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基于CSS-D-60型γ能谱仪的反散射峰测量研究

冯延强 王铁健 王海洋 于怀远

冯延强,王铁健,王海洋,等. 基于CSS-D-60型γ能谱仪的反散射峰测量研究[J]. 计量科学与技术,2024, 68(3): 62-67, 44 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0281
引用本文: 冯延强,王铁健,王海洋,等. 基于CSS-D-60型γ能谱仪的反散射峰测量研究[J]. 计量科学与技术,2024, 68(3): 62-67, 44 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0281
FENG Yanqiang, WANG Tiejian, WANG Haiyang, YU Huaiyuan. Research on Backscatter Peak Measurement Based on CSS-D-60 Type γ Spectrometer[J]. Metrology Science and Technology, 2024, 68(3): 62-67, 44. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0281
Citation: FENG Yanqiang, WANG Tiejian, WANG Haiyang, YU Huaiyuan. Research on Backscatter Peak Measurement Based on CSS-D-60 Type γ Spectrometer[J]. Metrology Science and Technology, 2024, 68(3): 62-67, 44. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0281

基于CSS-D-60型γ能谱仪的反散射峰测量研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0281
基金项目: 中核集团“第四代铀矿勘查关键技术研究与示范” 项目(物SD03-02);“伽马能谱直接测铀技术装备研发”项目(物KB2201)。
详细信息
    作者简介:

    冯延强(1984-),核工业北京地质研究院高级工程师,研究方向:核辐射探测技术及仪器装备研发,邮箱:fengyanqiang_2005@163.com

  • 中图分类号: TB98

Research on Backscatter Peak Measurement Based on CSS-D-60 Type γ Spectrometer

  • 摘要: 为探索研究反康技术在γ能谱测量应用中的规律及有效性,在实验室利用CSS-D-60型反康普顿γ能谱仪系统进行了铀矿标物的反康测量研究,分别针对铀钍混合、铀镭平衡和单钍粉末样品进行了实测统计,获取了各类样品中186~1847 keV能量段的康普顿散射光子在实测谱中的占比分布。实验结果表明,反康普顿修正数据占比随着能量的增加呈上升趋势,在1001 keV能峰处的修正百分占比超60%。研究成果能够为γ能谱测铀技术装备的研发提供重要数据借鉴。
  • 图  1  CSS-D-60型反康普顿γ能谱仪原理组成示意图

    Figure  1.  Diagram of the principle and composition of the CSS-D-60 type anti-Compton γ spectrometer

    图  2  反康普顿γ能谱仪实测GBW04127a谱图

    Figure  2.  Spectrum of GBW04127a measured by anti-Compton γ spectrometer

    图  3  反康普顿γ能谱仪实测GBW04305a谱图

    Figure  3.  Spectrum of GBW04305a measured by anti-Compton γ spectrometer

    图  4  反康普顿γ能谱仪实测GBW04308谱图

    Figure  4.  Spectrum of GBW04308 measured by anti-Compton γ spectrometer

    图  5  实测GBW04127a反康效果统计结果图

    Figure  5.  Statistical results of anti-Compton effect of GBW04127a

    图  6  实测GBW04127a反康占比拟合曲线

    Figure  6.  Fitting curve of the measured GBW04127a anti-Compton ratio

    图  7  实测GBW04305a反康效果统计结果图

    Figure  7.  Statistical results of the anti-Compton effect of GBW04305a

    图  8  实测GBW04305a反康占比拟合曲线

    Figure  8.  Fitting curve of the measured GBW04305a anti-Compton ratio

    图  9  实测GBW04308反康效果统计结果图

    Figure  9.  Statistical results of the anti-Compton effect of GBW04308

    图  10  实测GBW04308反康占比拟合曲线

    Figure  10.  Fitting curve of the measured GBW04308 anti-Compton ratio

    表  1  实验采用的国家一级放射性标准物质数据表

    Table  1.   Data table of national radioactive standard materials used in the experiment

    序号国内统一编号名 称比活度/ Bq·g−1标物质量/g
    1GBW04305a铀镭平衡粉末源238U 39.50 / 226Ra 38.80350.40
    2GBW04308钍粉末源232Th 13.90350.34
    3GBW04127a铀钍钾天然系矿石粉末238U 9.31 /226Ra 9.45 / 232Th 2.96 / 40K 1.13302.50
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    表  2  GBW04127a实测谱统计分析数据表

    Table  2.   Statistical analysis data table of the GBW04127a measured spectrum

    序号峰位左/keV峰位右/keV峰位/keV全谱统计数据/cps反康修正数据/cps反康效果/%
    11841871861.4210.0010.05%
    22372402382.4610.0783.18%
    32932962951.6780.1106.54%
    43363393385.9870.2554.25%
    53483543522.0240.34016.82%
    64614644631.0540.52549.81%
    76076116091.3760.66348.18%
    87257297271.2120.67055.26%
    97847877860.9480.47950.55%
    109089139111.4340.57740.23%
    119669719690.8620.53962.53%
    12998100310011.0600.66562.72%
    131117112211200.7560.43557.48%
    141235124012380.5600.39069.70%
    151405141014080.4490.36280.57%
    161456146314610.6030.48680.66%
    171493149814960.4410.36382.37%
    181540154515430.4510.37482.90%
    191585159015880.5520.43078.02%
    201617162316210.5050.41983.05%
    211658166316610.4290.35682.90%
    221725173217300.4740.37879.69%
    231759176717640.4840.38679.70%
    241843185018470.4440.35279.22%
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    表  3  GBW04305a实测谱统计分析数据表

    Table  3.   Statistical analysis data table of the GBW04305a measured spectrum

    序号 峰位左/keV 峰位右/keV 峰位/keV 全谱统计数据/cps 反康修正数据/cps 反康效果/%
    1 184 187 186 4.489 0.008 0.17%
    2 237 240 238 6.848 0.122 1.78%
    3 293 296 295 4.927 0.011 0.22%
    4 336 339 338 14.548 1.513 10.40%
    5 348 354 352 6.096 0.822 13.49%
    6 461 464 463 3.169 1.551 48.95%
    7 607 611 609 4.319 1.958 45.33%
    8 725 729 727 3.742 1.988 53.12%
    9 784 787 786 3.133 1.397 44.57%
    10 908 913 911 4.658 1.725 37.04%
    11 966 971 969 2.711 1.550 57.18%
    12 998 1003 1001 3.720 2.238 60.16%
    13 1117 1122 1120 2.152 1.255 58.34%
    14 1235 1240 1238 1.694 1.121 66.19%
    15 1405 1410 1408 1.345 1.046 77.75%
    16 1456 1463 1461 1.775 1.405 79.14%
    17 1493 1498 1496 1.322 1.069 80.89%
    18 1540 1545 1543 1.336 1.095 81.95%
    19 1585 1590 1588 1.787 1.366 76.43%
    20 1617 1623 1621 1.625 1.343 82.61%
    21 1658 1663 1661 1.371 1.134 82.66%
    22 1725 1732 1730 1.360 1.079 79.38%
    23 1759 1767 1764 1.432 1.136 79.33%
    24 1843 1850 1847 1.337 1.045 78.18%
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    表  4  GBW04308实测谱统计分析数据表

    Table  4.   Statistical analysis data table of the GBW04308 measured spectrum

    序号峰位左/keV峰位右/keV峰位/keV全谱统计数据/cps反康修正数据/cps反康效果/%
    11841871861.5640.0030.21%
    22372402382.8570.0030.10%
    32932962951.9690.0120.63%
    43363393382.3310.0030.14%
    53483543522.5150.2439.67%
    64614644631.3940.67748.56%
    76076116091.5380.79751.80%
    87257297271.4300.82257.49%
    97847877861.2080.72560.01%
    109089139111.4600.82756.64%
    119669719691.0270.77074.90%
    12998100310010.9850.73774.86%
    131117112211201.0570.61157.76%
    141235124012380.7210.55677.13%
    151405141014080.6080.48880.29%
    161456146314610.8070.64980.39%
    171493149814960.5940.48181.04%
    181540154515430.5820.47481.41%
    191585159015880.5500.44480.69%
    201617162316210.5740.45879.80%
    211658166316610.4620.36679.24%
    221725173217300.6400.50779.26%
    231759176717640.6690.53680.02%
    241843185018470.5340.42479.39%
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  • [1] 吴和喜, 杨波, 魏强林, 等. 线极化γ射线康普顿散射的蒙特卡罗模拟[J]. 原子能科学技术, 2013, 47(8): 1286-1289.
    [2] 刘超卓, 张建强, 孙立杰, 等. γ射线康普顿散射的能谱研究[J]. 核电子学与探测技术, 2012, 32(10): 1178-1182. doi: 10.3969/j.issn.0258-0934.2012.10.017
    [3] 吴和喜, 袁新宇, 刘庆成, 等. 一种γ谱弱峰优化检测方案研究[J]. 原子能科学技术, 2012, 46(9): 1142-1146. doi: 10.7538/yzk.2012.46.09.1142
    [4] 李根, 魏凡, 楼建玲. NaI(Tl)谱仪中反散射峰的影响因素研究[J]. 大学物理, 2019, 38(4): 63-67.
    [5] 魏凡, 李根, 楼建玲. 抑制NaI(Tl)谱仪中反散射峰的简便实验方法[J]. 大学物理, 2019, 38(6): 55-59.
    [6] 曾国强, 葛良全, 胡传皓, 等. 反康普顿航空伽马能谱测量系统及其测量方法: 202010965672.1[P]. 2020-9-15.
    [7] 赵剑锟, 葛良全, 罗耀耀, 等. 反康普顿散射探测器: 201510885324.2[P]. 2015-12-7.
    [8] 焦海波, 解鹏飞, 王家恒, 等. 一种宽频带低噪声测量放大器的设计[J]. 计量科学与技术, 2023, 67(11): 3-9.
    [9] 冯延强, 王海洋, 王铁建, 等. 基于新型CeBr3探测器井下γ能谱测量238U关键技术研究[J]. 原子能科学技术, 2021, 55: 422-428. doi: 10.7538/yzk.2021.zhuankan.0138
    [10] 冯延强, 王铁健, 杨龙泉, 等. 利用新型CeBr3探测器测量238U活度研究[J]. 核技术, 2021, 44(3): 1-6.
    [11] 高天恒, 任同祥, 王松. 基于LA-ICP-MS的软质样品定量分析研究进展[J]. 计量科学与技术, 2023, 67(1): 29-38.
    [12] LI Xinchi, ZENG Guoqiang, YAN Lei, et al. Design of a time discriminator in a low-background, anti-compton spectrometer[J]. Materials Science and Engineering, 2019, 631: 1-10.
    [13] ZHANG Weihua, MEKARSKI Pawel, DION Maxime, et al. A digital compton suppression spectroscopy without gamma-ray coincidence-summing loss using list-mode multispectral data acquisition[J]. Journal of Radioanalytical & Nuclear Chemistry, 2012, 292: 1265-1272.
    [14] 汤彬, 吴永鹏, 张雄杰, 等. 高精度能谱测井与234Pam特征γ射线的“直接铀定量”技术[J]. 核技术, 2012, 35(10): 745-750.
    [15] 郭瑞民. 气体光谱计量技术研究进展[J]. 计量科学与技术, 2022, 66(10): 52-56.
    [16] 吴永鹏, 汤彬, 程建平, 等. 利用LaBr3(Ce)伽马谱仪直接测定铀矿体中铀含量的方法[J]. 物探与化探, 2012, 36(3): 414-417.
    [17] 刘培源, 李剑, 夏春, 等. 多种气体对烟气分析仪中电化学传感器的交叉干扰研究[J]. 计量科学与技术, 2023, 67(7): 62-67,52.
    [18] 高天恒, 任同祥. 不同聚合物基质的LA-ICP-MS剥蚀行为探究[J]. 计量科学与技术, 2023, 67(4): 63-69.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-17
  • 录用日期:  2024-01-10
  • 修回日期:  2024-01-03
  • 网络出版日期:  2024-03-11

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