Способ определения эффективности регистрации гамма-излучения в фотопике полного поглощения полупроводникового детектора с колодцем Советский патент 1989 года по МПК G01T1/24 

1

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано, в частности, к ядерной спектрометрии и радиометрии при определении активности источников по испускаемому ти гамма-излучению.

Цель изобретения - повышение точности определения эффективности регистрации в пике полного поглощения полупроводникового детектора с колодцем путем учета актов комптоновских рассеяний.

Фоточасти Р4 и РЗ детектора представляют собой отношение площадей фотопиков полного поглощения ко всей площади спектра, измеренного с помощью моноэнергетического гамма-излу- чатнля. Значение величин Р и Pt позволяет учесть потери импульсов в площадях А и Аг за счет комптоновского рассеяния в детекторе одного кванта при одновременном полном поглощении второго кванта. Это вытекает из следующих соображений.

Выражение для площади фотопика полного поглощения первого кванта имеет следующий вид:

4-

ЭО

,о

CD

О5

А, N5 -U,(1 -Ј,)

Нс

W, N5- U,-Ј

г ,

(1)

где

Ј - полная эффективность регистрации второго гамма-кванта каскада.

тывая, что

е - &

сг р

NS.W - И5.

U

Р W

имеют

1 Р„

(2)

N- W,- W,

5, т.е. площади суммарного пика полного поглощения, когда оба гамма-кванта претерпевают одновременное полное поглощение в детекторе. Следовательно, окончательно имеют . . А5

А . « -

р,

м

Ng W, W

N.

-(3)

Г2. «S

Получают также выражение для эффективности регистрации в пике полно- го поглощения второго гамма-кванта

W.

А2 +

As Р,

N,

(4)

5

Способ осуществляют на гамма-спектрометре с полупроводниковым детектором с колодцем. Тип детектора - EG PC 20P11A с чувствительным объемом 70 см3 , диаметр колодца 11 мм, глубина 40 мм. Энергетическое разрешение детектора составляет 1,9 кэВ по гамма-линии 1,33 МэВ нуклида ко- ба льт-60. Для определения эффективности регистрации в фотопике полного поглощения также использует нуклид кобальт-60 с активностью 10 имп/с. Для площадей фотопиков полного поглощения получены следующие значения: А 2980 имп/с, А а 1980 имп/с и As 322 имп/с. Фоточасть детектора с колодцем имеет значение Р « Р 0,1. Вычисленные по полученным данным значения эффективностей регистрации в фотопиках полного поглощения 1,17 и 1,33 МэВ равны соответственно 3,3 и 2,3% в известном способе. По формулам (3) и (4) предлагаемого спо- соба соответствующие величины имеют значения 6,2 и 5,2%. Следовательно, неучет эффектов комптоновских рассеяний приводит к результатам, которые примерно в два раза занижены относительно действительных значений.

0

5

5

0

0

.

Таким образом, изобретение позволяет существенно повысить точность определения эксплуатационных характеристик блоков детектирования с колодцем путем учета систематической погрешности при градуировке их по эффективности регистрации в пике полного поглощения. Это особенно важно для проведения метрологической аттестации спектрометров с подобными блоками детектирования, а также при установлении категории качества блоков детектирования и спектрометра в целом. .Использование изобретения для указанных целей позволит получить значительный экономический эффект за счет малых затрат времени и средств на выполнение перечисленных работ.

Формула изобретения

Способ определения эффективности регистрации гамма-излучения в фотопике полного поглощения полупроводникового детектора с колодцем, включающий измерение на гамма-спектрометре спектра источника кобальт-60 с известной активностью Ks, расположенного внутри колодца, определение площадей фотопиков А,, Ад и AS под пиками 1,17, 1,33 и суммарным пиком 2,5 МэВ, по которым вычисляют эффективность регистрации, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения эффективности, дополнительно измеряют зависимость фоточасти детектора от энергии гамма-квантов моноэнергетических источников гамма-излучения, по полу- . ченной зависимости вычисляют значения величин-фоточастей Р4 и Р2 для пиков 1,17 и 1,33 МэВ соответственно, а эффективности регистрации W1 и W2 в пиках полного поглощения гамма- квантов определяют по формулам

А, +

As Р

Не

; w,

A + As А PI

N

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано в ядерной спектрометрии и радиометрии при определении активности источников по испускаемому ими гамма-излучению. Целью изобретения является повышение точности определения эффективности регистрации в пике полного поглощения полупроводникового детектора с колодцем. Сущность способа заключается в том, что кроме обычных операций измерения спектра и определения площадей фотопиков от моноэнергетических источников гамма-излучения дополнительно измеряют зависимость фоточасти детектора от энергии гамма-квантов и с учетом этого параметра по вновь найденным формулам определяют эффективность регистрации. Реализация данного способа позволит повысить точность определения эффективности регистрации в два раза.

Редактор А. Козориз

Составитель А.Шадрин Техред М.Дидык

Заказ 2684/46

Тираж 485

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор Л.Пилипенко

Подписное