放射性活度计量检定(5)-液体闪烁计数器基础

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1、放射性活度计量检定放射性活度计量检定55--液体闪烁计数器基础液体闪烁计数器基础一、序言1.概述液闪计数法是直接测量放射性活度的重要方法。所谓直接测量方法就是不依赖于任何其他测量方法，仅测量计数率，不需要任何标准，就能测定放射性活度。所谓相对测量4παβLS法，也称为间接测量法，就是通过和标准比较，求得放射性活度。在液闪计数直接测量方法中有4πβ(L.S)液闪计数法，4πβ(L.S)-γ符合法，液闪符合法和三管符合法等，直接测量方法比较复杂，测量样品时间长，一般由国家计量实验室和一些重要的科研单位使用。2液闪计数法的应用液闪计数法是直接测量低能β核素3H、14C活度的最好方法之一。液闪计

2、数法也是相对测量放射性活度的重要方法。相对测量放射性活度的主要方法有电离室法；能谱仪法和液闪计数法。前两种适合于测量发射γ射线的核素的活度，而液闪计数法适合于测量β核素的活度，特别是低能β核素3H、14C活度，也能测量部分电子俘获核素，β—γ核素的活度。很多单位使用的液闪计数器都属于相对测量方法。3原理设被测样品的放射性活度为A被测样品的计数率为Nx，x。则：N=Aε（1）xxxA=N/ε（2）xxx式中：ε为被测样品的计数率；x利用国家活度基准或标准测量溶液的放射性活度或浓度。然后利用已知放射性浓度的标准溶液制成系列猝灭标准源。并且被批准为国家一级标准物质。系列猝灭标准源每套由十瓶或九

3、瓶和一瓶本底组成，每瓶源的活度相同已知，猝灭程度不同。3原理利用液闪计数仪可以测量系列淬灭标准源的计数率N，从而求得它的计数率ε=N/AA为系列淬灭标准源的活度，猝灭指示参数QIP简称Q。利用最小二乘法或样条函数可以求得效率刻度曲线。ε=a+bQ+cQ2+dQ3………(3)当测量样品时，可以测量样品的Qx和计数率Nx，利用方程(3)可以求得被测样品的计数效率ε，则测量样品的x活度Ax=Nx/εx3原理相对测量活度的关键是测量计数效率，一要求系列淬灭标准源的核素和化学组成，闪烁体配方，体积和计数瓶等尽可能和被测样品相同。要求标准源活度准确。二重视淬灭指示QIP和测量样品计数效率ε关系的研究

4、，也就是要重视猝灭校正方法的研究。3原理实际上，目前系列猝灭标准源只有3H、14C，3H有氚化甲苯和3H(正十六烷)。14C只有14C(正十六烷)。我国只有3H(正十六烷）、14C(正十六烷),因此被测样品的核素，化学组成和系列猝灭标准源会存在差别，从而引起误差。检查误差大小的方法可以用内标准法比较测量结果，也可以用标准溶液检查。如果工作需要也可以研制被测核素的系列猝灭标准源，这就比较准确不需要修正。3原理三、几种常用的猝灭校正方法淬灭指示参数QIP的测量直接关系到计数效率的测量，关系到被测样品的活度的测量，因此，猝灭校正方法的研究十分重要。世界上大的液闪计数仪制造厂都采用自己研究的方法

5、，PE公司的Packard子公司生产的液闪采用谱指数法SIS和tSIE法。Beckman公司采用H数法。下面将介绍几种常用的猝灭校正方法。4、淬灭校正方法-样品道比法SCRβ核素的能谱如图所示B1B2图14、淬灭校正方法-样品道比法SCR一般A为全能谱，B窗可以是B，也可以是B。12设：N、N分别是A窗和B窗内的计数率ABSCR=N/NAB当淬灭增加时，能谱左移，SCR=N/N就会改变，当AB使用系列猝灭标准源时，就可以测得一组计数效率ε和道比值SCR，利用最小二乘法可以求得效率刻度曲线ε=a+bSCR+cSCR2+…….当测量样品时，可以测得样品的计数率N和SCR从xx而求得样品的计数

6、率ε，以及样品的活度。x4、淬灭校正方法-样品道比法SCR样品道比法的仪器比较简单，国产液闪计数仪采用此法，其缺点是：适合于测量计数率比较高的的样品，测量低本底样品，比较困难。由于光电管放大倍数不断变化，能谱逐渐移动，从而影响计数和道比值。测量结果稳定性不太好。窗的选择决定于测量样品的淬灭程度，以及效率刻度曲线的形状，β窗的选择应尽量使效率刻度曲线呈直线化，以缩减测量误差。4、淬灭校正方法-外标准道比法为了测量低本底样品，利用一个外标准源如137Cs照射闪烁体，在闪烁体内产生康普核电子谱，如图2所示：图24、淬灭校正方法-外标准道比法设：A道的计数率NAB道的计数率NBESCR=KN/N

7、K为常数。BA利用外标准源产生的康普核电子谱来模拟测量样品的谱，从而测得猝灭指示参数。同样外标准道比法也必须使用稳谱技术，否则稳定性比较差。此法的缺点：淬灭范围受到一定限制，低能端有壁效应影响，小体积会改变谱的形状，从而有体积效应。4、淬灭校正方法-H#数法γ射线在闪烁体内产生的康普核电子谱如图γ射线在3所示。电子能量从0到E。emax图34、淬灭校正方法-H#数法E=2E2/(2E+0.51)(MeV)emaxrr137Cs的γ射