一种痕量放射性气体核素活度测量方法及装置的制造方法_2

文档序号:8222645阅读:来源:国知局
合谱,第二多道分析器产生γ探测器原始谱。
3. 根据权利要求1或2所述的痕量放射性气体核素活度测量装置,其特征在于: 所述光电倍增管的形状为圆柱形,所述筒体为与光电倍增管形状相匹配的空心圆柱, 所述底部为形状与筒体相匹配的圆片。
4. 根据权利要求3所述的痕量放射性气体核素活度测量装置,其特征在于: 所述底部的外径为50mm,壁厚5mm ; 所述圆筒的直径为50mm,厚度为2mm ; 所述密闭容器空间体积为13mL。
5. 根据权利要求4所述的痕量放射性气体核素活度测量装置,其特征在于: 包裹在底部外表面的反光层为镜面反射层,包裹在筒体外的反光层为漫反射层,所述 镜面反射层为铝箔或ESR高反射率镜面反射膜,所述漫反射层为聚四氟乙烯膜,所述避光 层的材料为黑胶带或铝。
6. 利用权利要求1-5之一所述的装置进行痕量放射性气体核素活度测量的方法,其特 征在于:包括以下步骤: 1】将放射性气体充入中空的充气式塑料闪烁体探测器1中,样品发出的β射线由充气 式β探测器1测量,γ射线由HPGe探测器2探测; 2】装置参数调节:调节符合电路的参数,卡掉噪声确保信号正常,并使β信号和γ信 号在时间上一致; 3】测量获得γ原始谱和β-γ符合谱; 4】解谱获得β射线效率刻度、γ射线效率刻度,具体如下: 4. 1】β射线效率刻度 采用下式刻度β射线探测效率:
式中,ηγ为原始谱γ射线峰计数率, η γ。为符合谱γ射线峰计数率, PfiS β射线发射几率; 4. 2】γ射线效率刻度 γ射线探测效率采用密度仅为〇. 〇2g/cm3的泡沫颗粒球制备的单能标准源刻度,该标 准源几何尺寸和材料与β探测器相同; 5】活度计算 利用β射线效率刻度、γ射线效率刻度计算放射性气体核素活度。
7.根据权利要求6所述活度测量的方法,其特征在于: 所述步骤4】还包括β射线自吸收校正因子确定的步骤,具体为: 1) 计算载气与样品气成分相同时,单一组分的样品气对β射线的吸收校正因子,具体 步骤如下: I. 1)在β-γ符合系统中,样品气定量充入β探测器中,获取符合谱和原始谱,按照公 式(1)计算此时β射线效率;
式中,ηγ为原始谱γ射线峰计数率; η γ。为符合谱γ射线峰计数率; PfiS β射线发射几率, 1.2)再定量充入相同成分的载气,获取符合谱和原始谱,计算此时的β射线效率; 1. 3)重复上述步骤1. 2),获取不同载气量下的β射线效率; 1. 4)通过公式(2)拟合得到不同载气量对应β射线效率: ε, p=ea.v+b (2) 式中,V为充入β探测器中的气体量;a和b为线性拟合系数; 当公式(2)中V为零时,即没有吸收时β射线探测效率ε Ρ(ι; 1. 5)计算不同含量的单一组分的样品气自吸收系数校正因子为:
式中,h和i为线性拟合系数; 2) 计算载气与样品气成分不同时,不同含量的单一载气对β射线的吸收校正因子,具 体步骤如下: 2. 1)在β-γ符合系统中,将样品气充入β探测器中,获取符合谱和原始谱,按照公式 (1)计算此时β射线效率ε Ps; 2. 2)再定量充入载气,其中的载气的成分与样品气不同,获取符合谱和原始谱,利用公 式(1)计算此时的β射线效率; 2.3) 重复上述步骤2. 2),获取不同载气量下的β射线效率; 2.4) )通过公式(4)拟合得到不同载气量对应β射线效率: ε " P= ea,v+b (4) 式中,V z为充入β探测器中的载气的量;a z和b z为线性拟合系数; 当公式(4)中VZ为零时,即没有该载气吸收时β射线探测效率ε es; 2. 5)通过下式(5)拟合得到该载气不同含量对应的校正因子;
式中,j和k为线性拟合系数; 3)当实际样品测量中含有多种载气时,按照步骤2)的方法计算得到不同的单一载气 对β射线的吸收校正因子,根据各载气含量计算各自校正因子Κη,η为大于1的自然数,, 将样品气的校正因子与各载气的校正因子相乘得到测量该样品时的校正因子, K = K1 · V.. Κη〇
8. 根据权利要求7所述活度测量的方法,其特征在于: 采用下式计算放射性气体核素活度:
式中,Ργ为γ射线发射几率; ε γ为γ射线探测效率。
9. 根据权利要求6所述活度测量的方法,其特征在于: 所述步骤2】具体为:用示波器观测β探测器和γ探测器信号,调节放大器成型时间、 放大倍数和单道下阈,确保信号正常以及卡掉噪声,调节延迟时间和门控宽度并用示波器 观测,确保β信号和γ信号在时间上一致。
10. 根据权利要求6所述活度测量的方法,其特征在于: 所述步骤3】具体为:为充气式β探测器提供高压电源,为HPGe探测器提供高压电源, 充气式β探测器获取的β射线信号经第一放大器放大成型进入单道分析器进行下阈甄 另IJ ;然后进入门和延迟产生器中对信号延迟和展宽,然后作为门信号进入第一多道分析器; HPGe探测器信号经第二放大器放大成型分两路进入多道分析器中;其中,第一多道分析器 获取的是塑料闪烁体信号开门的样品符合γ能谱,第二多道分析器获取的是样品的原始 γ能谱。
【专利摘要】本发明涉及一种痕量放射性气体核素活度测量方法及装置,放射性气体核素样品充入中空的充气式β探测器中,采用充气式β探测器高效探测放射性气体核素β射线或内转换电子,采用γ探测器高分辨测量γ或χ射线,采用β-γ符合技术降低系统本底,本发明解决了痕量氙同位素活度的高分辨、高灵敏探测的技术难题。
【IPC分类】G01T1-178
【公开号】CN104536031
【申请号】CN201410832146
【发明人】王世联, 李奇, 贾怀茂, 樊元庆, 赵允刚, 刘蜀疆, 张新军, 陈占营, 常印忠
【申请人】北京放射性核素实验室
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月26日
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