CN109725342A - 一种用于现场低能γ射线测量的散射抑制探测结构 - Google Patents
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Abstract
本发明主要应用于现场测量241Am低能γ射线，特别是一种用于现场低能γ射线测量的散射抑制探测结构，主探测器设计成圆柱井形结构，在呈圆柱井形的主探测器中放置抑制探测器，根据低能γ射线的能量沉积分布特点，选用具有高分辨率的高纯锗HPGe作为主探测器，选用具有较高探测效率的锗酸铋BGO闪烁晶体作为抑制探测器，抑制探测器设计成圆柱形实体结构；在满足便携性要求前提下选择合适的圆柱井形主探测器的直径D+2T和长度L+T，主探测器周壁径向厚度与底部厚度T在2‑9mm内统一选取，圆柱形抑制探测器的直径D与长度L由主探测器的直径与长度尺寸确定。本发明可有效提高现场测量低能γ射线的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种新的散射抑制探测结构，采用反符合抑制技术，主要应用于现场测量241Am低能γ射线，特别是一种用于现场低能γ射线测量的散射抑制探测结构。
背景技术
241Am的特征γ射线能量较低（59.54keV），在污染核素种类复杂的场地中进行现场测量时，容易受到其它核素中高能γ射线康普顿散射本底的影响，导致探测限增高，无法满足现场测量要求。反符合技术是抑制散射本底最有效的方法，通过对γ射线作用过程中的康普顿散射事件进行抑制，降低由高能γ射线产生的康普顿连续谱，有效减少低能γ射线的测量本底。反符合抑制系统主要由主探测器、抑制探测器和反符合电子学及能谱测量软件等组成，通常采用主探测器在内、抑制探测器在外的探测结构，在现场测量时，抑制探测器会对主探测器造成屏蔽作用，使主探测器对低能γ射线的探测效率降低。本申请采用主探测器包围抑制探测器的散射抑制探测结构，解决了由于屏蔽作用使探测效率降低的问题，有效提高了低能γ射线的探测能力和低能区散射本底的抑制能力。
文献对比分析表明，本申请提出的散射抑制探测结构，在国内外相关领域未发现与该申请结构相同的专利及文献。
发明内容
本发明专利的目的是设计一种用于现场低能γ射线测量的散射抑制探测结构，作为新的具有散射抑制功能的探测结构，有效改善低能γ射线的现场测量能力。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于现场低能γ射线测量的散射抑制探测结构，主探测器设计成圆柱井形结构，在呈圆柱井形的主探测器中放置抑制探测器，根据低能γ射线的能量沉积分布特点，选用具有高分辨率的高纯锗HPGe作为主探测器，选用具有较高探测效率的锗酸铋BGO闪烁晶体作为抑制探测器，抑制探测器设计成圆柱形实体结构；在满足便携性要求前提下选择合适的圆柱井形主探测器的直径D+2T和长度L+T，主探测器周壁径向厚度与底部厚度T在2-9mm内统一选取，圆柱形抑制探测器的直径D与长度L由主探测器的直径与长度尺寸确定。
本发明采用主探测器包围抑制探测器的探测结构，解决由于抑制探测器的屏蔽作用造成低能γ射线探测效率降低的问题，有效抑制低能区散射本底，提高现场测量低能γ射线的能力。
本发明可有效提高现场测量低能γ射线的能力，其创新点为：主探测器包围抑制探测器的散射抑制探测结构，将低能γ射线的能量沉积分布及散射光子角分布特点相结合，采用反符合抑制技术，有效提高了现场测量低能γ射线的探测能力和低能区散射本底的抑制能力。
附图说明
图1是本发明总装时的剖视结构示意图；
图2是本发明分解时的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步阐述本发明，下面各实施例仅用于举例说明本发明，而本发明的保护范围不受这些实施例的限制，所列材料与前面所述材料的要求一致。
如图1、图2所示，主探测器设计成圆柱井形（桶形）结构，在呈圆柱井形的主探测器中放置抑制探测器，根据低能γ射线的能量沉积分布特点，选用具有高分辨率的高纯锗HPGe作为主探测器，选用具有较高探测效率的锗酸铋BGO闪烁晶体作为抑制探测器，抑制探测器设计成圆柱形实体结构；在图1中D代表由锗酸铋（BGO）闪烁晶体制成的抑制探测器圆柱形实体结构的直径，L代表抑制探测器圆柱形实体结构的高度或长度，T为由高分辨率晶体高纯锗（HPGe）制成的主探测器圆柱井形结构的周壁径向厚度（薄度）；在满足便携性要求前提下选择合适的圆柱井形主探测器的直径D+2T和长度L+T，主探测器周壁径向厚度与底部厚度T在2-9mm内统一选取，圆柱形抑制探测器的直径D与长度L由主探测器的直径与长度尺寸确定。
（1）选择晶体类型。
选用具有高分辨率的高分辨率晶体高纯锗（HPGe）作为主探测器，选用具有较高探测效率的锗酸铋（BGO）闪烁晶体作为抑制探测器。
（2）确定晶体尺寸。
根据现场测量需求，在满足便携性要求前提下选择合适的圆柱井形HPGe的直径和长度，HPGe的厚度可在2-9mm内选取，BGO晶体的尺寸根据井形尺寸确定。
（3）连接反符合电子学
将该散射抑制探测结构连接反符合电子学，可用于对低能γ射线的现场测量。
Claims (1)
1.一种用于现场低能γ射线测量的散射抑制探测结构，其特征在于：主探测器设计成圆柱井形结构，在呈圆柱井形的主探测器中放置抑制探测器，根据低能γ射线的能量沉积分布特点，选用具有高分辨率的高纯锗HPGe作为主探测器，选用具有较高探测效率的锗酸铋BGO闪烁晶体作为抑制探测器，抑制探测器设计成圆柱形实体结构；在满足便携性要求前提下选择合适的圆柱井形主探测器的直径D+2T和长度L+T，主探测器周壁径向厚度与底部厚度T在2-9mm内统一选取，圆柱形抑制探测器的直径D与长度L由主探测器的直径与长度尺寸确定。
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