2-70 脉冲辐射探测器灵敏度高精度标定

李如荣 胡孟春 彭太平

  对探测器灵敏度能量响应标定,最简单的方法就是用系列不同能量的单能 g 源对探测器相应能量的灵敏度进行标定,但是目前国内还没有合适的用于探测器灵敏度标定的系列单能g 辐射源,因此这种方法在实际工作中难以实现。

  利用Compton散射法不失为一种有效解决上述问题的方法,即利用强60Co源释放出的g 射线与靶物质相互作用产生的Compton效应来实现不同能点的 g 灵敏度标定。在此方法中,探测器将受到高于信号4个量级的各种能量的空间杂散 g 的干扰,同时由于散射片对源、探测器对散射片都有一定的张角,致使信号 g 出现一定的能量弥散。因此,该方法需要解决强辐射干扰和信号 g 能量弥散两大问题。为了解决辐射干扰,经过理论计算,设计了一套铅屏蔽体。

  准直器长度为50cm,使屏蔽体有足够的厚度屏蔽掉辐射源直接照射到探测器的干扰g 射线。准直器前喇叭口为f 8cm,中段为f 4cm,使辐射源释放的g 射线照射到斜喇叭口的管壁后不再反射到散射片上;准直器的后喇叭口为f 10cm,放探测器一面的斜度比不在探测器那面的斜度要小,以避免辐射源释放的g 射线直接或经准直器内管壁反射后到达探测器,从而减小准直器管壁引起的散射g 射线的干扰。

  为了减少由于立体张角引起的g 射线能量弥散,采取了减小散射片的直径、增加散射片到辐射源距离的方法来减小散射片对源的立体张角以及增加探测器到散射片距离的方法来减小探测器对散射片的张角,从而达到减小信号g 能量弥散的目的。通过以上综合措施的采用,分别在35° 50° 64° 的散射角情况进行了标定实验,实验结果如表1所示, 可以看出,探测器输出电流测定的信噪比约9:1

1 光电倍增探测器对不同能量γ 射线的输出电流及信噪比

角度/( ° )

能量/MeV

源靶距/cm

靶探距/cm

晶体尺寸

信号电流/m A

信噪比

35

0.86

58.5

69

40×20

2.26

9.30

有靶

35

 

58.5

69

40´ 20

0.243

 

50

0.66

58.5

69

45´ 15

1.05

9.05

有靶

50

 

58.5

69

45´ 15

0.116

 

64

0.52

58.5

69

40´ 20

0.778

7.79

有靶

64

 

58.5

69

40´ 20

0.0999

 

87

0.37

58.5

69

45´ 20

0.895

8.77

有靶

87

 

58.5

69

45´ 20

0.102

 

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