4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量方法研究

4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量方法研究

论文摘要

本文对于4πβ-γ反符合测量方法进行了深入的研究,建立了4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量装置,并且在该装置上进行了131I和133Ba核素活度的反符合测量。4πβ-γ反符合测量方法和4πβ-γ符合测量方法的原理相关,装置相似。4πβ-γ符合测量方法采集与β信号存在符合关系的γ信号,而4πβ-γ反符合测量方法采集的则是与β信号存在反符合关系的γ信号,它们是一对互补的测量方法。但是与4πβ-γ符合测量方法不同的是4πβ-γ反符合测量方法避开了效率外推,其核心工作是计算β效率,它是通过测量一组互不级联的、归一的γ射线(感兴趣的γ射线)来实现的。而且这种方法对于4πβ-γ符合测量方法同样适用,可以进行4πβ(PPC)-γ(HPGe)符合参数法测量。实验中采用HPGe探测器替代了传统4πβ-γ符合测量装置中的NaI(TI)探测器。与NaI(TI)探测器相比,HPGe探测器具有很高的能量分辨率,可以对γ能谱进行精细测量,从而使4πβ-γ反符合测量方法可以应用到复杂衰变核素活度测量中去。此外,还重新设计了一台4πβ高气压正比计数器(PPC),除测量β-衰变核素活度之外,还实现了EC衰变核素活度的测量。对于133Ba和131I进行了反符合测量方法研究,其中133Ba属于EC衰变核素,而131I属于短寿命核素。在进行4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量的同时,还利用传统的4πβ-γ(NaI(TI))符合测量方法或最新的DCC方法进行了测量,以对测量结果进行比对。测量结果表明,4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量方法可以达到和4πβ-γ符合效率外推法相当的准确度。4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量方法在放射性核素的测量中有自身的优点,其简单方便,无须效率外推;同时也有自身无法克服的缺点。总之,4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量方法可以测量绝大多数β-γ型放射性核素的活度,不仅适用于简单衰变核素活度测量,也适用于复杂衰变核素活度测量,可以广泛地应用到放射性核素活度测量中来。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 放射性核素活度测量技术发展历史
  • 1.2 放射性核素活度测量技术现状
  • 1.2.1 4πβ-γ符合测量方法
  • 1.2.2 数字符合测量方法
  • 1.2.3 4πβ+4πγ相加测量方法
  • 1.3 论文研究内容
  • 2 原理
  • 2.1 4πβ-γ(HPGe)反符合测量方法原理
  • 2.2 相关修正因子
  • 2.2.1 死时间修正
  • 2.2.2 内转换修正和4πβ正比计数器的γ灵敏度修正
  • 2.2.3 丢失反符合信号修正
  • 2.2.4 本底修正
  • 2.3 4πβ-γ(HPGe)符合参数测量方法原理
  • 2.4 感兴趣的γ射线的选取
  • 2.5 内转换电子的处理
  • 3 实验装置的研制及调试
  • 3.1 高气压正比计数器
  • 3.2 HPGe探测器
  • 3.3 屏蔽装置及充气系统
  • 3.4 电子学线路
  • 3.5 实验步骤
  • 4 不确定度分析
  • 4.1 计数统计涨落的不确定度
  • 4.2 衰变参数的不确定度
  • 4.3 死时间修正引入的不确定度
  • 4.4 丢失反符合信号修正引入的不确定度
  • 4.5 β效率的不确定度
  • 4.6 源称重的不确定度
  • 4.7 本底修正引入的不确定度
  • 4.8 合成标准不确定度
  • 4.9 扩展不确定度
  • 133Ba测量'>5133Ba测量
  • 133Ba的衰变特点'>5.1133Ba的衰变特点
  • 5.2 样品制备
  • 5.3 γ射线的选择
  • 5.4 工作点的选择
  • 133Ba测量'>5.5133Ba测量
  • 131I测量'>6131I测量
  • 131I的衰变特点'>6.1131I的衰变特点
  • 6.2 样品制备
  • 131I测量'>6.3131I测量
  • 7 总结
  • 7.1 4πβ-γ(HPGe)反符合测量方法的优点
  • 7.2 4πβ-γ(HPGe)参数测量方法
  • 7.3 创新点
  • 7.4 存在的问题及改进意见
  • 7.5 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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