核辐射探测第五章辐射测量方法

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1、第五章辐射测量方法辐射测量对象：放射性样品活度测量；辐射场量的测量；辐射能量或能谱的测量；辐射剂量的测量；位置的测量(辐射成像)；时间的测量；粒子鉴别等。5.1放射性样品的活度测量1、相对法测量和绝对法测量相对法测量简便，但条件苛刻：必须有一个与被测样品相同的已知活度的标准源，且测量条件必须相同。相对法测量：需要一个已知活度A0标准源，在同样条件下测量标准源和被测样品的计数率n0、n，根据计数率与活度成正比，可求出样品的活度：A＝A0n/n0。2、绝对测量中影响活度测量的几个因素1)几何因子（fg）点源

2、绝对测量法复杂，需要考虑很多影响测量的因素，但绝对测量法是活度测量的基本方法。2)探测器的本征探测效率或灵敏度(1)对脉冲工作状态：本征探测效率(2)对电流工作状态：灵敏度有关因素：入射粒子的种类与能量；探测器的种类、运行状况、几何尺寸；电子仪器的状态（如甄别阈的大小）等。3)吸收因子(fa)射线从产生到入射到探测器的灵敏体积所经过的吸收层为：样品材料本身的吸收(样品的自吸收)；样品和探测器之间空气的吸收；探测器窗的吸收。4)散射因子(fb)放射性样品发射的射线可被其周围介质所散射，对测量造成影响。

3、散射对测量结果的影响有两类：正向散射反向散射使射向探测器灵敏区的射线偏离而不能进入灵敏区，使计数率减少。使原本不射向探测器的射线经散射后进入灵敏区，使计数率增加。5)死时间修正因子(f)式中n为实际测量到的计数率，m为真计数率，为测量装置的分辨时间。6)本底计数率（nb）3、对、放射性样品活度的测量方法1)小立体角法其中：对于薄放射性样品，对于厚放射性样品和放射性样品的测量需考虑各种修正因子。修正因子多，测量误差大，达5％～10％2)4计数法流气式4正比计数器；(适用于固态放射源)内充

4、气正比计数器和液体闪烁计数器；(适用于14C、3H等低能放射性测量，将14C、3H混于工作介质中)将源移到计数管内部，使计数管对源所张立体角为4，减小了散射、吸收和几何位置的影响。测量误差小，可好于1％。4、射线强度的测量射线强度的测量包括辐射场测量和射线放射源活度的测量。同样可以用相对测量法和绝对测量法测量。如能获得能谱，可利用谱的全能峰面积来确定源活度，对于射线同位素放射源绝对测量常用源峰效率得到源活度：5.2符合测量方法符合方法：用不同的探测器来判断两个或两个以上事件的时间上的同

5、时性或相关性的方法。符合事件：两个或两个以上在时间上相互关联的事件。1、符合方法的基本原理1)符合(真符合)——用符合电路来选择同时事件以－符合装置为例：对一个放射源同时放出的和射线，用两个探测器分别测量。符合计数：可得放射源的活度为：由于本底同时进入两个探测器的几率很小；而级联是相关事件，它们分别进入两个探测器的时刻一定是同时的，则有：(2)反符合——用反符合电路来消除同时事件反符合康普顿谱仪为反符合电路的典型应用。可以有效提高峰总比（全能峰面积与谱全面积之比）。如HXMT的复合晶体探测

6、器及荷电粒子反符合屏蔽装置。记录入射射线在探测器中能量全吸收的事件；而去除发生康普顿散射、并且散射光子又发生逃逸的事件。多道分析器Gate反符合：消除符合事件的信号。(3)符合装置的分辨时间及偶然符合符合装置的分辨时间：符合装置所能区分的最小时间间隔s，符合电路两输入信号时间间隔只要小于s，就被认为是同时事件给出符合信号。由于分辨时间的存在，引起偶然计数：在偶然的情况下，同时到达符合电路的非关联事件引起的符合称为偶然符合。减小偶然符合计数率的方法：(1)减小符合分辨时间s，但是会影响符合效率(2

7、)减小各符合道计数率n。推广：i重符合时的偶然符合计数率：例：实验测得偶然符合计数率nrc=72/hr.符合道计数n1=n2=100/sec，求分辨时间s。真偶符合比符合计数的实验测量值中总是包含真符合计数和偶然符合计数。真符合计数率为：偶然符合计数率为：则，真偶符合比为：仍以－符合为例：(4)延迟符合关联事件可以是同时性事件，也可以是不同时性事件。飞行时间方法(TOF)测量粒子的飞行时间。(5)符合曲线符合脉冲受到多方面因素的影响：输入脉冲的形状；符合电路的工作特性；计数器的触发阈值。这些因素影

8、响符合性能，其综合效应可以通过符合曲线表现出来。符合曲线：n(td)~td电子学瞬时符合曲线，假设：同步信号频率nco；不存在时间离散；成形脉冲是理想的矩形波。符合曲线的高度为nco，半宽度为:由此决定电子学分辨时间为：FWHM/2＝。电子学分辨时间与成形脉冲宽度、形状、符合单元的工作特性等因素有关。物理瞬时符合曲线：探测器输出脉冲时间统计涨落引起的时间晃动；系统噪声引起的时间晃动；定时电路中的时间游动。由此决定物理分辨时间。快符合的符合