GammaClib面源样品的活度测量方法研究(2)
5.2 主要参数对探测效率的影响 21
5.2.1. 样品的直径对探测效率的影响 21
5.2.2. 样品的厚度对探测效率的影响 26
5.2.3. 屏蔽层厚度对探测效率的影响 30
结 论 35
致 谢 37
参考文献38
1 绪论
1.1 无源效率刻度的目的及意义
在日常生活中许多情况下，例如监测放射性核素在环境中的内容被超标，医院设施的临床状况以及在施工现场的工况评价, 具有放射性的各种物质的环境中的精确测量以及在发生事故的污染物放射性快速和准确的测量, 是辐射测量工作的最重要一部分，也是大多数放射性测量应用中最实际的应用。然而, 在上述的测量工作中，特别是发生核事故现场辐射污染的放射性测量情况下 ,所需要测量的元素非常之多，种类特别繁杂，不仅仅包括土壤，水，空气的测量,更是需要同时要对人体及周围生物及各种电子设备进行体表的放射性核素的精确测量和识别,同时还包括对进入人体的放射性核素测量，事故发生现场、事故现场处理后的放射性测量,以上这些测量对象其密度，质量，几何形状，空间结构等对放射性测量造成影响因子都有着很大的差别 ,所以人们没有可能对应不同的测量对象都制备对应的标准源对测量仪器进行刻度标定,从中通过比值法得到活度值。因此可以不考虑这些因素，就能够快速完成测量技术的测量应运而生，这就是无源刻度技术[1]。
无源效率刻度是一种新技术，由于技术的进步和放射性探针检测设备的迫切需求应用而生[2]。它巧妙地弥补了各种传统有源效率刻度方法的不足，是对各种样品的快速和精确测量的最佳选择。
1.2 国内外无源效率刻度研究现状
国内现在主要是在实验室将HPGe探测器应用到有源效率刻度中，其中还有很多不成熟的地方[3]。而在国际舞台上它现在主要用无源效率刻度技术，当今最先进的两种方法堪培拉公司的现场对象计数系统ISOCS[4]和实验室的无源效率刻度软件lab SOCS[5]。 国内的无源效率刻度研究尚处于起步阶段，还没有严格的使用标准和规范，即使有一些大学和研究机构纷纷使用来自国外的无源效率刻度技术，但真正的使用效率并不高。主要是由于无源效率刻度技术在国内仍没有被广泛使用，在科研人员中没有太多的了解，这也使得使用起来更加陌生[6]。
国内一些学者使用标准土壤样品，对ISOCS无源效率刻度方法准确度进行了测试，测试结果非常令人满意，相对偏差较小。从而证明了ISOCS无源效率刻度方法是一种可以替代传统的有源效率刻度的。甚至有一些优秀的研究人员自己开发出了一些方案，可以针对HPGe探测器进行无源效率刻度，但是由于软件使用范围尚浅，并且缺乏大量的实验数据来验证其准确性[7]， 因此，我们对于无源效率刻度的研究需要做出进一步的努力，在大学和研究机构以及企业中推广无源效率刻度技术，尽快使我国与国际接轨，在监测放射性样品活度时，我们可以有一个更快速准确的方法。
2 样品活度的测量方法
2.1 相对测量法
只有当测试样品和标准样品，密度、几何形状等所有方面都是相同的，并且标准样品是在相同的测量条件下，才可以使用相对测量法去测量。相对测量方法对于测量条件要求严格，但它的优点是测量数据精确。
2.2 传统的有源效率刻度法
传统的有源效率刻度一般使用一些强度和半衰期已知的标准放射源，以及具有一两种多核素的标准源对探测器进行效率刻度，获得探测器的效率-能量曲线。通过计算样品中的曲线全能峰峰面积，它可以计算在对应能量射线的所对应的放射性强度，从中得到核素的放射性活度。这种方法的最大优点是测量出精确的能量值，从而使得活度值更精确。但是这种方法也有一些显著的缺点，为了测量不同的样品，需要准备大量的标准源，这不仅浪费时间也浪费了金钱，并且，大多数源只有非常短的半衰期，所以，这样测量会使得误差比较大，除非样品和标准样品成分和密度相差不大。如果样品和标准样的组成和密度差异很大时，必须再次进行效率标定，非常麻烦。为了提高测量的准确度，甚至需要使用多个标准源在试样中拟合，显然这是很麻烦的，并且不利于操作。