厂粉煤灰中天然放射性核素水平及其应用情况，对其灰库内的粉煤灰进行取样测量，采用低本底HPGeγ能谱仪对样品中粉煤灰天然放射性核素含量进行测量。依据国家标准GB6566—2001，进行比较分析，结果表明，采集的粉煤灰中天然放射性核素水平属于正常水平，属A类建筑材料，不受应用限制。     

面向辐射环境监测的反康普顿γ能谱仪蒙特卡罗模拟研究

使用蒙特卡罗软件Geant4设计模拟了一套用于核事故等辐射环境监测的反康普顿γ能谱仪.主探测器采用HPGe探测器,选择新型闪烁体晶体LaBr3(Ce)作为次级探测器.利用Geant4对探测器系统进行模拟优化,确定最佳的探测器尺寸和结构.模拟的γ射线能量范围从500到1500keV.结果表明,增加主体LaBr3(Ce)晶体厚度能显著提升康普顿抑制系数,当主体LaBr3(Ce)晶体厚度达到60mm时,提升效果明显减弱;在HPGe探测器的后方添加LaBr3(Ce)晶体也能一定程度提升抑制效果,而在HPGe探测器的前方增加LaBr3(Ce)晶体厚度对康普顿抑制系数的提升非常有限.在最优化条件下模拟测量了放射性核素I-131,Cs-134,Cs-137和K-40,对发射单能γ射线的Cs-137和K-40康普顿抑制效果很好,对存在级联衰变的I-131和Cs-134抑制效果相对较弱.     

高纯锗—塑料闪烁体反康普顿 γ 能谱仪

本文报告了一台采用自制大塑料闪烁体作反符合屏蔽的高纯锗γ能谱仪的结构及主要性能.主探测器体积为77C.C.,对1332kev 的γ射线能量分辨率为1.90Kev.相对效率为13%.符合探测器采用φ76×76mm 的低本底 NaI(TL)探测器。作为反符合屏蔽的环探测器为φ500×500mm的自制大塑料闪烁体.在有物质屏蔽和反符合屏蔽条件下,谱仪在50Kev—2700Kev 能区的积分本底为31CPM.在源距为3—4cm 处,对~(137)Cs 源的康普顿减弱因子为4.1,峰康比为320.     

高纯锗探测器探测效率的MCNP模拟

利用同轴型高纯锗(HPGe)探测器测量152Eu和133Ba在15cm处的探测效率,调节探测器死层厚度和冷指尺寸,利用Monte Carlo方法对同轴型HPGe探测器的全能峰效率进行模拟计算,并将计算效率与实验效率进行比较.结果表明,当HPGe探测器的死层厚度为0.22cm,冷指半径和长度分别为0.301cm和1.00cm时,模拟效率与实验效率相符。     

用Monte Carlo方法模拟HPGe单能光子能量响应函数

为了弥补用于HPGe探测器低能相对探测效率刻度、单能光子在HPGe探测系统上的能量全响应函数拟合实验数据不足的缺点,采用Monte Carlo方法模拟了一系列单能光子在该探测器上能量响应曲线。比较分析这些能量响应曲线,研究该探测器能量响应曲线随入射能量变化特征,并获得了能量响应曲线特征数据,为探测器低能区域相对探测效率刻度、单能光子在HPGe探测系统上的能量响应函数拟合,提供了可靠的研究数据。     

土壤样品γ能谱分析中常用本底扣除方法探讨

在对土壤中放射性核素γ能谱定量分析时,全能峰本底扣除的准确度直接关系到活度分析的准确度。该文比较了常用的几种本底扣除方法,并通过Matlab软件对几种方法的本底扣除效果进行计算,得出这些方法在使用HPGeγ谱仪进行土壤中放射性核素γ能谱分析时的适用条件。     

高纯锗探测器的GeKX逃逸峰及其识别

本文计算了Ge的KαX射线光子逃逸所致之逃逸峰的强度,给出GMX型探测器逃逸峰的实验数据,说明了识别逃逸峰的方法,并提出锗探测器用于低能光子能谱测量的注意事项。     

X射线能量分辨率与多层膜测量反射率的关系

X射线能量分辨率大小对多层膜测量反射率有影响. 理论上分析了入射光能量分辨率与多层膜测量反射率的关系. 研究结果表明: 入射光为非单色光时, 多层膜测量峰值反射率低于单色光的反射率; 但是在非设计波长处, 非单色光的反射率大于单色光反射率; 设计波长越短的X射线多层膜, 其测量反射率对入射光单色性越敏感; 对确定的多层膜, 入射光能量分辨率存在一个极限值, 如果能量分辨率小于极限值, 多层膜测量反射曲线是直线, 没有反射峰出现.     

闪烁薄膜中子探测器灵敏度Monte Carlo计算

闪烁薄膜探测器的灵敏度和中子/γ分辨能力与闪烁晶体厚度密切相关,合理选择闪烁晶体厚度是探测器设计的关键。该文应用Monte Carlo方法模拟了中子和γ射线与闪烁晶体的相互作用过程,计算研究了晶体厚度对探测器灵敏度及中子/γ分辨能力的影响,给出了0.1~16.0MeV中子和γ射线照射下探测器的相对灵敏度,并结合部分能点的实验室标定数据,得到了探测器灵敏度能量响应曲线和中子/γ分辨率。理论计算的灵敏度能量响应曲线与实验标定趋势基本一致。     

核设施放射性废水实时监测装置的研制

设计研制了一套放射性废水实时监测装置,可实时监测核设施排放废水中的放射性核素的种类和浓度。该装置的探测器使用HPGe半导体,通过泵抽取核设施所排放的废水从而实现连续的测量。实验结果表明,该装置对废水测量10min,~(137)Cs的最小可探测活度达0. 4 Bq/L,可快速有效监测到废水中放射性超标事件并给出报警信号。通过实验测量和蒙特卡罗(MC)模拟计算,对该装置的探测效率进行校准,给出了能量范围为50～2 754 keV的探测效率曲线。     

189W衰变纲图

用14．8MeV中子同天然锇反应,取道192^O（n,α）反应产生189^W。通过放射化学分离流程,从反应产物中分出W。用高纯Ge探测器完成放射性W样品γ射线单谱的测量。在189^Re激发能级文献值的基础上并依据衰变和能级的关系以及189^W衰变的γ射线能量和相对强度的实验数据．给出了建议的189^W衰变纲图。     

低放射性本底LaCl_3∶Ce晶体闪烁性能（英文）

使用锕系同位素含量低的原料制备了具有低放射性本底的10%Ce~(3+)掺杂氯化镧(LaCl_3∶Ce)样品。在制备的LaCl_3∶Ce晶体中,天然锕系放射性同位素的放射性本底约为0.713 counts·s–1·cm–3。对于662 keVγ射线,LaCl_3∶Ce晶体的能量分辨率(FWHM)为3.3%。此外,与相同尺寸?25 mm×50 mm的NaI∶Tl晶体相比,LaCl_3∶Ce晶体的峰谷比、相对光输出和峰值计数率分别为2.61倍、87.88%和1.96倍,并对晶体尺寸对LaCl_3∶Ce晶体的闪烁性能的影响进行了讨论。     

高能伽玛射线观测研究进展和展望

高能伽玛射线辐射位居宇宙电磁辐射频带的高端,联系宇宙天体巨大能量释放和相对论性粒子加速及其非热辐射过程,是探索极端条件下物理过程的重要天文窗口,也是研究"世纪之谜"——宇宙线起源问题的重要手段.随着新一代探测器的稳定运行,天基和地基伽玛射线探测均取得了丰硕成果.在100 Me V能段,2008年上天的Fermi卫星已将伽玛射线源由三百增加到三千多个.在100 Ge V能段,地面切伦科夫望远镜HESS,MAGIC,VERITAS和地面EAS阵列Tibet ASγ,Milagro,ARGO-YBJ,自2003年以来已将伽玛射线源由十多个提升到一百六十个,同时,下一代探测器CTA和LHAASO也在稳步推进中,未来将把地基探测能力提升一个量级以上.本文主要介绍各家实验概况及其取得的重要观测进展,然后分类概括各种类伽玛射线源(脉冲星及其风云、超新星遗迹、伽玛射线双星、活动星系核、伽玛射线暴及其他伽玛射线源)的观测研究现状,并对未来CTA和LHAASO实验进行展望.     

降低NaI(Tl)γ谱仪探测限的技术探讨

核爆后其放射性元素种类复杂、量少,用NaI(Tl)γ谱仪监测时,多种核素峰重叠在能谱的散射区内难以识别,因此对谱仪的稳定性,能量分辨率,解谱技术以及最小可探测活度有很高的要求.本文通过实验和MCNP模拟,分析了对某NaI(Tl)γ谱仪探测限的影响因素以及降低探测限的措施,提出了通过屏蔽来降低本底,提高其最小可探测活度的方法,实验表明,通过选择合理的屏蔽尺寸,有效的降低了本底,提高了谱仪的低水平放射性监测能力.     

大气悬浮颗粒PM10对感烟火灾探测器本底效应研究

针对大气污染引起的悬浮颗粒,尤其是可吸入颗粒（PM10）对感烟火灾探测器产生的本底效应进行了分析，并以离子型感烟探测器为例对本底值进行计算，通过比较，显示不同程度的大气颗粒物污染对感烟探测器本底影响的差异极小，排除了感烟探测器在悬浮颗粒污染严重地区发生灵敏度和误报率升高的可能。确认目前各国感烟火灾探测器检测标准对灵敏度指标的规定可以统一，粒子计数等高分辨率颗粒浓度测量技术的发展将使该本底效应的影响不可忽略。