γ核素识别仪的初步实现
γ剂量率测量仪的研制
γ剂量率测量仪的研制此仪器为测量环境中γ放射性剂量率浓度的测量仪表，分成探头和主机两大部分：其中探头由高低量程GM计数管、计数单元和通讯单元组成；主机由通讯、处理单元、键盘、和显示部分组成。
1探头原理1．1盖革-弥勒计数管原理GM管原理见图1。
盖革-弥勒计数管(GM管)也称气体放电计数器。
一个密封玻璃管，中间是阳极用钨丝材料制作，玻璃管内壁涂一层导电物质，或是一个金属圆管作阴极，内部抽空充惰性气体(氖、氦)、卤族气体。
特点是工作电压低。
当射线进入计数管后气体被电离，负离子由阳极吸引移向阳极时，离子又与其他气体分子碰撞后产生多个次级电子，快到阳极时次极电子急剧倍增产生雪崩现象。
雪崩引起阳极整条线上雪崩，发生放电，放电后空间电子又被中和，剩下许多正离子包围阳极，形成正离子鞘。
正离子鞘和阳极间的电场因正离子的存在而减弱。
此时若有电子运动到该区域，也会产生雪崩放电，这段时间不能计数，称"死时间"。
正离子打到阴极时会产生(打出)电子，电子被电场加速，又引起计数管放电产生正离子鞘，这一过程循环出现。
计数管上电压U一定时，射线入射越强电流I越大，输出脉冲数N越大，a、b段称"坪"，盖格计数管主要用于探测β粒子和γ射线。
1．2探头电路探头有高压产生电路、高低量程两支盖革-弥勒计数管(GM管)、单片机SM89C52、串口转485通信芯片MAX485构成，如图2所示。
高压产生电路为高低量程GM管提供高压，使得GM管可以工作。
GM管用来测定辐射，射线通过GM管并引起电离时便使该GM管产生电流脉冲，脉冲经整形电路、2分频电路后变成边缘陡峭的方波，送到SM89C52的T0，T1定时器做计数，对低量程使用T0作计数，T1作1秒定时，而高量程则使用T1作计数，T0作定时，主机可通过发送命切换令高低量程测量，当探头接到主机发来的查询命令后便把每秒计数值(CPS)返回给主机。
探头电源透过电缆从主机得到。
核医学仪器实验报告
一、实验名称核医学仪器原理与应用实验二、实验日期2023年11月10日三、实验目的1. 了解核医学仪器的基本原理和结构。
2. 掌握核医学仪器的主要应用领域。
3. 学习核医学仪器在临床诊断和治疗中的作用。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
四、实验原理核医学仪器利用放射性同位素发出的射线（如γ射线、β射线等）对人体进行成像或测量，从而实现对疾病的诊断和治疗。
本实验主要涉及以下原理：1. 闪烁探测原理：利用闪烁晶体将γ射线转换为可见光，再由光电倍增管转换为电信号，最终进行计数和成像。
2. 计数器原理：通过测量放射性同位素发出的射线数量，计算放射性活度。
3. 核医学成像原理：利用γ相机或SPECT等设备，对放射性同位素在体内的分布进行成像。
五、主要仪器与试剂1. 仪器：核医学仪器、闪烁晶体、光电倍增管、计数器、γ相机、SPECT等。
2. 试剂：放射性同位素、闪烁液、NaI(Tl)晶体等。
六、实验步骤1. 准备阶段：- 熟悉实验原理和仪器操作方法。
- 检查仪器设备是否正常。
2. 实验操作：- 将放射性同位素溶液注入闪烁晶体中，观察闪烁现象。
- 将闪烁晶体与光电倍增管连接，进行计数实验，测量放射性活度。
- 利用γ相机或SPECT进行成像实验，观察放射性同位素在体内的分布。
3. 数据处理：- 记录实验数据，包括放射性活度、计数率等。
- 对实验数据进行统计分析，计算相关参数。
4. 实验报告撰写：- 总结实验结果，分析实验现象。
- 讨论实验过程中遇到的问题及解决方法。
- 提出实验改进建议。
七、实验结果1. 观察到闪烁晶体在放射性同位素的作用下产生闪烁现象。
2. 通过计数实验，测得放射性活度为X mCi。
3. 利用γ相机或SPECT进行成像实验，观察到放射性同位素在体内的分布情况。
八、讨论1. 本实验验证了核医学仪器的基本原理，证明了闪烁探测和计数器的有效性。
2. 实验过程中，观察到放射性同位素在体内的分布情况，为进一步的临床诊断和治疗提供了依据。
基于γ能谱的核素识别软件研制
二、基于γ能谱的软件设计
核辐射探测器
MCA处 理 单 元
仪器主机
核数据测量处理软件
• 核素识别系统 • 数据采集端 • 主控端软件
测量
核素
参数
库维
设置
护
谱线
剂量
核素
日志
刻度
显示
识别
管理
添删 修 加除 改 记记 记
录录 录
自 能能峰 能 动 谱量形 线 寻 显刻刻 选
峰 示度度 择
测 量 定
时
能 谱 实 时 显
• γ能谱刻度 •能量刻度 •峰形刻度 • 寻峰 •导数组合法 • 经典算法Sterlinski限定能窗法 • 对称零面积法〔备用〕 • 核素决策算法 • 模糊决策算法〔王崇杰〕 • 剂量计算方法 • W.M.Lowder，H.L.Beck研究利用就地γ能谱测量方法确定
四、核素识别软件测试
• 主要测试目标 • 核数据分析模块和软件辅助模块 • 设备指标及工作参数 • 探头为LaBr〔Ce〕晶体,能量分辨率3%〔在
• γ能谱分析技术是快速、准确、非破坏性地确定待测样品 中各种具有辐射的放射性核素的重要手段，γ能谱的核素 识别设备是当前便携式核探测设备的技术开展方向之一。
• 为了研制性价比高的测量仪器，除了从硬件方面考虑探测 器与多道的技术融合、集成化之外，软件方面的测量控制 、γ能谱分析和决策算法也是制约核测量仪器自主化技术 开展的要素。
• γ能谱全谱剂量计算方法是一种经典的剂 量计算方法，主控软件利用该方法能够给 出测量点的辐射剂量信息，剂量的标定需 做进一步研究。
谢谢！
素库特征峰匹配
读取测量数据
调用数据库
计算未知峰隶属度
能 量 -道 转 换 计 算
γ能谱实验1
近代物理仿真实验—γ能谱实验γ能谱实验和原子的能级间跃迁产生原子光谱类似，原子核的能级间产生γ射线谱。
测量γ射线强度按能量的分布即γ射线谱，简称γ能谱，研究γ能谱可确定原子核激发态的能级，研究核蜕变纲图等，对放射性分析，同位素应用及鉴定核素等方面都有重要的意义。
在科研、生产、医疗和环境保护各方面，用γ射线的能谱测量技术，可以分析活化以后的物质各种微量元素的含量。
测量γ射线的能谱最常用的仪器是闪烁谱仪，该谱仪在核物理、高能离子物理和空间辐射物理的控测中都占有重要地位，而且用量很大。
本实验的目的是学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法，要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法，学会谱仪的能量标定方法，并测量γ射线的能谱。
一实验目的（1）学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法（2）要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法，（3）学会谱仪的能量标定方法，并测量γ射线的能谱二实验原理根据原子核结构理论，原子核的能量状态时不连续的，存在分立能级。
处在能量较高的激发态能级E2上的核，当它跃迁到低能级E1上时，就发射γ射线（即波长约在1nm-0.1nm间的电磁波）。
放出的γ射线的光量子能量hγ= E2 - E1，此处h为普朗克常熟，γ为γ光子的频率。
由此看出原子核放出的γ射线的能量反映了核激发态间的能级差。
因此测量γ射线的能量就可以了解原子核的能级结构。
测量γ射线能谱就是测量核素发射的γ射线按能量的分布。
闪烁谱仪是利用某些荧光物质，在带电粒子作用下被激发或电离后，能发射荧光（称为闪烁）的现象来测量能谱。
这种荧光物质常称为闪烁体1. 闪烁体的发光机制闪烁体的种类很多，按其化学性质不同可分为无机晶体闪烁体和有机闪烁体。
有机闪烁体包括有机晶体闪烁体，有机液体闪烁体和有机塑料闪烁体等。
对于无机晶体NaI(Tl)而言，其发射光谱最强的波长是415nm的蓝紫光，其强度反映了进入闪烁体内的带电粒子能量的大小。
应选择适当大小的闪烁体，可使这些光子一射出闪烁体就被探测到。
一种γ探测效率刻度方法及在核素活度分析中的应用的开题报告
一种γ探测效率刻度方法及在核素活度分析中的应用的开题报告一、研究背景与意义伴随着工业化进程，人类对能源、食品、医药等领域的需求日益增长。
这些领域中会产生大量的放射性物质，这些物质包括自然放射性核素和人工放射性核素。
这些放射性物质具有较长的半衰期，所以长时间的放射性污染会对环境和人类健康造成极大的影响。
因此，对这些放射性物质的监测和分析显得尤为重要。
γ射线探测器是一种用于检测放射性核素的仪器，其广泛应用于环境监测、核医学、核工业等领域。
γ射线探测器的探测效率是一个非常重要的参数，它决定了探测器检测能力的强弱。
因此，正确测量γ射线探测器的探测效率是非常必要且基本的工作。
然而，γ射线探测器的探测效率受到了许多因素的影响，如探测器几何形状、探测器与样品的距离、探测器运行参数等等。
因此，需要进行γ探测效率刻度以获得准确的探测效率，进而提高放射性核素的检测准确性。
二、研究内容与方法本文拟采用实验研究法，以多种典型的放射性核素为研究对象，采用常见的γ射线探测器对每种放射性核素进行测量。
通过测量数据和Monte Carlo模拟方法，在计算机中标定出每种放射性核素在各种条件下的γ探测效率。
具体步骤如下：1. 实验前准备：制备不同活度的核素样品，根据实验条件设定γ射线探测器和样品的距离，保证实验条件一致。
2. 实验测量：用γ射线探测器测量不同活度的核素样品，多次测量以获得平均值，并记录实验条件参数。
3. Monte Carlo模拟计算：在计算机中对γ射线在探测器和样品中发生的相互作用进行模拟计算，获得γ探测效率校正因子。
4. 校正因子有效性验证：通过对已知γ射线源的探测效率计算和实验测量结果的对比，验证γ探测效率校正因子的准确性和适用性。
三、预期成果本研究通过实验研究和计算模拟手段，获得不同放射性核素在不同实验条件下的γ探测效率校正因子。
将校正因子应用于核素活度分析中，能够提高分析结果的准确性和可靠性，为环境监测、核医学、核工业等领域的放射性核素监测提供技术支持。
γ照相机和SPECT技术操作
γ照相机和SPECT技术操作γ照相机和SPECT是核医学显像设备，由准直器、NaI(Tl)晶体、光电倍增管矩阵、位置和能量电路、机架和计算机等部分构成。
准直器使放射性核素发出的γ射线按一定规律入射到晶体，晶体将γ光子转换为闪烁光，光电倍增管将闪烁光转换为电脉冲，由位置和能量电路处理。
位置电路计算γ光子的入射位置，能量电路获取并分析γ光子的能量。
对一个能量在预定范围内的入射γ光子，计算机使其图像矩阵中与入射位置对应的像素的计数增加1。
记录足够的入射γ光子，图像矩阵中的计数分布就能代表受检者体内的放射性核素分布。
通过色表将计数分布变为亮度或颜色的分布显示在计算机屏幕上，形成视觉图像。
一、准直器选用（一）准直器类型：准直器按适用能量范围分为低能、中能、高能、超高能；按几何类型分为针孔型、平行孔型、汇聚型、发散型；按性能参数分为通用、高分辨率、高灵敏度等类型。
（二）准直器的选用：根据所使用的放射性核素γ射线的能量和显像项目选用适当的准直器。
一般情况下可使用通用型，静态图像，断层和全身扫描可用高分辨率型，动态图像可用高灵敏度型。
在特殊情况下，采集较低能量的γ射线也可用较高能量的准直器。
二、能量窗设置（一）原理：每种放射核素发射特定能量的γ光子，γ照相机根据γ光子的能量鉴别不同的核素，能量窗应对准显像核素产生的光电峰。
（二）能量窗位和窗宽：按显像核素设置能量窗位和窗宽，通常采用对称于光电峰的15%或20%的窗宽，以使能量窗包括大部分光电峰。
对发射多种能量γ射线的显像核素可设置多个对应的能量窗。
三、图像采集（一）静态采集1．目的：静态图像用于观察被检器官的位置、形态、大小和放射性分布情况，如增高、降低、正常或缺如。
2．参数：静态图像应有适当的分辨率和计数，通常采用较大的数字矩阵（如256×256或128×128）和字模式。
大视野γ照相机采集小器官图像时可使用适当的模拟放大倍数。
3．方法：静态图像采集可以在下列三种条件下结束。
利用手持式γ核素识别仪快速检测石材中γ放射性核素含量
１ 引 言
室内装饰石材中天然放射性核素是人体在室内 所受外照射剂量的主要来源之一。室内装饰石材所பைடு நூலகம்致内外照射剂量的估算是基于室内装饰石材中放射 性核素比活度的测量。目前石材放射性核素比活度
主要是借助低本底 γ谱仪运用能谱分析法进行测 量，该方法测量结果准确度高，但实际测量时需要作 样品粉碎、封样等处理，测量周期长，无法实现快速 无损的检测。近年来，手持式 γ核素识别仪在放射 性核素快 速 甄 别 测 量 中 得 到 广 泛 的 应 用［１，２］，辅 以 科学合理的设计与刻度实验，有望利用该设备实现 石材样品中 γ放射性核素的快速测量。
天然石材中的放射性核素主要包括铀系、钍系 与４０Ｋ。一般铀系、钍系均达到放射性平衡后系内放 射性核素比活度相等，因此只需确定２２６Ｒａ、２３２Ｔｈ、４０Ｋ 等 ３种核素的比活度即可确定石材内的主要放射性 核素含量。
２２６Ｒａ本身发出 γ射线能量为 １８６２ｋｅＶ，分支 比为 ３２％，该 γ射线的测量易受２３５Ｕ发出的能量 为 １８５７ｋｅＶ的 γ射线的干扰，且其分支比也较低； 因此 本 研 究 选 择２２６Ｒａ的 子 体２１４Ｂｉ发 出 的 能 量 为 １７６４１ｋｅＶ的 γ射线（分支比为 １５４％）作为特征 射线，确定２２６Ｒａ的比活度。２３２Ｔｈ核素释放的 γ射线 能量与发射几率均很低，直接测量其放射性比活度 难度高、不确定度大；为此本研究选择其子体２０８Ｔｌ发 出的能量为 ２６１４５ｋｅＶ的 γ射线（分支比为 ９９％） 作为特征射线，确定２３２Ｔｈ的比活度。４０Ｋ衰变发出 γ 射线能量为 １４６０８ｋｅＶ，分支比为 １０７％，直接采 用该射线作为特征射线，确定４０Ｋ的比活度。
环境样品的放射性核素含量的测量与分析(γ谱仪)
实验十四环境样品的放射性核素含量的测量与分析（γ谱仪）一、实验目的：1、掌握放射性活度测量原理2、了解土壤样品的采集方法3、掌握本底扣除方法4、掌握NaI效率刻度方法5、掌握γ放射性活度分析6、了解国内的法规和标准二、实验原理：γ射线与物质相互作用主要产生三种效应：光电效应、康普顿效应、电子对效应。
利用这三种效应的特性可以实现对γ射线的测量，从而实现放射性核素的测量与分析。
NaI (Tl)闪烁体探测器是常用的γ射线测量仪，闪烁体探测器由闪烁体、光电倍增管、电子放大线路组成。
闪烁体将射线的能量转换成光能，是含有Tl的NaI晶体。
光电倍增管由光阴极、打那极、阳极组成。
光照射光阴极产生光电子，光电子在各打那极上倍增，最后在阳极上收集并产生电压脉冲。
由于光电倍增管输出的脉冲幅度比较小、内阻较高，一般在探头内部安置一级射极跟随器以减少外界干扰，同时实现现行放大器的输入端阻抗匹配。
线性放大器能将电信号放大10~1000倍，以便可以实现分析仪分析。
多道分析仪是将线性放大器的输出脉冲按高度分级，形成谱形。
对闪烁体探测器进行能量标定后，即可知道所测谱形上峰位对应γ射线的能量。
对闪烁体探测器进行效率标定后可知道某一能量射线的探测效率。
不同核素衰变放出的γ的能量是不同的，可以根据探测器探测到的γ射线的能量推断出该核素的种类，再根据探测器探测到该核素的总量和该核素的效率可知该核素的活度。
实验仪器：三、实验仪器：NaIγ分析谱仪一套；铅室一个；标准物质样品一盒；样品盒一个；被分析的矿石若干；四、实验内容：定高压：原则:<612v,137Cs在200道左右。
实际高压：619v能量校准：是在谱仪确定的条件下，建立γ或χ射线能量与其全能峰位在多道脉冲幅度分析器中的道址的关系。
如果能量刻度曲线获知，则对于一能量未知的全能峰的峰位，就可以确定该峰位的γ或χ射线能量，并根据其他参数（如半衰期、发射率）确定其来源于哪种核素。
通常能量刻度曲线的近似表示为：E（X p）=CX p+E0式中：X p——峰位道址，E0——直线截距，C——直线斜率（KeV/道）将含有60Co，137Cs的标准源进行能量校准，对标准源测量10min后用多道数据采集器进行分析。
便携式伽马能谱仪核素识别算法设计与实现
便携式伽马能谱仪核素识别算法设计与实现核素识别技术在材料分析鉴定、环境放射性检测、核设备的放射性检测和预防核恐怖主义事件发生等诸多方面有着广泛的应用。
核素识别就是根据伽玛能谱所测的谱线信息确定材料或环境中放射性物质的种类与强度。
本文选题来自于国家自然科学基金项目“地球和月球表面诱发伽玛辐射场及其地质响应研究”(项目编号:41374136)和国家863计划课题“高精度能谱探测仪器研发”(课题编号:2012AA061803)。
根据国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,IAEA)对便携式能谱仪的要求,针对NaI(Tl)和LaBr3(Ce)探测器自身的特点,对仪器谱光滑、寻找峰位、确定峰边界、本底扣除、求解峰面积以及能量刻度、效率刻度和全能峰函数拟合等几个关健技术进行分析、研究并测试,得到了较好的结果。
(1)利用最小二乘拟合和五点拟合光滑的方法对谱线进行拟合,达到了光滑速度快、效果好并保持原有峰型的特点。
在寻峰方法上,导数法速度快、计算简单且适合计算机自动寻峰,并在原有导数法基础上,加入峰宽,边界阈值最小计数等附加条件来提高寻峰的精度与准确率。
(2)在原有SNIP算法的基础上对其进行改进,通过峰边界计数来动态决定窗宽,改进了SNIP能窗固定不变的缺点,并利用递减的方式来迭代计算,最后利用四阶滤波函数来代替原有的二阶滤波函数进行计算,使本底扣除率在95%以上。
在计算净峰面积时,先判断其是单峰还是重叠峰,对于单峰,采用全能峰面积法计算峰面积。
对于重峰,采取高斯拟合和改进型SNIP本底法与直线本底相结合的方式来计算峰面积,达到了减少计算量,加快计算速度快的优点并且不失准确度,结果证明误差可控制在8.9%(NaI(Tl))和3.7%(LaBr3(Ce))以内。
(3)通过在U、Th、K、天然本底和混合模型上对NaI(Tl)闪烁计数器便携式核素识别仪进行能量刻度,改进了仪器的能量线性度(好于0.9998);并利用Am-241确定仪器的能量探测下限为50keV;利用Cs-137测得探测器的计数探测下限为183.24(峰面积计数);利用Ra-226对仪器进行照射量率刻度(好于0.9997)。
核素识别仪介绍
NaI 光电倍增管
MCA
MPU
产品概述
仪器可快速、准确判别放射性核素的种类及辐射水 平，同时具备放射源搜索定位、剂量率检测和超阈值 报警功能，可广泛应用于环保、核电、海关、出入境 等行业，冶金、化工企业及科研院所等单位，为环境 辐射监测、核反恐安检、辐射源清理和其他核技术应 用领域提供理想的检测手段。
➢ 自主研发的数字多道分析器采用了FPGA高速可编程门阵列进 行数据的快速采集与脉冲成形，并具有基线自动恢复功能，该 模块的应用降低了噪声和弹道亏损的影响，提高了仪器的稳定 性和环境适应性。
技术特点
➢ 可编辑的内置核素库，可自定义添加多种放射性核素，提供核 素库和软件升级功能；
➢ 数字多道分析仪的应用提高了仪器的稳定性和环境适应性； ➢ 先进的能谱分析技术，具有自动稳谱功能； ➢ 自主开发的嵌入式应用软件，能够快速、准确识别多种放射性
技术特点
➢ 仪器将探测器与仪器主体封装为一整体，体积小，携带方便， 可应用于各 种场合；
➢ 自动能谱采集、稳谱及谱分析； ➢ 基于32位微处理器的嵌入式操作系统，3.5英寸触屏，操作简
便； ➢ 可实现放射源搜索、剂量检测、放射性核素识别等功能； ➢ 配置先进的双探测器（NaI晶体+经过补偿的GM管两个探测器）
核素； ➢ 主要技术指标符合美国GB/T 31837-2015和ANSI N42.34标准。
技术指标
1. 伽马探测器： Nal（TI）闪烁体（Φ30X50mm） ； 2. GM计数管（ Φ11X90mm ）； 3. 中子探测器： He-3正比计数管；（选配）； 4. 伽马探测器能量影响范围： 30keV ～3MeV； 5. 中子探测器能量影响范围： 热中子～14MeV（选配中子
实验二 野外γ能谱测量
野外γ能谱测量一、实验目的1.掌握野外γ能谱测量方法2.掌握γ能谱仪的使用3.学会实验数据的处理二、实验内容1.掌握γ能谱仪的使用方法2.布点测量U、Th、K含量3.U、Th、K含量图和U/Th、U/K、Th/K比值图三、实验原理每个放射性核素的原子核衰变到各个特定能量的激发态，以及各个激发态跃迁产生具有特定能量的γ射线，都具有固定的几率，即每个放射性核素都有自己特有的衰变纲图。
γ能谱分析就是通过测量样品中放射性核素特征γ射线的能量和强度，从而确定样品中含有什么放射性核素和该核素的含量。
放射性核素衰变放出γ射线与物质相互作用主要有三种效应：光电效应，康普顿效应和电子对效应。
光电效应：光子把它的全部能量交给核外束缚电子，使之脱离原子而成为光电子。
在γ射线能量低（小于1Mev），以及吸收物质原子序数高的情况下，这种效应占主要地位。
如果光电子被探测器吸收，因填充内电子壳层的空穴而产生的特征Χ射线（或俄歇电子）的全部能量也交给探测器，则在探测器上沉积的能量就是入射光子的能量，在能谱上出现全能峰。
康普顿效应：光子被原子中的束缚电子或自由电子散射，飞行方向发生偏转，同时电子受到反冲。
入射光子把部分能量传给反冲电子，能量范围从0到极大值。
反冲电子被探测器吸收，形成康普顿连续谱。
散射光子保留部分能量，可能又发生新的散射过程，最后被光电吸收或逃逸。
如果全部能量被吸收，也会产生全能峰计数。
在中等γ射线能量（几个Mev）范围，康普顿效应占主要地位。
电子对效应：能量大于1.02Mev的光子在原子核库仑场中产生正、负电子对。
入射光子能量减去1.02Mev在电子对之间分配。
正负电子的动能消耗在晶体中。
当正电子动能耗尽时，它与物质中一个电子发生湮灭而放出二个能量为0.551 Mev的光子。
这两个光子具有三种情况：（1）两个0.551 Mev的光子全被吸收，形成全能峰；（2）一个0.551 Mev的光子逃逸，产生比入射光子能量小0.551 Mev 的逃逸峰；（3）二个0.551 Mev的光子都逃逸，产生比入射光子能量小1.02 Mev 的双逃逸峰。
γ核素识别仪的初步实现
最终在Visual Studio 2013的平台上完成核素识别软件的编写。通过实验发现,本课题所设计的核素识别仪的很好地区分1、2、3和4种γ放射性核素的混合源。
γ核素识别仪的初步实现
随着核能与核技术的发展,核能的利用、工业/医学中使用的源制度化管理力度不够以及核反恐的需要,核素识别仪应运而生。γ核素识别仪的实质是一种依据核素“指纹”进行γ放射性核素定性分析的设备。
本课题的目的在于设计一套数字化核素识别仪的软硬件平台。硬件整体设计以LaBr3为探测器,FPGA、AD9215为核心,单片机CY7C68015A为电路控制内核。
并就程控放大电路、AD模数转换电路和USB接口电路的设计思想与电路原理进行详细介绍。着重探讨了数字化梯形成形参数的选取问题并给出选取方法,为数字化γ能谱仪的设计提供支撑。
最后对所设计的硬件参数进行分析,发现其能量分辨率为3.30%。核素识别算法的核心在于寻峰算法的准确性,依据Sterlins
箱装废物γ核素的直接测量方法及验证
箱装废物γ核素的直接测量方法及验证
郭子静;聂鹏
【期刊名称】《原子能科学技术》
【年(卷),期】2024(58)4
【摘要】在获取γ放射性核素活度信息时,常规技术难以对放射性固体废物钢箱进行有效、全面分析,需利用非破坏性测量分析技术在钢箱处置前对其整体测量,国内目前尚无可对废物钢箱进行直接测量的方法及系统。
本文通过对γ射线光谱测量分析算法的离散处理,结合传统CT原理,将放射性固体废物钢箱离散为2×5×3个体素,应用蒙特卡罗模拟结合代数重建技术建立了检测效率校准模型,完成了体素间串扰修正,解决了FA-Ⅳ型钢箱内γ放射性核素的直接测量问题,建立了相应的测量系统。
为验证系统的可靠性,对钢箱内废物取样,送实验室进行γ射线光谱测量分析,并将两种方法的测量结果进行对比分析。
结果显示,二者的相对偏差小于35%,验证了此系统的箱装废物直接测量方法可满足放射性固体废物钢箱测量分析和处置场废物接收数据测量误差在50%范围内的要求。
【总页数】9页(P913-921)
【作者】郭子静;聂鹏
【作者单位】中国原子能科学研究院退役治理工程技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TL81
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