2-19 弱辐射场g射线绝对测量的计算

楼福洪

  弱辐射场中g 射线绝对测量的数学模拟,就是用理论计算来求得测试系统的测量灵敏度,测点g 射线时间谱,最后计算出探测器上的输出电流。为g 射线强度的绝对测量提供理论依据。

  利用装置表面的g射线时间谱,分别利用g 射线的平均能谱、平均角分布,时间能量联合谱、平均角分布,时间能量联合谱及时间角度联合谱,三种情况,经过屏蔽介质吸收和准直器的作用,数学模拟出源到测点的辐射输运情况, 计算出能到达测点的g 射线,并计算出g射线在探测器灵敏层内的沉积能量,最后计算出探测器上的输出电流及它们的蜂值、上升前沿、半高宽等理论数据。

1 测点处的g 时间谱特征

计算条件

波形峰值/s-1× cm-2

波形半高宽/ns

波形上升前沿/ns

波形面积

用时间能量联合谱、时间角度联合谱计算

1.35×1018

44.9

49.8

9.37×1010

用时间能量联合谱、平均角分布计算

1.33×1018

39.4

52.8

7.3×1010

g 射线的平均能谱、角分布计算

1.28×1018

38.7

53.8

6.81×1010

  从12中可以得出,利用出装置表面的g射线时间能量联合谱和时间角度联合谱(利用各时刻的能谱、角分布),计算所得的测点g时间谱及探头输出电流波形的峰值、半高宽、上升前沿和波形面积与利用平均能谱和平均角分布计算所得的结果相差较大,像波形面积就相差27%。利用g射线的时间能量联合谱和平均角分布计算所得的结果,好于利用g射线的平均能谱、角分布计算所得结果,但还是与利用g射线的时间能量联合谱和时间角度联合谱。

  计算所得的结果,相差较大,像波形面积就相差22%。因此,数学模拟g射线绝对测量时,必须利用出装置表面的g射线时间谱,时间能量联合谱和时间角度联合谱来计算,同时,测点处的g时间谱及探头输出电流波形的半高宽、上升前沿都有差异。这是由于各时刻的g射线能谱,在屏蔽介质及探测器灵敏层中的输运情况是有差异的。

2 探头输出电流波形特征

计算条件

波形峰值/0.1nm

波形半高宽/ns

波形上升前沿/ns

用时间能量联合谱、时间角度联合谱计算

1.26

45.1

49.2

用时间能量联合谱、平均角分布计算

1.24

39.7

52.1

g 射线的平均能谱、角分布计算

1.27

38.7

53.8

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