3.1 能量刻度
γ能谱仪系统的能量刻度就是,确定出一条能量与道址的关系曲线。在能量刻度曲线以后,便可以由峰位道址确定其对应的入射射线的能量。用峰位能量又能进一步在核素库中检索出峰匹配的核素,这样就可以实现核素识别。能谱图上的全能峰峰位道址比于全能峰的脉冲平均幅度,脉冲幅度又和入射的射线的特征能量形成线性关系。因为探测器和电子学系统等误差可能会带来一定偏置,能量刻度曲线往往不通过坐标原点,所以能量刻度的函数关系可以选用线性函数来表示:
Ei=a+b*i (3-1)
式子中a为偏置,代表道址为零时的能量,斜率 b 则表示每一道址所对应的能量,i 为峰位道址,Ei代表第 i 道所对应能量。如果考虑探测器和电子学中存在的非线性因素,则能量刻度关系可以用二次或更高次函数来表示,下面的式子为非线性的二次曲线能量刻度表达式:
Ei=a+b*i+c*i2(3-2)
a 为偏置,代表零道址时的能量,斜率 b 则表示每一道址所对应的能量,c 为非线性系数,i 为峰位道址,Ei代表第 i 道所对应能量。
能量刻度的方法便是让能谱仪工作于稳定的系统增益状态,能够测量一种或几种拥有相对孤立特征峰的核素的能谱。对刻度源放射出的多种能量射线经过采集后,寻找出各特征峰峰位道址。接着用该数据对所选能量刻度表达式拟合,得到刻度系数。因此选取的特征峰个数不应少于所选能量刻度函数的阶数。其次刻度时还必须考虑获取的各个峰计数率相差不能太大,计数率太小的峰会很可能引起峰位的移动,将使能量刻度误差增大。所以在获取刻度谱时,谱数据中每一个刻度峰的峰高都应该有足够高的计数,才能减小谱数据中统计涨落的影响。