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《用液体闪烁计数法绝对测量 ~3h 和 ~(14)c 比活度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第6期原子能科学技术Vol.31,No.61997年11月AtomicEnergyScienceandTechnologyNov11997314用液体闪烁计数法绝对测量H和C比活度翟盛庭(中国核动力研究设计院,成都,610005)314简述了液体闪烁计数的单管及双管符合外推方法绝对测量H、C活度的基本原理。零几率校正采用相对探测阈外推法,并提出了迭代零几率外推方法。不同方法的测量结果与参考值相比,偏差在014%—210%以内。314关键词液体闪烁计数 绝对测量 HC 比活度液体闪烁探测技术的特点是被测样品与闪烁液均匀混合,避免了样品的升华和自吸收,对低能B、电子和A粒子的探测具有高
2、效率和制样简便等优点。该技术在许多科技领域广泛应314用,成为核素活度计量学的重要手段之一,对H、C活度标准化具有特殊意义。由于该技术探[1—6]测阈较高,对低能B粒子测量的零几率校正作了大量的理论和实验研究。本工作提出了双管符合的迭代零几率外推法,其结果与单管及双管符合的相对探测阈外推结果相一致,证明该方法是可行的,它不必知道各滤光片相对探测阈的值。1 基本原理111 单管积分外推法(1)小信号损失校正B射线能谱是连续谱,测量时总是用一定的甄别阈甄别掉小幅度的噪声信号,相应会损失掉一部分有用信号NB(V)。选择适当的高压值和放大倍数,使脉冲高度谱低能段展平,在近似水平的范围内将经过死时间
3、(Sd)校正并扣除本底后的积分计数率N′B外推到甄别阈V为零,便得到小信号损失校正后的积分计数率NB。于是有VmaxN′B=∫nB(v)dvVVVmax=∫nB(v)dv-∫nB(v)dv00=NB-NB(V)(1)式中:nB(v)为幅度为v的脉冲计数率。收稿日期:1996207224 收到修改稿日期:1996212222504原子能科学技术 第31卷当甄别阈V→0时,N′B→NB。(2)零几率校正一个辐射粒子在闪烁液中损失能量后产生荧光,光子在光电倍增管的阴极上产生光电子,光电子在各个打拿极上倍增,阳极输出一个电脉冲。这些随机过程有不产生脉冲信号的几率,即零几率。设能量为E的B粒子在
4、光阴极上产生的平均光电子数为m=a′õEõF(E)(2)式中:F(E)为与B粒子能量有关的电离淬灭及壁效应因子;a′包括闪烁体发光效率、光收集效率、化学淬灭及光电转换效率,它与B粒子的能量无关。产生n个光电子的几率服从泊松分布nP(n,m)=mexp(-m)ön!(3) 没有光电子产生的几率为P(0,m)=exp(-m)(4)[2] 打拿极的次级电子发射几率也服从泊松分布,可证明单个光电子经k级倍增后,第k级没有电子输出的几率为Pk(0,1)=exp{-Dk[1-Pk-1(0,1)]}(5)式中:Dk为第k级打拿极的倍增系数。于是m个光电子进入光电倍增管,经k级倍增在阳极上没有信号输出
5、的几率为Pk(0,m)=exp{-a′EF(E)[1-Pk(0,1)]}(6) 用a=a′[1-Pk(0,1)]表示闪烁体和光电倍增管的总转换效率,则f=1öa表示产生一个电脉冲需要的平均能量,称为探测阈。于是EmaxNB=N0{1-∫S(E)exp[-EF(E)öf]dE}(7)0式中:N0为源的活度;S(E)为归一化的B谱函数;Emax为B粒子的最大能量。通过实验和理论计算很难准确得到f值,不能准确计算零几率校正。然而,由式(7)看到,当f→0时,NB→N0。为改变f,在闪烁体与光电倍增管之间插入一系列透过率不同的滤光片或环,用透过率的相对变化值或用外C源照射闪烁体测定康普顿边缘半高
6、处位置的相对变化值,或用阳极积分[4,5]109电流的相对变化值,作为相对探测阈。本工作用内部源Cd的内转换电子峰位的相对变化值作为相对探测阈,将NB外推到相对探测阈为零,即f=0,于是NB→N0。112 双管符合外推法将式(7)推广到双管符合测量中,经小信号校正并扣除本底后,第1、2道和符合道的积分计数率分别为EmaxN1=N0{1-∫S(E)exp[-EF(E)öf1]dE}(8)0EmaxN2=N0{1-∫S(E)exp[-EF(E)öf2]dE}(9)0EmaxNc=N∫0S(E){1-exp[-EF(E)öf1]}{1-exp[-EF(E)öf2]}dE(10)0EEmaxmax
7、{1-S(E)exp[-EF(E)öf1]dE}{1-S(E)exp[-EF(E)öf2]dE}N1N2∫0∫0=N0ENcmax∫S(E){1-exp[-EF(E)öf1]}{1-exp[-EF(E)öf2]}dE0(11)314第6期 翟盛庭:用液体闪烁计数法绝对测量H和C比活度505利用一系列不同的滤光片改变其中一道(例如第2道)的探测阈,将N1N2öNc外推到相对[5]探测阈为零,即f2=0时,便得到N1N2ö
