一种用于γ点源的测量装置和数据处理方法与流程

本申请涉及放射性测量，尤其涉及一种用于γ点源的测量装置和数据处理方法。

背景技术：

1、大多数放射性核素都会发出γ核素，因此γ谱分析是放射性测量领域应用最广泛的技术之一，γ谱仪在用于实际工作之前，必须通过具有标准活度值的γ点源对其进行效率刻度，γ点源的活度值是否准确可靠直接决定的γ谱仪测量分析结果的质量。常用的γ点源多数为电子俘获衰变的核素，例如54mn、65zn、88y、109cd、133ba等，均通过x-γ级联的方式衰变。

2、相对技术中，γ点源的活度值通过绝对测量装置，即4πx-γ符合测量装置对放射性溶液进行定值，得到溶液的标准比活度值，然后取样并准确称重以制备成γ点源，这样，γ点源的活度值可以通过放射性溶液的标准比活度值与取样的质量计算得到，但是，这种绝对测量装置只能用于放射性溶液的测量，无法对γ点源进行直接测量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例期望提供一种用于γ点源的测量装置和数据处理方法，可以直接对γ点源进行测量。

2、为了达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

3、本申请实施例一方面公开了一种用于γ点源的测量装置，包括：

4、第一探测器，用于将所述γ点源发射的x射线转换为第一脉冲信号；

5、第二探测器，用于将所述γ点源发射的γ射线转换为第二脉冲信号；

6、处理设备，分别与所述第一探测器和所述第二探测器通信连接，所述处理设备能够根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号获取所述γ点源的活度值。

7、一实施例中，所述第一探测器和所述第二探测器间隔设置，所述γ点源设置在所述第一探测器和所述第二探测器之间。

8、一实施例中，所述第一探测器的入射窗为铍窗。

9、一实施例中，所述第二探测器的入射窗为铝窗。

10、一实施例中，所述测量装置包括支架，所述γ点源放置于所述第二探测器的上方，所述支架设置在所述第二探测器的上方，所述第一探测器固定在所述支架上，所述第一探测器的入射窗朝向所述γ点源。

11、一实施例中，所述测量装置包括托盘，所述托盘放置在所述第二探测器的上端，所述支架形成有测试腔，所述测试腔具有上端开口和下端开口，所述第一探测器封闭所述上端开口，所述托盘设置在所述测试腔内，所述γ点源固定在所述托盘上，所述第二探测器封闭所述下端开口。

12、一实施例中，所述处理设备包括：

13、数据采集器，与所述第一探测器和所述第二探测器通信连接，用于获取所述第一脉冲信号的第一产生时间和第一脉冲幅度，以及所述第二脉冲信号的第二产生时间和第二脉冲幅度；

14、计算装置，与所述数据采集器通信连接，所述计算装置能够根据所述第一产生时间、所述第一脉冲幅度、所述第二产生时间和所述第二脉冲幅度，通过反符合计算得到x射线的计数率、γ射线的计数率和反符合计数率，以获取所述γ点源的活度值。

15、一实施例中，所述数据采集器采用前沿定时和梯形滤波成型获取所述第一产生时间、所述第一脉冲幅度、所述第二产生时间和所述第二脉冲幅度。

16、一实施例中，所述测量装置包括bnc信号线，所述第一探测器和所述第二探测器分别通过所述bnc信号线连接所述处理设备。

17、本申请实施例另一方面提供了一种数据处理方法，用于上述实施例中的用于γ点源的测量装置，所述数据处理方法包括：

18、第一探测器响应γ点源以产生第一脉冲信号，第二探测器响应所述γ点源以产生第二脉冲信号；

19、处理设备根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取x射线的脉冲幅度谱、γ射线的脉冲幅度谱和相对延迟时间谱；

20、所述处理设备根据所述x射线的脉冲幅度谱、所述γ射线的脉冲幅度谱和所述相对延迟时间谱计算得到所述γ点源的活度值。

21、一实施例中，所述处理设备根据所述x射线的脉冲幅度谱、所述γ射线的脉冲幅度谱和所述相对延迟时间谱计算得到所述γ点源的活度值，包括：

22、根据所述x射线的脉冲幅度谱确定x射线的能量窗，根据所述γ射线的脉冲幅度谱确定γ射线的能量窗，根据所述相对延迟时间谱确定γ射线的延迟时间；

23、根据所述x射线的能量窗、所述γ射线的能量窗和所述x射线的延迟时间，计算出x射线的计数率、γ射线的计数率和反符合计数率；

24、根据所述x射线的计数率、所述γ射线的计数率和所述反符合计数率，计算得到所述γ点源的活度值。

25、一实施例中，所述处理设备根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取x射线的脉冲幅度谱、γ射线的脉冲幅度谱和相对延迟时间谱，包括：

26、所述处理设备根据所述第一脉冲信号获取第一产生时间和第一脉冲幅度并存储为第一数据文件；所述处理设备根据所述第二脉冲信号获取第二产生时间和第二脉冲幅度并存储为第二数据文件；

27、所述处理设备从所述第一数据文件和所述第二数据文件中提取出所述x射线的脉冲幅度谱、所述γ射线的脉冲幅度谱和所述相对延迟时间谱。

28、本申请实施例公开了一种用于γ点源的测量装置和数据处理方法，通过第一探测器去测量γ点源在衰变时发射的x射线并将x射线转换为第一脉冲信号，γ点源衰减后的原子核处于子核的激发态，通过发射γ射线退激发态到基态，这时可以通过第二探测器去测量发射的γ射线并将γ射线转换为第二脉冲信号，然后通过处理设备根据第一脉冲信号和第二脉冲信号获取γ点源的活度值，这样，一方面，可以完成对γ点源的直接测量，便于开展后续对γ点源的定期校准工作，以提高γ谱仪测量分析结果的精度；另一方面，本申请的测量装置是直接对γ点源的活度值进行测量，不需要额外的设备或者装置等进行前序校准，属于绝对测量装置，这样，可以减小多级的量级传递过程中的不确定度，提高γ点源活度值测量的准确性。

技术特征：

1.一种用于γ点源的测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一探测器和所述第二探测器间隔设置，所述γ点源设置在所述第一探测器和所述第二探测器之间。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第一探测器的入射窗为铍窗。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第二探测器的入射窗为铝窗。

5.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括支架，所述γ点源放置于所述第二探测器的上方，所述支架设置在所述第二探测器的上方，所述第一探测器固定在所述支架上，所述第一探测器的入射窗朝向所述γ点源。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括托盘，所述托盘放置在所述第二探测器的上端，所述支架形成有测试腔，所述测试腔具有上端开口和下端开口，所述第一探测器封闭所述上端开口，所述托盘设置在所述测试腔内，所述γ点源固定在所述托盘上，所述第二探测器封闭所述下端开口。

7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述处理设备包括：

8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述数据采集器采用前沿定时和梯形滤波成型获取所述第一产生时间、所述第一脉冲幅度、所述第二产生时间和所述第二脉冲幅度。

9.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括bnc信号线，所述第一探测器和所述第二探测器分别通过所述bnc信号线连接所述处理设备。

10.一种数据处理方法，其特征在于，用于权利要求1所述的用于γ点源的测量装置，所述数据处理方法包括：

11.根据权利要求10所述的数据处理方法，其特征在于，所述处理设备根据所述x射线的脉冲幅度谱、所述γ射线的脉冲幅度谱和所述相对延迟时间谱计算得到所述γ点源的活度值，包括：

12.根据权利要求10所述的数据处理方法，其特征在于，所述处理设备根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，获取x射线的脉冲幅度谱、γ射线的脉冲幅度谱和相对延迟时间谱，包括：

技术总结
本申请涉及放射性测量技术领域，提供了一种用于γ点源的测量装置和数据处理方法，测量装置包括第一探测器、第二探测器和处理设备。第一探测器用于将γ点源发射的X射线转换为第一脉冲信号；第二探测器用于将γ点源发射的γ射线转换为第二脉冲信号；处理设备分别与第一探测器和第二探测器通信连接，处理设备能够根据第一脉冲信号和第二脉冲信号获取γ点源的活度值。本申请提供的一种用于γ点源的测量装置和数据处理方法，能够直接对γ点源进行测量。

技术研发人员：朱保吉,姚顺和,朱亨,陈细林,刁立军,郭晓清,刘蕴韬,姚艳玲,王亚,吕晓侠,郭维,孟军
受保护的技术使用者：中国原子能科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13