核辐射探测

h '
h
e
HPGe BGO
ANTI COIN
Gate
多道分析器
HPGe 成形
成形
BGO 成形
反符合： 消除符合事件的信号。
HPGe
BGO
Output
(3) 符合装置的分辨时间
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。
得到源活度： A ns nb
sp
5.2 符合测量方法
符合事件： 两个或两个以上在时间上相互关联的事件。
60 Co
60 Ni
符合方法：
h ' h
e
e
h
h
用不同的探测器来判断两个或两个以上事 件的时间上的同时性或相关性的方法。
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
1 2
(1
cos
0
)
几何因子fg还可以表示成：
因为,放射性发射的是各向同性wenku.baidu.com实际进入探
测器仅是小立体角Ω内的射线.几何因子为
4
f
g 4
1 (1 2
h )
h2 r2
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
测到的脉冲计数率 单位时间内进入灵敏体积的粒子数
100％
A＝A0n/n0。
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。
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、绝对测量中影响活度测量的几个因素
1) 几何因子 （fg） 点源
1
fg 4 4
0
0
2
sind
实际上任何符合电路都有确定的s ，它的大小
与输入脉冲的宽度有关。如下图所示：
当两个输入脉冲之间的时间间隔＜ s时，符
合电路输出一个符合脉冲。反之，就没有符 合脉冲输出。
真符合与偶然符合
一个原子核级联衰变时接连放射β和γ射线，这 一对β、γ如果分别进入两个探测器，将两探测 器输出的脉冲引到符合电路输入端时，便可输出 一个符合脉冲，这种一个事件与另一个事件具有
n0 ns nb
3、对、放射性样品活度的测量方法
1) 小立体角法 A ns nb
T
其中：T f g fa fb f
对于薄放射性样品， 100% fa 1 fb 1 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)测量装置
5、准直器用来确定立体角,并可防止立体角以外 的射线进入探测器.
探测器采用薄云母窗的钟罩型G-M计数 管.也可以用薄窗正比管、塑料闪烁 探测器(加避光铝铂).
2) 4计数法 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％。
流气式4正比计数器；(适用于固态放射 源)
质所散射，对测量造成影响。
散射对测量结果的影响有两类：
正向散射 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。
反向散射 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。
反射修正因子的实验方法确定：
β粒子在源的托板支承物等上的大角度散射,使得 本不在小立体角Ω内的β粒子会进入探测器引起
反符合电路中两个输入端分别为分析道和 反符合道。把要消除掉的脉冲送入反符合道，把 要分析的脉冲送入分析道。只有分析道由脉冲输 入时反符合电路才有输出。
h h '
e
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）。
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。
计数增加,故要修正。
f
d
源有支承膜时测得的计数率n' 源没有支承膜时测得的计数率n
没有支承膜是理想状态，通常用有机膜来实现。 有机膜的Z较低,又很薄,散射可以忽略。
5) 死时间修正因子 (f)
f
n m
1 n
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）
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：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：
样品和探测器之间空气的吸收；
探测器窗的吸收。
例如β射线：
β射线服从指数吸收规律:
e I I0
x _ mm
m ——物质对这种β的质量吸收系数
xm ——β穿过物质的厚度
f f f f
a
a自 a空 气 a窗
e 自吸收吸收因子
： fa
I I0
x _ mm
4) 散射因子 (fb) 放射性样品发射的射线可被其周围介
(2) 对电流工作状态：灵敏度
信号电流(或电压)值 入射粒子流强度
A(V ) / 单位照射量率
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)；
内充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)
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 sp
小立体角法 :放射源或样品与探测器之间的布置 的角度。
注意： 1、为了减少本底,探测器和样品都放在铅室内. 铅壁厚度一般要大于5mm 2、为了减少散射,铅室内腔要足够空旷.
3、为了减少β在铅中的韧致辐射(χ),铅室内壁 有一薄层铅皮或塑料(厚度约为2-5mm)
4、 为了减少源的支架及托板的散射和韧致辐射, 它们都采用低Z材料作成.
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。
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：
n A
n A
符合计数： nco A
可得放射源的活度为：A n n
nc
(2) 反符合—— 用反符合电路来符合事件脉冲 的方法