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1、、源活度的测量,李小乐,目录,1.概述,2.放射源活度的测量,3.放射源活度的测量,4.液体闪烁计数器测源活度,放射性活度的测量及标定,在核物理及核技术应用中有着很重要的地位。它涉及面广,活度范围很大,所以测量方法也需因地制宜。,概述,1,放射性活度:是放射性核素在单位时间内原子核衰变数目的量度。放射性活度的单位:贝可、居里,绝对测量:用测量装置直接测量放射性核素的衰变数,不必依赖于其它标准样品或标准仪器的比较(注:需对影响测量结果的许多因素作修正),相对测量:用一个活度已知的标准源与待测样品在相同条件下测量,根据它们测量的量值之比值和标准源活度值即可算出待测源的活度,原理:假定放射源各向同性
2、地发射出粒子,而测量仪器的效率是已知的,则通过记录一定立体角内的 粒子记数率便能推算出源的活度。,2,一、薄源活度的绝对测量小立体角法,设放射源活度为A,每衰变放出一个粒子,测到的计数率为 n,本底计数率为 nb,则净计数率为:为探测器对源所张的相对立体角,又称几何因子,记为。,点源的立体角及几何因子为:,(8.1),(8.5),实际情况中,源面积总有大小。一般源的半径 和源到准直孔距离 相比不能忽略,这时的几何因子可用下面的公式来计算:,注:应用净记数率公式计 算 源活度时要注意测到的记数率 n 必须对分辨时间进行修正。,应用(8.1)式来计算源活度时需注意到 必须对分辨时间进行修正,所以设
3、装置的分辨时间为,测到的记数率为,则真正进入计数管的粒子数应为:,分辨时间修正因子:,则放射源活度为:,(8.7),2,二、厚样品的放射性比活度测量,以 点为顶点在 圆锥内发射的 粒子 占 点发射的 粒子总数的份额为:,比放射性():即每克样品的放射性活度。,于是,深度为 的薄层 中发射的 粒子中,能射出样品表面的粒子数就为:,上式对整个样品厚度的积分,便得到每秒内能射出样品表面的 粒子总数的:,当样品厚度 时,从表面出射的粒子数达到饱和。饱和出射率为:,(8.12),选择一种比放射性已知的样品作为标准,它与待测样品有相同的S和R,则:,其中 及 分别为待测样品及标准样品的 粒子表面出射率。,
4、再由样品的质量M可得总的放射性活度A:,3,一、小立体角法测放射源活度,原理:对小立体角装置的基本要求是能最大限度地消除、减少影响测量准确度的因素。缺点:小立体角法方法简单,但修正因子多,误差较大。,定义小立体角装置的总探测效率,它是测到的计数率与源衰变率之比。,(其中,A为源的活度,为净计数率,为计数率,为本底计数率),几何因子,分辨时间修正因子,坪斜修正因子:,造成坪斜的原因:工作电压的增高,计数管内的假计数亦增加。,反射修正因子:,饱和反散射系数:饱和时的反散射修正因子饱和厚度:刚达到饱和时的承托膜厚度,吸收修正因子:,包括:自吸收、空气吸收、窗吸收、源保护膜吸收、源与计数管间吸收片的吸
5、收,计数修正:,(其中:为质量吸收系数;为总吸收厚度。),计数管的本征效率:G-M计数管的本证效率可认为是100%,3,二、4 计数法,原理:把放射源移到计数管内部,使计数管对源所张的立体角接近于4,减少散射、吸收及几何位置等的影响。,3,三、符合法测源的活度,其他需要修正的,符合测量中的各修正因子,b.分辨时间修正:,c.内转换电子修正:,d.探测器对射线灵敏度的修正:,符合法测源活度的几个问题,1放射源活度与分辨时间2 符合法的相对标准偏差3复杂衰变纲图下的符合方法4效率外推法(符合吸收法),4,一、液体闪烁计数器的基本原理及测量装置,选择合适的液体闪烁剂,优良的光电倍增管,采取双管符合技
6、术,好的制样技术等都很重要。,4,二、液体闪烁计数器的绝对测量,可以认为,打拿极的次极发射也相当好地服从泊松分布。因此,在阳极上没有信号输出的几率(零概率)为:,产生的平均光子数,可以写成:,用 来表示闪烁体和光电倍增管的总转换效率,则 便表示光电倍增管阳极产生一个电脉冲所需要的平均能量亦即探测阈。于是在测到的衰变率与真正的衰变率之间有如下关系:,为测得的衰变率,为真正的衰变率。为 射线的分布函数,。当 源及闪烁液给定后,、可视为常数。于是有:,可见,当 时。即外推到探测阈为零时即得真正的衰变率。,4,三、淬灭及其校正,2.淬灭的修正方法:,a.外推法,当将不同淬灭剂浓度 与相应计数率 在半对数纸上作图,外推到淬灭剂浓度为零时,即可获得无淬灭时的计数率。,b.内标准法,探测效率:,待测样品的活度为:,c.道比法,d.外标准道比法,淬灭使得谱向低能方向移动。因此,在两个测量道内的计数率之比也变化。道比法利用变化来校准淬灭。,此法把内标准法与道比法的优点结合起来。事先用不同淬灭程度的闪烁液做好相对效率与外道比关系校准 曲线,再用内标准法求出某一淬灭程度时的绝对效率。,4,四、双核素体系的测定,对两核素淬灭程度相近的样品比较合适。,测量区间不连续:,欢迎提问,原子核科学技术研究所,李小乐,