4πβ+4πγ计数法活度测量装置的建立及系统检验

论文摘要

随着核燃料裂变燃耗分析、中子或带电粒子活化分析、核数据准确测量工作的发展,对放射性活度的准确测量提出了越来越高的要求,尤其是对短寿命核素的活度及γ射线发射几率、半衰期等核衰变参数的准确测量提出了新的要求。针对这些问题,出现了各种测量核衰变参数的方法,本论文所研究的4πβ+4πγ计数法就是测量放射性活度及其它核参数的新方法。4πβ+4πγ计数法活度测量装置是建立在4πγNaI（T1）计数法及符合法基础上的。该方法是把待测VYNS薄膜源放进小型的4πβ正比计数管内,再把4πβ正比计数管放到大的阱型4πγNaI（T1）探测器,同时测量核衰变产生的粒子（β、α或X射线）和γ射线。本论文详细地描述了4πβ+4πγ计数法活度测量装置的组成及结构、活度测量的原理及γ射线发射几率的测量原理、各个探测器性能的调试过程,简要的介绍了MPA-3多参数数据获取系统的组成及功能,详细地描述了用4πβ+4πγ计数法测量60Co薄膜源活度的过程及外推法数据处理的过程,并把得到的结果和HPGeγ能谱法、符合法所得的结果进行了比较。初步完成了4πβ+4πγ计数法活度测量装置的建立,并提出了装置目前存在的问题和改进建议。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 活度测量的各种方法比较
• 2.1 小立体角法
• 2.2 4πβ计数法
• 2.3 4πβ-γ符合法
• 2.4 4πβ（ppc）-γ（HPGe）反符合法
• 第三章 4πβ+4πγ计数法测量放射性活度的原理
• 3.1 活度测量的数学表达式
• βk'>3.1.1 β射线探测效率ε_βk
• 3.1.1.1 β分支探测效率间的关系
• 3.1.1.2 4πβ-γ（HPGe）符合谱仪测量β射线探测效率
• BSk'>3.1.2 轫致辐射探测效率ε_BSk
• i（k）'>3.1.3 i能级效率ε_i（k）
• 3.1.3.1 常规计算法
• 3.1.3.2 矩阵计算法
• 3.2 EC衰变核素活度测量
• 3.3 外推法
• 第四章 4πβ+4πγ计数装置和数据获取系统
• 4.1 4πβ+4πγ计数装置
• 4.1.1 流气式4πβ正比计数器
• 4.1.2 阱式NaI（T1）探测器
• 4.1.3 HPGe探测器
• 4.2 数据获取系统
• 4.2.1 MPA-3多参数数据获取系统简介
• 4.2.2 功能介绍
• 4.2.3 硬件描述
• 4.2.4 软件描述
• 4.2.4.1 独立测量
• 4.2.4.2 符合测量
• 第五章 装置性能调试
• 5.1 流气式4πβ正比计数器性能调试
• 5.1.1 4πβ正比计数器坪曲线的调试
• 5.1.2 气流速度对4πβ正比计数管计数率的影响
• 5.1.3 本底测量
• 5.2 4πγNaI（T1）探测器性能调试
• 5.2.1 本底分析
• 5.2.2 NaI（T1）探测器全能峰效率刻度
• 5.2.2.1 NaI（T1）探测器全能峰效率的M-C计算
• 5.2.2.2 NaI（T1）探测器峰效率的检验
• 5.2.2.3 W-C计算值归一到实验值
• 5.3 HPGE探测器
• 5.3.1 HPGe探测器的能量分辨率
• 5.3.2 本底分析
• 5.3.3 全能峰效率刻度
• 5.3.3.1 25cm处刻度
• 5.3.3.2 实验位置处刻度
• 5.4 β道、γ道和符合道
• 5.4.1 β道和γ道死时间的计算
• 5.4.2 符合分辨时间的测量
• 5.4.3 符合道本底
• <sup>60CO活度及系统检验'>第六章 4πβ+4πγ计数法测量^<sup>60CO活度及系统检验
• 60CO活度'>6.1 4πβ+4πγ计数法测量⁶⁰CO活度
• 60Co衰变纲图分析'>6.1.1⁶⁰Co衰变纲图分析
• 6.1.2 测量概况
• 6.2 测量数据处理
• 6.2.1 外推法
• 6.2.1.1 γ道外推
• 6.2.1.2 β道外推
• 6.2.2 符合法
• 60Co活度'>6.2.3 HPGeγ谱仪法测量⁶⁰Co活度
• 6.3 对比
• 6.4 4πβ+4πγ计数法与符合法测量结果误差分析
• 6.5 小结
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 1 4πβ+4πγ计数法活度测量装置图
• 2 模拟4πγNaI（T1）探测效率的MCNP输入文件