高纯锗伽马能谱仪认识实验报告
伽马γ能谱测量分析近代物理实验报告
γ能谱的测量中山大学 2013级材料物理供参（吓）考（你），此报告真心累数据处理注：本实验所有数据来自文件“蝙蝠侠”一、改变高压，保持其他条件不变（通道数1024）观察137Cs能谱变化图1 改变高压，137Cs能谱变化曲线图分析：1.137Cs的γ能谱应该呈现三个峰和一个平台的连续分布，从通道低到高依次为X射线峰、反散射峰、康普顿效应贡献的平台以及反映γ能量的全能峰。
高压越大，统计越明显。
2.随着高压增大，全能峰向右移动，并且高度下降、宽度增大。
因为闪烁谱仪能量分辨率不变，高压增大，道址增大，∆V V又不变，则∆V大，故宽度变大，高道址的粒子数减少，高度下降。
二、改变通道数，保持其他条件不变（高压500V）观察137Cs能谱变化分析：（见图2）1.由于通道数1500后粒子数很少，能谱曲线趋于横轴，故横坐标只取到1500，方便观察。
2.道数越小，全能峰对应的道址越小，全能峰也越高、越瘦。
因为道数越小，则每个道址包含的能量间隔越大，统计的粒子个数就越多，从而使全能峰越高。
三、60Co的γ能谱曲线图（500V，通道数2014）图3 60Co的γ能谱曲线图分析：1.因为全能峰可以表示γ射线的能量，60Co两个峰对应的射线能量在图中标出，分别为1173keV、1333keV。
2.为探究能谱仪的效率曲线，需要知道每个核素测量所得能谱图的全能峰面积。
计算方法如下：全能峰面积即图中峰与底部线段所围成的面积，可用能谱曲线下的面积减去线段两端与横轴所围成的梯形面积，而能谱曲线下的面积可用线段之间所有道址对应的粒子数的加和来表示。
加和结果通过matlab进行求和而得。
虽然计算方式较为粗糙，但基本符合。
对于左侧全能峰：S(E)1=7287-(27+60)*(626-551)/2=3981对于右侧全能峰：S(E)2=5824-(27+13)*(726-626)/2=3824四、137Cs的γ能谱曲线图（500V，通道数2014）图4 137Cs的γ能谱曲线图分析：1.全能峰面积为：S(E)=9916-(13+2)*90/2=92412.137Cs的γ能谱呈现三个峰和一个平台的连续分布，A为全能峰，这一幅度的脉冲是0.662MeV的γ光子与闪烁体发生光电效应产生的。
高纯锗γ能谱仪rm0200ga参数
高纯锗γ能谱仪rm0200ga参数一、概述高纯锗γ能谱仪是一种用于测量γ辐射能谱的仪器，具有高能率、高能量分辨率和宽能谱范围等特点。
RM0200GA是一款由某公司生产的高纯锗γ能谱仪，具有多项优秀的参数和性能，因此在核物理、辐射监测、环境监测等领域得到了广泛应用。
二、技术参数1. 能量分辨率：该仪器的能量分辨率优良，可达到2.0 keV（全宽半峰宽），能够准确测量不同能量的γ辐射，并能够分辨能量非常接近的γ射线。
这一性能使得RM0200GA在实际应用中具有较高的精度和可靠性。
2. 测量范围：RM0200GA具有宽广的能谱测量范围，可测量的γ射线能量范围为20 keV至3000 keV，适用于各种不同辐射源的能谱测量与分析。
3. 时间分辨率：该仪器的时间分辨率很高，可达到1 μs，能够快速响应辐射事件，并记录下其能谱信息，适用于高强度辐射场的实时监测。
4. 灵敏度：RM0200GA的灵敏度较高，可以有效地探测辐射源发出的微弱γ射线，对于环境中的低剂量辐射也能进行可靠的检测。
5. 多道分析：仪器配有高效的多道分析系统，可实现对γ能谱的实时处理、分析和显示。
其软件界面友好，操作简单，能够满足用户的不同需求。
三、使用方法1. 仪器的开启与关闭：在使用仪器之前，需按照操作手册的指导正确开启设备，确保供电正常、通讯稳定等。
在使用完毕后，需按规定步骤将仪器关闭，以保证设备的稳定性和使用寿命。
2. 样品的处理与测量：对待测样品进行处理、装载、调整等操作，根据实际需要选择合适的测量模式，并设置相应的参数。
开始测量后，要及时监测数据的实时变化，确保测量的准确性和可靠性。
3. 数据的保存与分析：测量完成后，需对测得的数据进行保存和备份，并进行数据分析，提取出所需的信息并输出相应的报告。
对仪器进行必要的清洁和维护工作，以确保其长期稳定运行。
四、注意事项1. 操作人员需熟悉仪器的使用手册，了解各项参数和性能，严格按照操作规程进行操作。
高纯锗γ射线探测器及其新技术-中国科学院高能物理研究所
Compton Telescope
• 3D平面做Compton Telescope的原理
先进的康普顿望远镜
• Advanced Compton Telescope
６．射线踪迹阵列
• 在1994 年美国LBNL的科学家提出了新的射线踪 迹阵列概念。 • 它122个(hex.110+pent.12)36重分割的Ge构成， 称为射线能量踪迹阵列 (Gamma-Ray Energy Tracking Array)，简称GRETA。 • 欧洲称AGATA (Advanced Gamma Tracking Array)．由 192(hex.180+pent.12)分割的Ge个构成. • 基于Ge电极的高度分割、脉冲形状分析(pulse shape analysis)、踪迹运算(tracking algorithm) 和数字信号处理电子学等四个技术。
大体积，现在p型HPGe 的直径和高度达 98110mm2,体积800cc, 质量4.4kg， 207.6%，FWHM=2.4keV。
HPGe探测器类型
• n-型和p-型Ge． n-型几keV-20MeV，抗辐照及 损伤可恢复. p-型几十keV-20MeV，有较好 的能量分辨率． • 在几何上，常用的为单开端同 轴和平面两种，及特殊的，如 井型等. • 单开端同轴可认为由同轴平面 和真同轴两部分组成. • 单开端同轴从n-型和p-型的中 心电极通过DC耦合分别引出负 的和正的信号。
静态和瞬态电荷信号
• 瞬态
静态和瞬态电流信号
• 电流信号
位置分辨率
• • • • • 比较静态和瞬态电荷的幅度和形状， 比较电流信号的幅度和过零点， 位置分辨率远小于区段的几何尺度. 在r、z和位置分辨率2mm. Ge30000颗粒.
高纯锗能谱数据分析
高纯锗能谱数据分析在距离探头20cm 处利用Na 22、Cs 137、Am 241和Co 60γ射线源测得探测器的绝对效率刻度曲线；然后在距离探头1-12cm 取12个测量点，利用Am 241和Cs 137γ射线源测量探测器效率刻度曲线与距离的递推关系，可以得出近距离时的距离递推关系。
然后与蒙特卡洛模拟结果对比就可以得到源距离探头较近时的修正系数。
关键词：效率刻度，蒙特卡罗，符合修正，距离递推关系。
1. 背景知识介绍1.1 Gamma 射线简介一颗不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定，这个过程称为衰变。
这些粒子或能量 (后者以电磁波方式射出) 统称辐射。
由不稳定原子核发射出来的辐射可以是α粒子、β粒子、γ射线或中子。
放射性核素在衰变过程中，该核素的原子核数目会逐渐减少。
衰变至只剩下原来数目一半所需的时间称为该核素的半衰期。
每种放射性核素都有其特定的半衰期，由几微秒到几百万年不等。
每经过一个半衰期，放射性物质的放射性便会剩下一半，经过二个半衰期，放射性便会剩下原先的四分之一，以此类推。
原子核自发发射γ射线的转变称为γ衰变。
如果原子核仅仅发生γ衰变，则其电荷数和质量数均不发生改变。
但原子核的γ衰变通常伴随着α衰变或β衰变发生。
1900 年，法国化学家维拉尔（P.Villard,1860—1934）发现具有很强穿透本领的射线γ射线。
γ射线是一种电磁波，是不稳定的原子核衰变或裂变时放出的辐射，本质上它是一种能量比可见光和 X 射线高得多的电磁辐射，波长小于 0.1nm ，没有质量，亦不带电荷，在电磁场内能直线移动。
原子核衰变过程中，发射γ射线的原子核会发生能级跃迁，从不稳定跃迁到稳定态，此γ射线的光子能量和两个能级之间的能量差直接相关而且本征。
22衰变系图1.2图1.1Na和可见光一样，γ射线是以电磁波形式传送的能量，不同的是频率和能量很高，而且穿透能力很强，可以穿过人体，唯有厚厚的铅板和水泥才可以阻隔它。
能谱材料实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解能谱材料的基本原理和应用。
2. 掌握能谱分析的基本方法和技术。
3. 学习如何通过能谱分析确定材料中的元素成分及其化学状态。
4. 提高对材料科学实验操作技能的掌握。
二、实验原理能谱分析是一种利用高能电子或X射线照射材料，激发出光电子或俄歇电子，通过分析这些电子的能量分布来获取材料表面或内部元素成分和化学状态的方法。
常见的能谱分析技术包括X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）。
X射线光电子能谱（XPS）原理：当X射线照射到材料表面时，会激发出光电子。
这些光电子的能量与其所对应的原子轨道中的电子结合能有关，通过测量光电子的能量，可以确定材料表面的元素成分及其化学状态。
俄歇电子能谱（AES）原理：当材料表面受到电子或X射线的激发时，会发射出俄歇电子。
俄歇电子的能量与其所对应的原子轨道中的电子结合能有关，通过测量俄歇电子的能量，可以确定材料中的元素成分及其化学状态。
三、实验仪器与材料1. 仪器：- X射线光电子能谱仪- 俄歇电子能谱仪- 样品台- 样品夹具- 计算机及数据采集系统2. 材料：- 待测样品- 标准样品四、实验步骤1. 准备样品：将待测样品固定在样品台上，确保样品表面平整、干净。
2. XPS分析：- 对样品进行X射线照射，激发出光电子。
- 测量光电子的能量分布，通过对比标准样品的能谱，确定样品中的元素成分及其化学状态。
3. AES分析：- 对样品进行电子或X射线照射，激发出俄歇电子。
- 测量俄歇电子的能量分布，通过对比标准样品的能谱，确定样品中的元素成分及其化学状态。
4. 数据处理与分析：- 对采集到的数据进行分析，包括能谱拟合、峰面积计算等。
- 将分析结果与标准样品进行对比，确定样品中的元素成分及其化学状态。
五、实验结果与分析1. XPS分析结果：- 样品表面元素成分：X、Y、Z等。
- 元素化学状态：X2p、Y3d、Z4f等。
2. AES分析结果：- 样品表面元素成分：X、Y、Z等。
核电厂实验室高纯锗伽玛谱仪的管理与维护
核电厂实验室高纯锗伽玛谱仪的管理与维护摘要：高纯锗探测器是核电厂放射化学使用的常见设备，要保证其长期稳定的工作，需要对其进行计划性的日常维护和保养。
在总结多年的电厂实0验室一起运行经验的基础上，总结归纳出高纯锗伽马谱仪的日常操作和维护项目，包括高纯锗探头的真空维护、仪器的供电要求、定期环境的温湿度监测等其他仪器故障处理。
同同时，兼顾仪器的日常维护，对于核电厂实验室的管理提出一些思考和建议。
关键词：高纯锗；实验室；真空；维护我们常说的高纯锗探测器，实质属于半导体探测器，其原理是在纯度相当高的锗晶体两端注入金属接触极，加高压后形成电场。
根据γ射线与物质的相互作用的理论，γ射线与晶体中核外电子作用产生电子空穴对，在电场力的作用下形成电荷。
由于γ射线产生的电荷量很小，因此高纯锗探头需要长期保持良好的真空度，而且高纯锗探测器必须在85—105K温度下工作，以减少自身噪声，这就是系统需要抽真空和制冷的原因。
而仪器配套屏蔽铅室，是为了获得更好的探测下限［1］。
1.电制冷HPGe（高纯锗）伽马谱仪简介根据HPGe探测器探头的冷却方式可以分为液氮冷却和电制冷，对于核电厂实验室，处于对于稳定安全考虑，相比于传统液氮制冷需要定期补充液氮，采用压缩机的电制冷更具优势［2］。
2.电制冷HPGe（高纯锗）伽马谱仪管理及维护电致冷X－CoolerII工作环境要求温度在5～30℃，相对湿度控制在5%～60%(不冷凝)；实验室分为仪器间与操作间。
仪器间配备空调、除湿机，常年温度控制在23oC以下，并开启除湿机。
概述来说，对其日常维护的要点就是定期更换压缩机散热扇滤网，并定期对冷头进行抽真空，然而，从实际情况来看该仪器的管理与维护还需充分考虑环境、供电情况等具体情况。
2.1.运行条件的要求从性能角度来说，高纯锗探头应尽量持续保持在低温条件下，从这方面来讲电致冷省去了填充液氮带来的不便，其运行只需保持供电即可。
因此，本单位电致冷高纯锗伽马谱仪仪器一般保持不间断运行，鉴于电厂存在定期供电线路切换试验或电力检修，我们为器配置了UPS和备用切换电路大致可以保障断电，在非计划断电时切换UPS供电，可以维持X－CoolerII的运行3～4小时内［3］；在计划断电时提前切换供电线路；另外，由于电厂实验室几乎每天都会使用仪器，建立了该仪器电制冷的运行状况记录表，对电制冷进行定期巡检和维护。
实验室高纯锗γ谱仪安装、调试及维护使用
实验室高纯锗γ谱仪安装、调试及维护使用摘要：本文总结了实验室高纯锗γ谱仪在安装、调试过程中需要注意的事项，介绍了高纯锗γ谱仪在日常使用过程中遇到的常见故障。
结合高纯锗γ谱仪的技术手册，对高纯锗γ谱仪的日常使用和常见故障解决提出了些建议。
关键词：高纯锗γ谱仪；探头；电制冷；放射性1 前言γ射线是一种波长很短、能量很高、具有极强的穿透能力的电磁波，其放射性危害涉及面广、杀伤力强、危害大，是人类外照射的主要来源。
随着3.11日本福岛核事故的发生，放射性监测一度成为了国内外专家和公众关注的焦点，而γ核素分析则是放射性监测工作中最为重要的一部分。
高纯锗γ谱仪是一种专门用于对放射性核素分析的物理测量仪器，其具有能量分辨率高、峰形好、性能稳定等特点，目前高纯锗γ谱仪已被核电厂、海关检验局、研究院校等单位的实验室广泛应用于放射性监测工作中。
本文主要针对采用电制冷的高纯锗γ谱仪在安装、调试过程中遇到的一些问题进行总结，提出预防措施和解决方案，并对仪器日常维护使用提出了建议。
2 高纯锗γ谱仪的安装高纯锗γ谱仪主要由高纯锗探头、数字化谱仪（MCB）、铅室及支架、电制冷（X-COOLER）、UPS电源、DIM盒高压模块、电脑等组成。
为保证高纯锗γ谱仪的顺利安装和后续的稳定运行，在仪器安装前，实验室需满足以下要求：1)环境温度：温度控制在23℃以下，并保持稳定；建议实验室分为仪器间和操作间，仪器间单独配备空调。
2)环境湿度：相对湿度不超过60%；若超过60%，很可能会在高纯锗探头的外表面产生冷凝水，损坏探头内部的电子学组件，进而影响仪器的稳定性和使用寿命。
3)电源配置：220V，50Hz的交流电，建议尽可能采用多路电源供应，以保证仪器的长期稳定运行。
4)电源接地：要求零线和地线分开，零线地线之间交流电压小于3V；保证高纯锗γ谱仪在进行γ核素分析时，低能区电子学噪声对计数产生的影响尽可能小。
5)承重能力：原装进口铅室和国产一体化整体铅室重量大约在1100Kg左右，国产分离铅室一般也在1000Kg以上（根据铅室的层数而定），因此建议实验室尽可能设置在1楼，并在铅室安装位置放置1-2m2的垫板（铁板或者铜板）以避免损坏地板。
高纯锗γ谱仪监测进出口水产品核污染的应用研究
高纯锗γ谱仪监测进出口水产品核污染的应用研究李宾;周德庆;陆地;赵峰;尚迪;任义广;耿金培【期刊名称】《南方农业学报》【年(卷),期】2013(044)010【摘要】[目的]建立并应用高纯锗γ谱仪监测水产品中放射性核素的方法对山东口岸进出口水产品核污染情况进行监测,及时判断日本福岛核泄漏事故对我国进出口水产品质量安全产生的影响.[方法]样品经洗净、晾干,取其可食部分进行烘干、粉碎、装样预处理,用高纯锗γ谱仪进行放射性核素检测;然后随机选取3种137Cs 阳性样品,制成3组平行样品进行测量,分别在0.5、l、2、4、6、8、12、18、36h 时保存图谱,用DSA-1000数字化谱仪进行解谱,用Genie 2000谱分析软件对所得图谱进行数据分析,得到不同时间内样品中各监测核素的比活度.[结果]测量时间＜6 h时,随着测量时间延长,检测结果呈缓慢的递增趋势;检测时间＞8 h后检测结果趋于稳定.在所检测的1127份样品中,放射性核素的检出率8.9％,涉及的放射性核素主要有134Cs、137Cs和110mAg,其检出率分别为6.21％、5.15％和2.75％;137Cs的最高比活度为27.8 Bq/kg,134Cs的最高比活度为16.7 Bq/kg,所检测阳性样品中134Cs、137Cs、110mAg的比活度远低于各国限量标准.[结论]高纯锗γ谱仪监测水产品核污染的检测时间以6～8 h为宜;日本福岛核泄漏事故后我国的进出口水产品尚未出现重大核污染现象,但仍需继续进行监测.【总页数】5页(P1735-1739)【作者】李宾;周德庆;陆地;赵峰;尚迪;任义广;耿金培【作者单位】中国水产科学研究院黄海水产研究所,山东青岛266071;上海海洋大学食品学院,上海201306;上海海洋大学食品学院,上海201306;烟台出入境检验检疫局,山东烟台264001;上海海洋大学食品学院,上海201306;烟台出入境检验检疫局,山东烟台264001;烟台出入境检验检疫局,山东烟台264001;烟台出入境检验检疫局,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TS207.51【相关文献】1.高纯锗γ谱仪监测进出口水产品核污染的应用研究 [J], 李宾;周德庆;陆地;赵峰;尚迪;任义广;耿金培;2.高纯锗γ 谱仪对自然环境中氡子体的探测效率刻度 [J], 何正忠;吕丽丹;周文韬;徐继圆3.基于高纯锗γ谱仪测量高氡浓度的方法 [J], 龚蕾;单健;何正忠;吕丽丹4.电致冷高纯锗γ谱仪系统的管理与维护 [J], 刘雪; 王是淇; 张明旭; 成钊意; 杨坤杰5.高纯锗γ谱仪测量准确度影响因素分析 [J], 阳雄宇;杨辉;廖海平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
gmx高纯锗伽马能谱仪技术参数
GMX高纯锗伽马能谱仪技术参数一、背景介绍1.1 高纯锗伽马能谱仪的定义和作用高纯锗伽马能谱仪是一种用于测量放射性核素辐射能谱的仪器，主要用于放射性同位素的测量和分析，广泛应用于核能研究、核安全监测、环境辐射监测等领域。
高纯锗材料具有较高的探测灵敏度和较高的能量分辨率，能够准确测量不同能量的伽马射线，因此在核辐射测量领域具有重要的应用价值。
二、GMX高纯锗伽马能谱仪技术参数2.1 探测器类型：GMX采用高纯度锗晶体探测器2.2 能量范围：0-6000keV2.3 能量分辨率：小于1.2% @ 1.33MeV2.4 探测效率：大于40% @ 1.33MeV2.5 计数率：能够支持高计数率的测量2.6 光子峰识别：能够准确识别不同能量的光子峰并进行能谱分析 2.7 数据采集系统：配备专业的数据采集和分析软件，支持实时采集数据和在线分析。
2.8 探测器尺寸：直径70mm，高度70mm2.9 工作温度：-25℃~+35℃2.10 工作湿度：20%~80%2.11 电源要求：标准交流电源220V三、GMX高纯锗伽马能谱仪的性能优势3.1 高纯度锗晶体探测器具有优良的能量分辨率和探测效率，能够准确测量不同能量范围的伽马射线，特别适用于高精度的核能谱分析。
3.2 GMX能够支持高计数率的测量，保证在较短的时间内获得大量数据，提高工作效率。
3.3 配备专业的数据采集和分析软件，能够实时采集数据并进行在线分析，使实验操作更加便捷和高效。
3.4 GMX的探测器尺寸适中，结构坚固稳定，易于安装和操作。
3.5 良好的工作温度和湿度适应性，适用于不同环境条件下的实验需求。
四、GMX高纯锗伽马能谱仪的应用领域4.1 核能研究：GMX可用于核能领域的伽马谱分析、核素定量测量以及核反应堆辐射监测等方面。
4.2 核安全监测：GMX可用于核安全事故的辐射监测和环境放射性物质的测量分析，对核安全事故的后果评估具有重要意义。
4.3 环境辐射监测：GMX可用于大气、水体、土壤等环境中放射性同位素的监测，帮助评估环境辐射水平，保障公众健康。
实验室伽马谱仪调研报告资料
实验室伽马谱仪调研报告目录前言1 国内市场需求2 国内产品简介3 国外代表产品简介4 国内外产品的特点5 SIM-MAX产品的实施设想方案和新颖点总结前言不同的放射性核素衰变将发射具有不同能量的特征γ射线。
对一个待测的样品，如果能够将其辐射的γ射线和按能量顺序分别记录，就可以获得样品辐射的γ谱(Gamma Spectrum)。
根据γ谱上的射线能量和脉冲计数量，很容易判别辐射核素的种类及确定其活度量。
图1是40K的γ谱，其横坐标是能量值，以电子伏特(eV)计，纵坐标是计数值。
谱中的特征峰对应的能量可以确认为40K的峰，而该特征峰的峰面积计数可以通过效率刻度来计算出40K的活度值。
图一K40γ谱图γ能谱仪就是一种γ射线的测量设备，通过测量分析γ能谱来测定样品中所含的放射性核素及其含量。
由于γ能谱仪的原理，它不能直接测量没有γ射线的放射性核素。
口岸使用的γ能谱仪一般有两种，一种是便携式的，探头材料主要是碘化钠，也有碘化铯、溴化镧等。
便携式γ能谱仪一般不需要液氮制冷，使用方便，但能量分辨率低，用于现场大致的放射性核素定性。
而本文讨论的是实验室内的大型能谱仪，探头材料为高纯锗半导体材料，测量时需要用液氮或电制冷。
测量时一般放置在铅室中，能对样品中很低含量的放射性核素进行准确地定性和定量。
图2 是一台实验室用的高纯锗γ能谱仪，探测器放在铅室中，铅室下是电制冷系统（大部分是液氮制冷）。
键盘旁边是台集成数字化能谱仪。
1 国内市场需求质量技术监督建筑工程质量检测建材生产企业卫生疾控环保监测教学科研地矿检验检疫厂矿企业金属处理行业食品和食品生产行业放射性安全监测辐射防护2 国内产品简介（1）仪器名称低本底多道γ能谱仪PGS-6000G武汉谱晰科技有限公司 /product.asp应用领域本产品是用于建材、矿物和环境放射性活度测量和放射性核素鉴别的新型智能化核测量仪器。
广泛应用于质量技术监督、建筑工程质量检测、建材生产企业、卫生疾控、环保监测和教学科研等领域。
高纯锗γ能谱仪在铀矿石镭测定中的应用
高纯锗γ能谱仪在铀矿石镭测定中的应用作者：薛文浩来源：《科学大众》2019年第06期摘; ;要：高纯锗γ能谱仪在地质找矿、环境监测等领域中的应用越来越普遍，特别是对于铀矿石中放射性元素的测定，具有精确度高、测量能谱范围宽、操作简便等特点。
文章采用蜡封法，将样品压实密封在样品盒内达到平衡，通过152Eu 对外界电磁感应进行能量刻度，在高纯锗（HPGe ）γ谱仪内测定铀矿石中Ra 的含量。
測定结果相对误差在﹣4.28%～2.63%之间，满足分析要求，并提出了减小测量误差的方法。
关键词：高纯锗γ能谱仪;铀矿石;镭目前在测量铀矿石中镭的含量时，通常使用射气法、高纯锗能谱法两种方法。
射气法需要经过熔融、富集等比较复杂的程序，而高纯锗能谱法步骤简便，只需将待测样品密封一段时间后，即可直接测量。
HPGeγ能谱法可用于测量矿石、土壤、建材以及水中的镭含量，也可运用于测量较低核素含量，分析精度要求不高的样品，结果一般满足分析要求。
HPGeγ能谱法的测定结果合格率通常为80%，本实验采用蜡封法，将样品压实密封于样品盒内，放置半个月后进行测量。
用152Eu进行能量刻度，对高纯锗γ能谱仪测量条件进行探索，经多种方法验证，测量结果准确可行。
1; ; 实验仪器及方法原理1.1; 实验仪器高纯锗探测器技术始于20世纪70年代中期，锗晶体的杂质浓度可降到1 010原子cm-3的水平，以其高探测效率等优点广泛应用于伽马能谱测量等领域[1]。
本次实验中所用到的仪器是美国ORTEC公司生产的GMX-50型高纯锗γ能谱仪，该谱仪对60Co1332.51 keV的能量分辨率为2.19 keV，相对探测效率为50%，康峰比为58∶1。
使用X-COOLER电制冷进行探头冷却。
标准源采用Cs和Eu，铀矿标准物质采用国家一级标准物质GBW 04110，镭含量为8.98×10-11 g/g。
1.2; 实验方法及原理高纯锗探测器的核心是PN结，通过锂蒸汽扩散法在晶体表面高度掺杂的N+层电极。
用高纯锗_HPGe_谱仪测量天然放射性核素活度_彭崇
1.密封时间 国标在建材样品测量方法中规定：“当检验样品中天然 放射性衰变链基本达到平衡后，进行镭-226、钍-232、钾-40 比活度测量”。其中的“天然放射性衰变链基本达到平衡” 主要是考虑对226Ra比活度测量值的影响。在包括226Ra活度在内 的环境样品天然放射性核素的能谱分析中，绝大多数都采用 将所制备的待测样品密封6～7个222Rn的半衰期，约25d以上， 然后才采用谱仪进行测量。在样品装样密封后大约1周，样品 中226Ra比活度的变化幅度趋小，在样品密封2周后，天然放射 性 衰 变 链 基 本 达 到 平 衡 。 由 于 226Ra 与 222Rn 的 半 衰 期 分 别 为 1600a和3.82d，其平衡具有永久平衡的属性。通常认为，二 者达到平衡系数大于97%以上可认为其二者达到平衡。因此， 在检测过程中，密封时间未达到放射性平衡时，必需对测量 结果进行修正。 2.测量时间 样品测量时间应根据γ谱仪的本底、探测效率和样品测 量的类型以及对测量精度的要求和样品中放射性活度的高低 等确定。环境样品中放射性活度普遍较低，测量时间相对需 要较长。若测量时间太短，样品净计数统计误差偏大，测量 结果的分散性就大；但测量时间太长，则应兼顾考虑系统的 长期稳定性和经济效益。因此，最好先根据全能峰面积或所 感兴趣能区范围内的计数统计误差作初步判断。
能量多，探头输出的脉冲幅度越大。微机多道系统分析脉冲 的高度分布，就可以得出γ射线在闪烁体中沉积的能量的分 布，这就是闪烁体能谱仪测到的γ能谱。
总的来说，γ谱仪的主要作用是，通过能量测量说明是 哪一种放射性核素，通过强度测量说明放射性核素的含量。 由于γ射线在探测物质中沉积能量有多种方式，使得γ谱较 复杂。实际测量中γ射线的谱形是更加复杂的，其原因是除 了本底与干扰等因素的影响外，所测谱中含有多种能量的强 度不同的γ射线，这些γ射线的单能谱加在一起都在输出谱 形中出现，特别是能量很接近的γ射线，往往以重峰形式出 现，而强度弱的γ谱线又容易被强峰或本底所掩盖。复杂的 γ谱中往往包含几十条甚至上千条入射γ射线的信息。所以 对所测γ射线的能谱进行分析与处理是一个很重要的问题。
重新建立高纯锗γ谱仪测量系统
重新建立高纯锗γ谱仪测量系统
黄军
【期刊名称】《广东微量元素科学》
【年(卷),期】2000(007)009
【摘要】介绍了伽玛谱仪基本组元放大器、高压、高纯锗晶体探头、MCA多道、计算机组成测量系统的一些问题和构建过程的经验.具体以其实际元件美国ORTEC 器件,介绍其一些电子参数及对谱仪活动的影响.对其他公司产品亦有参考价值.对长期从事伽玛谱仪工作人员亦能带来帮助.
【总页数】5页(P60-64)
【作者】黄军
【作者单位】上海市计量测试技术研究院,上海,200233
【正文语种】中文
【中图分类】O657.35
【相关文献】
1.高纯锗γ 谱仪对自然环境中氡子体的探测效率刻度 [J], 何正忠;吕丽丹;周文韬;徐继圆
2.基于高纯锗γ谱仪的环境放射性测量 [J], 许金艳;楼建玲;黄广伟
3.基于高纯锗γ谱仪测量高氡浓度的方法 [J], 龚蕾;单健;何正忠;吕丽丹
4.电致冷高纯锗γ谱仪系统的管理与维护 [J], 刘雪; 王是淇; 张明旭; 成钊意; 杨坤杰
5.高纯锗γ谱仪测量准确度影响因素分析 [J], 阳雄宇;杨辉;廖海平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
应急情景下便携式高纯锗γ能谱测量系统的模拟应用
应急情景下便携式高纯锗γ能谱测量系统的模拟应用陈文涛; 陈万良; 李灵娟【期刊名称】《《核安全》》【年(卷),期】2019(018)005【总页数】6页(P68-72,78)【关键词】应急监测; 便携式高纯锗γ能谱仪; 屏蔽测试; 模拟应用【作者】陈文涛; 陈万良; 李灵娟【作者单位】广东省环境辐射监测中心广州 510300【正文语种】中文【中图分类】X851在核与辐射应急监测情景下，监测人员如何快速准确地提供事故污染信息，是值得研究的课题。
为满足应急需要，监测“精度”与“速度”相比，“速度”更为重要［1］，使用高压电离室和便携式γ剂量率仪虽然可以快速测量事故环境中的外照射水平，但不能识别事故环境中的污染核素，且灵敏度相对较低，因此，在应急监测中，需同时配备可甄别核素并对核素进行定量分析的谱仪系统。
便携高纯锗（High-Purity Germanium，HPGe）γ能谱仪具有能量分辨率高且耐辐射损伤等特点，已逐渐成为应急监测常用核素分析仪器［2］。
常见的便携式高纯锗γ能谱仪制冷方式包括液氮制冷和电制冷。
与液氮制冷便携式γ能谱仪相比，电制冷γ能谱仪更为轻便，只要保证市电供应或便携电池供应，可一直保持其工作温度，适合野外长期使用。
国内有报道将电制冷便携式γ能谱仪与γ相机配合使用，可应用于特定场景的辐射监测［3］。
但对便携式γ能谱仪系统在应急情景下的详细使用，少有报道，特别是具体测量对象的模拟应用。
将电制冷便携式γ能谱仪、自制屏蔽室和计算机等其他必需配件组成便携式γ能谱测量系统，在核与辐射事故状态下，可快速移动至指定地点，并可较快提供样品核素分析数据，从而为应急决策提供技术支持。
本文主要介绍该测量系统的组成、屏蔽性能实验、应急情景模拟实验等。
1 测量系统组成便携式γ能谱测量系统主要由以下3 部分组成，具体如图1所示。
另配置便携电池，以便无市电供应时保持测量系统正常工作。
（1）便携式γ能谱仪为ORTEC 公司生产的Detective-DX-100T，晶体尺寸为D67 mm×H52 mm，相对效率40%，能量分辨率为2.1 keV（60Co 1332.5 keV），电制冷工作，内置GPS，质量约11 kg。
伽马能谱实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除伽马能谱实验报告篇一：r射线能谱图实验报告naI（Tl）γ闪烁谱仪器及γ射线能谱的测量γ射线的吸收与物质吸收系数?的测定学院数理与信息工程学院班级姓名学号naI（Tl）γ闪烁谱仪器及γ射线能谱的测量摘要：闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下会发光的特性来探5g射线的仪器。
本实验要利用naI（Tl）γ闪烁探测仪来测定γ射线能谱分布规律。
然后，通过分析结果，在得出结论,目的是了解naI(T)闪烁谱仪原理，特性与结构。
掌握naI(T)闪烁谱仪的使用方法；鉴定谱仪的能量分辩率与线性；并通过对r射线能谱的测量，加深对r射线与物质相互作用的理解。
关键词：γ闪烁谱仪能谱γ射线naI（Tl）引言：某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线，核辐射主要有α、β、γ三种射线。
我们通过不同的实验仪器能够探测到这些肉眼无法看见的射线。
本实验使用的是g闪烁谱仪。
g闪烁谱仪内部含有闪烁体，可以把射线的能量转变成光能。
实验中采用含TI（铊）的naI晶体作g射线的探测器。
通过查阅相关资料，我了解了g闪烁谱仪的基本工作原理以及整个的工作过程：naI(TI)闪烁探测器的结构如下图所示。
整个谱仪由探头（包括闪烁体，光电倍增管，射极跟随器），高压电源，线性放大器，多道脉冲幅度分析器等组成。
闪烁探测器由闪烁体、光电倍增管和相应的电子放大器件三个主要部分组成。
（1）闪烁体:闪烁体是用来把射线的能量转变成光能的。
本实验中采用含TI（铊）的naI晶体作射线的探测器。
（2）光电倍增管:光电倍增管的结构如图2。
它由光阴极K、收集电子的阳极A和在光阴极与阳极之间十个左右能发射二次电子的次阴极D（又称倍增极、打拿极或联极）构成。
在每个电极上加上正电压，相邻的两个电极之间的电位差一般在100V左右。
当闪烁体放出的光子打到光阴极上时，发生光电效应，打出的光电子被加速聚集到第一倍增极D1上，平均每个光电子在D1上打出3～6个次电子，增值后的电子又为D1和D2之间的电场加速，打到第二倍增极D2上，平均每个电子又打出3～6个次级电子，??这样经过n级倍增以后，在阳极上就收集到大量的电子，在负载上形成一个电压脉冲。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高纯锗能谱仪认识实验报告
一、实验目的
1、了解半导体γ谱仪及相应数据采集软件的一般操作使用方法；
2、了解天然放射性核素铀、镭、钍、钾和人工放射性核素137Cs、60Co等的特征γ射线谱；
3、了解能量刻度方法；
4、理解低本底相对法γ谱定量分析原理。
二、实验内容
认识137Cs单能源的仪器谱（复杂谱）
学习用152Eu放射源进行探头能量刻度的方法；
采集并观测226Ra的γ射线谱，认识镭组γ射线谱的主要成份，学习伽马谱定性分析原理；采集混合体标准源谱线，了解伽马谱定量分析原理。
三、实验仪器
高纯锗伽马能谱仪组成：探测器（HPGe)探头(晶体＋前置放大器＋低温装置)；多道脉冲幅度分析器（MCA) (一般大于4000道，现在一般都带有数字稳谱功能)；计算机(谱解析软件及定量分析软件)
示意图：
探测器（HPGe)探头(晶体＋前置放大器＋低温装置)
1、探测器结构：高纯锗伽马能谱仪探测器分为N型和P型。
所有高纯锗探测器本质上就是一个大的反转二极管。
为了放大信号，需要连接二极管和进行信号处理的电子学线路，在晶体上做出两个接触极。
晶体上的电接触具有两极：较厚的锂扩散极，即N+接触极（几百微米）；较薄的离子注入极，即P+极（几百纳米）。
锂接触极较厚，因为此极是金属锂扩散到晶体中所形成的，厚度可控制在几百微米的量级，晶体能够被切割成任意形状。
然而，晶体（二极管）内部的电场分布很重要，这点使得具有实用价值的晶体形状被限制成带有中心圆孔的圆盘状或圆柱体状。
圆柱体探测器的一端是封闭的，又称为同轴探测器；而圆盘状的探测器一般称为平面探测器。
根据所用材料类型的不同(N型或者P型)，接触极是不同的。
对于P型探测器，较厚的锂扩散极在探测器的外表面而薄的离子注入极在内表面。
对于N型探测器，接触极和P型恰好
相反。
图1给出了两种P型探测器晶体的示意图；图2给出了两种N型探测器晶体的示意图。
图1. P型高纯锗探测器几何结构示意图。
图2. N型高纯锗探测器几何结构示意图。
N型同轴探测器外壳为铍，有两个优点:(1)耐中子损伤能力强，通常比同样体积的P型同轴探测器要强20倍；(2)有较薄的入射窗，可探测的能量范围为0.02~l0MeV，因此，它被称作为GAMMA-X探测器。
但是它价格较高，容易损坏。
P型探测器外壳通常是不锈钢的，吸收低能γ射线，对于低能区的分辨率不高，但是价格相比N型要便宜。
2、探测器工作原理
探测的射线进入灵敏区，产生电离，生成大量的电子-空穴对，在外加电场作用下，电子和空穴分别迅速向正负两极漂移、被收集，在输出电路中形成脉冲电信号
半导体探测器中的电子－空穴对称为探测器的信息载流子，3eV(半导体探测器)。
多道脉冲幅度分析器（MCA)
多道脉冲幅度分析器，脉冲信号幅度分布的仪器。
它把脉冲信号按幅度的大小进行分类并记录每类信号的数目。
主要由模数转换（ADC）、地址编码器和存储器构成；探测器将不同能量的伽马射线换成幅度与能量成正比的脉冲信号，输入到ADC，转化成数字表示，进入编有地址的存储器中每个地址存储器为一道，设有一个计数器。
每存一次使该道读数加一16384道，采用8192道，两道作为一道输出
四、实验步骤
开机并稳定半小时以上；
测量137Cs标准源；
测量152Eu标准源，进行能量刻度；
测量镀镭指南针；
测量样品的特征γ射线谱。
五、实验内容
用152Eu放射源进行探头能量刻度
采集并观测226Ra的γ射线谱，认识镭组γ射线谱的主要成份
六、实验小结
思考题：
如果某一个核素放出几种不同能量的γ射线，γ谱分析时用一种能量还是用几种能量?
用几种能量，因为同一个核素会释放出不同能量的γ射线。
如果只用一种能量会误认为是其他核素释放的γ射线。
用γ谱分析方法测定样品中镭含量时，样品为什么要密封30天以上？
因为镭样品制成初时为粉末状，不含氡。
而铀系中高能量的γ谱线主要来自镭以后的核素，那么测量γ射线用以计算镭含量的前提是镭与氡处于放射性平衡状态。
氡的半衰期为3.825d，在密闭的容器中，经过10倍的氡的半衰期二者即达到放射性平衡，时间为38.25d。