- •4.4. Оптический метод регистрации ионизирующих излучений
- •4.4.1. Общие характеристики сцинтилляторов
- •Общие свойства сцинтилляторов
- •4.4.2. Основные свойства органических сцинтилляторов
- •Механизм высвечивания органических кристаллов
- •Механизм высвечивания сцинтиллирующих растворов
- •Сместители спектра
- •4.4.3. Основные свойства неорганических сцинтилляторов
- •Механизм высвечивания неорганических кристаллов
- •Газовые сцинтилляторы
- •4.4.4. Сцинтилляционные счетчики устройство и принцип работы фотоумножителя
- •Фотокатод
- •Диноды и коэффициент усиления фэу
- •5. Принцип работы стинтиляционного счетчика
- •Собственный фон умножителя
- •Ложные импульсы
- •Сборка сцинтилляционного счетчика
- •Сбор света
- •Светопроводы
- •4.4.5. Особенности применения сцинтилляционных счетчиков
- •Энергетическое разрешение
- •Регистрация сильноионизирующих короткопробежных частиц
- •.Регистрация электронов
- •Регистрация y-лучей
- •Раздел 4.5. Полупроводниковые детекторы
- •4.5.1. Принцип работы ппд.
- •Образование носителей заряда в полупроводниках под действием заряженных частиц
- •4.5.2. Основные типы ппд Характеристики кремния и германия
- •Свойства примесных германия и кремния
- •Переходы в полупроводниках
- •Ширина обедненной зоны
- •Емкость р-n-перехода
- •Токи утечки через переход
- •Энергетическое разрешение
- •Флуктуации числа образованных пар носителей
- •Влияние шумов на энергетическое разрешение
- •Флуктуации числа собранных носителей
- •Временное разрешение
- •Форма импульса,обусловленная парой носителей в р-I- n -детекторе
- •Форма импульса в детекторе с р-n-переходом
- •Форма линии
- •Радиационные повреждения детекторов
- •4.6. Трековые детекторы
- •Камеры Вильсона
- •Камеры непрерывного действия (диффузионные камеры)
- •Пузырьковые камеры
- •Искровая, стримерная и широкозазорная искровые, пропорциональная камеры
- •Кристаллические детекторы Регистрация следов заряженных частиц в диэлектрических средах
- •4.8. Счетчики черенкова
- •Энергетическое разрешение детекторов с фокусировкой
- •Оценка энергетического состава -квантов по функциям пропускания
- •Измерение по продуктам фотоядерных реакций
- •Сцинтилляционный метод
- •Однокристальные сцинтилляционные гамма-спектрометры
- •Полупроводниковая гамма-спектрометрия
- •Спектрометрия цезия–137
- •2.6. Детекторы гамма-излучения
- •1) Сцинтилляционные. 2)Полупроводниковые.
- •Методы обработки гамма-спектров Классический метод обработки спектров гамма-излучения
- •Матричный метод обработки сцинтилляционных гамма-спектров.
- •Генераторный метод обработки сцинтилляционных гамма-спектров
- •5.5.2. Спектрометрия заряженных частиц
- •Определение энергии заряженных частиц по пробегу и плотности ионизации
- •Измерение энергии частиц с помощью ионизационных камер, сцинтилляционных и полупроводниковых счетчиков
- •Измерение энергии тяжелых заряженных частиц
- •Измерение энергии электронов
- •Измерение энергии заряженных частиц с помощью магнитных спектрометров
- •Магнитные спектрометры для b- и a-спектрометрии
- •5.5.2.1. .Методы и средства измерения 90sr
- •1.Некоторые сведения о стронции-90
- •1.2. Стронций-90 в организме человека.
- •1.3. Стронций-90 во внешней среде
- •5.5.2.1.. Методы измерения 90sr
- •2.1. Основные положения
- •2.2 Матричный метод обработки бета-спектров
- •6. Приготовление радиоактивных источников
- •6.1. Типы радиоактивных источников.
- •6.2. Приготовление альфа–бета-источников
- •6.3. Приготовление гамма-источников
- •7. Поверка эталонов и рабочих источников
- •Поверка гамма–источников
Генераторный метод обработки сцинтилляционных гамма-спектров
Генераторный метод используется для обработки сцинтилляционных гамма-спектров счетных образцов с произвольным радионуклидным составом. Этот метод позволяет проверить любую гипотезу относительно радионуклидного состава счетного образца и рассчитать значения активности до 12 нуклидов (семейств нуклидов), обнаруженных в счетном образце. Функции отклика спектрометра на излучение отдельных радионуклидов и семейств нуклидов не измеряются, а рассчитываются программой, использующей для этого схемы распада радионуклидов и определенные при аттестации характеристики спектрометра.
Для исключения систематической погрешности расчета функций отклика обработка спектра ведется только в тех энергетических интервалах, в которые попадают пики полного поглощения всех гамма-излучателей, наличие которых предполагается в счетном образце. Для каждой гамма-линии каждого из излучателей строится энергетический интервал, левая и правая границы которого отстоят от энергии данной линии на величину D, где D – ширина пика полного поглощения на половине высоты. Если несколько интервалов пересекаются друг с другом, – они объединяются в один общий интервал, левая граница которого равна минимальному значению соответствующих границ пересекающихся интервалов, а правая - максимальному. На каждом из интервалов j измеренный спектр представляется как сумма расчетных функций отклика спектрометра Рi на излучение радионуклида i и прямой линии, компенсирующей ошибки расчета функции Pi.
(2.1)
где:
- индекс канала анализатора;
i - индекс радионуклида или семейства радионуклидов;
j - индекс интервала, в который попадает канал ;
aj и bj - коэффициенты, учитывающие возможную систематическую погрешность расчета функций отклика в интервале j ;
Pil
- расчетная функция отклика спектрометра
в канале
на излучение отдельного радионуклида
или семейства нуклидов. Pil
рассчитывается
на основании определенных при градуировке
прибора энергетических зависимостей
эффективности регистрации
,
разрешения спектрометра
,
формы комптоновской части спектра
,
и библиотечных схем распада, задающих
для каждого радионуклида набор значений
энергии излучаемых гамма-квантов
и абсолютные интенсивности hm
.
(2.2)
Форма комптоновской
части спектра определяется при
градуировке установки, и задается в
виде двухмерных таблиц для 8-12 значений
,
и 100 значений E.
Значения
для произвольных значений
и E
определяются путем линейной интерполяции
между ближайшими заданными в таблице
значениями.
Значения активности радионуклидов и семейств радионуклидов Аi определяются решением системы уравнений относительно переменных a,d, Ai,, aj, bj.:
(2.3)
где: Sl – Fl - скорость счета за вычетом фона в канале l;
a и d - коэффициенты, учитывающие возможное изменение энергетической калибровки за время измерения;
Система 2.3 решается
методом наименьших квадратов по всем
точкам спектра, попадающим в выделенные
интервалы с весами
.
Погрешность измеренного значения активности оценивается как сумма определенной при аттестации систематической составляющей погрешности и статистической погрешности, которая определяется из распределения вероятности появления результата при статистических испытаниях (решениях системы 2.3. ) для случайных вариаций скоростей счета в каналах Sl и индекса l в пределах возможного дрейфа энергетической калибровки с Гауссовым законом распределения погрешности.
