Способ определения эффективности регистрации гамма- излучения в фотопике полного поглощения полупроводникового детектора с колодцем

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 4 G 01 T 1 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4258232/40-25 (22) 23.04.87 (46) 23.05.89. Бюл. Р 19 (72)- Н.А. Вартанов (53) 621 ° 387.462(088.8) (56) Каталог фирмы Е.G and, Ortec, 1986-1987, с. 3-.1 4.

Стандарт ANSI)IEEE, Etd, 325, 1986. 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. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ В ФОТОПИКЕ ПОЛНОГО ПОГЛО2:2ЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДЕТЕКТОРА С КОЛОДЦЕМ (57) Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано в ядерной спектрометрии и радиометрии при определении активности источников воляет учесть потери импульсов в площадях А и А за счет комптоновского рассеяния в детекторе одного кванта при одновременном полном поглощении второго кванта. Это вытекает из следующих соображений.

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

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

Фоточасти P„ и Р детек-.îðà представляют собой отношение площадей фотопиков полного поглощения ко всей площади спектра, измеренного с помощью моноэнергетического амма-излучателя. Значение величин Р, и Р позВыражение для площади фотопика полного поглощения первого кванта имеет следующий вид:

A,=N, 11,(1 — Е,) =

= 2 2з ° 12, — 21з ° И, Я где Я вЂ” полная эффективность регист2 рации второго гамма-кванта каскада.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1481696

Формула изобретения

Аэ Аэ

А +

Р < P< и

А„+

Wi =

Составитель А.Шадрин:

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Редактор А. Козориэ

Заказ 2684/46 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Л.Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

Учитывая, что Я = —, имеют

1 2

Р1.

А = И W< — Ь ° 17, —. (2)

Wg

2 5

N5 (71 Ь2 As» т е. площади суммаркого пика полного поглощения, когда оба гамма-кванта претерпевают одновременное полное поглощение в детекторе. Следовательно, окончательно имеют As

А =N ° W — — 17 = .(3)

As

1 .5 < P i N L S

Получают также выражение для эффективности регистрации в пике полно- 15 ro поглощения второго гамма-кванта

As (А +—

W (4)

Б

Способ осуществляют на гамма-спектрометре с полупроводниковым детекто-. . ром с колодцем. Тип детектора — EG

РС 20Р11А с чувствительным объемом .. 70 см, диаметр колодца 11 мм, 25 . глубина 40 мм. Энергетическое разрешение детектора составляет 1,9 кэВ, по гамма-линии 1,33 МэВ нуклида кобальт-60. Для определения эффективности регистрации в фотопике полного поглощения также использует нуклид кобальт-60 с активностью 10 имп/с. 5

Для площадей фотопиков полного поглощения получены следующие значения:

А, = 2980 имп/с, А = 1980 имп/с и A = 322 имп/с. Фоточасть детектора с колодцем имеет значение Г = Г .л а

= 0,1. Вычисленные по полученным дан.ным 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 5,2Х. Следовательно,,45 неучет эффектов комптоновских рассеяний приводит к результатам, которые примерно в два раза занижены относительно действительных значений.

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 блокамк 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.

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 1;, расположенного внутри колодца, определение площадей фотопиков А„, А< и Аз под пиками 1,17, 1,33 и суммарным пиком

2,5 МэВ, по которым вычисляют эффективность регистрации, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения эффективности, дополнительно измеряют зависи.мость фоточасти детектора от энергии гамма-квантов моноэнергетических источников гамма-излучения, по полученной зависимости вычисляют значения величин-фоточастей Р„ и Р для пиков 1,17 и 1,33 МэВ соответственно, а эффективности регистрации Wi u Wg в пиках полного поглощения гаммаквантов определяют по формулам