一种测量高强度直流X光机辐射能谱的方法

介绍了一种康普顿散射法测量高强度直流X射线能谱的方法,分析了X光机辐射谱与散射谱强度的关系表达式。在测量系统中使用能量分辨能力较好的高纯锗探测器,通过测量X光机照射低原子序数材料的散射能谱,再根据不同能量X射线在该散射立体角上的散射截面回推,从而获得X光机的辐射能谱。最后,给出了X光机的工作电压分别为15、80和100 kV时,散射法测量得到的钨靶X射线辐射谱。     

材料自散射对低能γ射线厚度测量精度的影响

本文根据γ射线与物持发生Ｒａｙｌｅｉｇｈ散射和康普顿散射的基本规律，用蒙特卡罗法计算了散射γ射线对探测器计数或沉积能量的影响，从使用低能Ｘ，γ射线（＾３４１Ａｍ５９．６ｋｅＶ）测量钢带厚度的角度，分析了散射对测量结果精度的影响，计算了与实验进行了比较。     

BH1307型康普顿散射谱仪的屏蔽优化

北京核仪器厂生产的BH1307型康普顿散射仪使用较强的γ放射源,该放射源放置在专门的铅屏蔽室内。当屏蔽室处于关闭状态时,检测到明显的环境辐射。利用Na(I Tl)闪烁谱仪对屏蔽室周围的辐射环境进行能谱测量,发现与初始γ射线能量不同的射线。经分析认为:屏蔽室侧面的辐射来源于γ射线的透射,强度稍弱;屏蔽室正前方的辐射主要来源于γ射线与内部材料发生近90°康普顿散射后,经过出射孔出射,强度较强;建议铅屏蔽室尤其是正前方出射孔位置在关闭状态时也要加以防护。     

HPGe测量连续硬X射线能谱的解谱方法研究

结合数值模拟得到的单能光子在HPGe探测器上能量响应函数，用改进的剥谱法对测量得到的连续硬X射线能谱进行解谱。扣除测量谱中康普顿、反散射等效应产生的计数对测量能谱的影响，得到了仅反映探测器对光电效应的能量响应的能谱。最后，通过效率修正，完成了测量谱到实际能谱的还原,为连续硬X射线能谱解析提供了可靠方法。     

用于测量高能γ射线的三晶电子对谱仪的研制

为解决高能γ射线的准确测量问题,本文基于自主研发的闪烁晶体探测器研制了一套三晶电子对谱仪,测量了⁵⁶Co放射源1.5 MeV以上γ射线的双逃逸峰能谱。与使用单个LaBr3探测器所测能谱相比,三晶电子对谱仪有效降低了峰与连续本底的比值。本文研究结果为准确测量加速器共振核反应(p,γ)及激光康普顿散射(LCS)产生的高能γ射线奠定了技术基础。     

激光同步辐射源特性的线性康普顿散射分析

激光同步辐射源（Laser Synchrotron Source,简称LSS）是利用强激光与相对论电子束散射,产生准单色、能量可调的X射线脉冲的新型X射线源。本文介绍了LSS的线性康普顿散射理论;分析了LSS的主要特性,包括X射线通量、脉冲时间结构、能谱等。     

X射线在Be、C轻材料上的散射特性研究

介绍了在Ru-200 X光机上,采用Ag靶的韧致辐射谱,通过LiF晶体分光产生单色X射线,用Be、C材料作散射体,在6°～40°的方向上作散射测量.实验结果显示这两种低Z材料对X光散射具有方向性.给出了散射效率随散射角度的分布曲线,阐明这种方向性与X-射线能量E、散射体的原子序数Z和强散射角θ之间的关系.     

基于MCNP的伽玛射线吸收与散射实验仿真平台的开发

介绍一种以MCNP为核心的γ射线吸收与散射的仿真实验平台,在MCNP基础上开发出相应的辅助部件。该仿真软件可仿真93种单质材料及2-3种多元素混合物的吸收实验,模拟吸收厚度为0-100cm,厚度增量为0.001cm。仿真散射实验的介质从Li到Am,实验仿真测量的角度与入射射线方向夹角从-90°到90°,角度增量为1°。     

阵列康普顿背散射成像系统设计的蒙特卡罗仿真研究

阵列康普顿背散射技术中存在探测到的射线强度低和不同测量单元间散射线干扰等问题.针对这些,进行MCNP仿真实验,分析各种因素对不同测量单元散射线干扰及探测到射线强度的影响趋势和影响程度,为实际系统的设计提供参考.     

基于高能X射线散射的高原子序数物质探测方法

针对核材料的探测问题,利用其高原子序数（Z）的特性,提出了基于散射能谱解析识别物质原子序数的方法。该方法通过对X射线与物质相互作用所产生的散射光子的测量和分析来进行物质识别,这些光子包括正电子湮没光子、轫致辐射光子和康普顿散射光子,携带了物质原子序数的信息。蒙特卡罗模拟计算结果表明,该方法能够分析核素的原子序数,尤其对核材料等高Z物质的分析更为有效。采用LaBr₃(Ce)探测器测量了基于7MeV电子直线加速器的多个样品的散射能谱,结果表明,该方法能有效区分高原子序数物质。     

LiCl溶液康普顿散射的影响因素研究

基于康普顿散射理论对LiCl溶液康普顿散射中的非相干散射衰减因子进行了分析,采用一定近似处理得出了符合LiCl溶液康普顿散射相对光子数与浓度关系的表达式,并进行了实验验证。然后立足于密度泛函理论,从微观角度对LiCl溶液的康普顿散射进行了深入分析,得到了LiCl溶液中Li+、Cl-的水合离子的电子结构,分析了电子数密度和电子受到的束缚对康普顿散射的影响。结果表明,除质量密度、散射衰减因子以及溶液的浓度对康普顿散射相对光子数有影响外,电子数密度和电子受到的束缚也对康普顿散射相对光子数有影响。     

凸度测量中的散射校正研究

本文分别从被测钢板的宽度、厚度和射线能量等3个方面对散射的影响进行了研究。首先建立凸度测量系统的蒙特卡罗模拟计算简化模型,分析了单能情况下钢板宽度和厚度对散射因子(SPR)的影响;然后建立X光机能谱计算仿真模型,模拟出给定管电压下X光机输出射线的连续能谱,并提出用多个单能分段等效的方法来代替连续能谱,模拟在实际连续能谱情况下钢板散射分布的规律,其模拟结果与实验测量结果能较好地吻合。     

干式储藏~(137)Cs源反散射份额的计算研究

干式储藏 ~(137)Cs源由于其自身结构特点,放射源发射的γ射线中含有反散射光子,采用此类型的储藏源校准剂量计,会存在一定的偏差。本文首先建立了多源照射器实验室三维模型,利用该模型理论计算并分析了实验室墙壁对反散射峰计数的影响。然后测量 ~(137)Cs能谱,采用两种方式扣除康普顿坪并计算出反散射峰与全能峰的计数之比。实验解谱结果表明,在实验室内离源6m处反散射光子与661.66keV光子计数之比为0.090 9,实验解谱数据与蒙卡模拟数据相对偏差为-13.8%。     

强激光与固体靶相互作用所致硬X射线剂量和能谱的实验测量

为了研究强激光与固体靶相互作用产生的电离辐射危害,本文在星光Ⅲ300TW强激光装置上开展了一系列激光打靶实验。实验使用的激光功率密度为5×10~(18)~4×10~(19)W/cm~2,激光脉冲能量为60~153J,靶为直径1mm、厚度1mm的Ta圆柱,本文分别对X射线剂量、X射线能谱和超热电子能谱进行了测量。实验结果表明,测量到的单发最大X射线剂量约为16.8mSv,靠近激光传播方向(0°),距靶50cm处;激光0°方向的X射线剂量随激光功率密度的增加而显著增加,激光90°方向的X射线剂量随激光功率密度的变化相对较小;测量到的X射线能谱可大致用含有两个X射线温度的指数分布函数描述,其中0°方向测量到的X射线温度为0.4~1.15 MeV,90°方向测量到的X射线温度为0.25~0.54 MeV;实测超热电子温度与Wilks定标率符合较好。     

D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究

建立了厚度为3,6,11,16,21.8cm的铁球基准装置,用BC-501A谱仪测量了D T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱,能量范围为0.5～5MeV。通过康普顿反冲电子法解谱得到γ射线泄漏能谱,通过分析能谱,发现铁球厚度对能谱变化影响有一定的规律。γ射线能谱实验误差为4%～6%。     

厚入射窗真空康普顿探测器设计

利用γ射线与物质作用的康普顿散射效应,设计了用于强流脉冲γ射线测量的具有厚入射窗真空型康普顿探测器。前窗采用厚度4.5 mm的Al,易于机械加工、真空除气和真空保持。收集极为φ50 mm×5.6 mm的Fe,对于1.25 MeV的γ射线,探测器灵敏度的设计值为4.5×10-22C/MeV。     

X射线吸收光谱技术中的滤光片研制

在同步辐射X射线吸收光谱(XAS)实验中,X射线滤光片用于吸收样品的康普顿散射和弹性散射,改善荧光信号的质量。我们将ZnO颗粒分散在聚氨酯溶液里,通过恰当的喷涂工艺,获得ZnO滤片。X射线衍射(XRD),X射线荧光(XRF)及X射线吸收光谱(XAS)实验结果表明：在滤片制备过程中,ZnO结构保持不变。进一步地,ZnO滤片用于测量Ga2O3的GaK边XAS谱,显示出好的信噪比。采用同样的方法还制备了其它X射线滤光片,表明这种X射线滤光片制备技术的可行性和实用性。     

6MeV探伤加速器屏蔽体设计

正探伤用电子直线加速器主要产生电离辐射,其中对X射线的防护是重点。根据射线不同,屏蔽材料的选择有所区别。对于X射线,已知高能光子流与物质作用主要产生光电效应、康普顿散射和游离电子对等3种效应。光电效应产生概率与屏蔽材料原子序数4次方呈反比;康普顿散射     

计算机模拟γ测量谱

一个建立在微机DOS环境下的计算机模拟γ射线测量谱系统以一个实测的^135Cs谱作为模板,对活化测量谱和同位素源的γ射线谱进行了成形模拟。谱中包含了对全能峰、康普顿沿、康普顿坪和反散射峰的模拟。模拟系统具有谱峰面积计算、谱成形、谱显示、谱处理、谱存盘等功能。利用该模拟程序对^137Cs源、^152Eu源、^60Co源的γ射线谱以及锆样品和岩石样品的中子活化测量谱进行了模拟,模拟谱与实际测量谱非常接近。     

惰性气体β-γ符合测量系统探测器能量及分辨率刻度

β-γ符合法是全面禁止核试验条约(CTBT)放射性核素核查中惰性气体氙测量的一种重要方法,探测器能量及分辨率刻度是其首要解决的关键技术。本工作详细介绍了β-γ符合测量系统NaI(Tl)闪烁体和塑料闪烁体探测器能量及分辨率刻度的方法和结果,采用γ放射性核素点源刻度NaI(Tl)γ射线能量及分辨率,利用137Cs661.66keVγ射线康普顿散射电子刻度塑料闪烁体β射线能量及分辨率,并与131Xem内转换电子刻度的β射线能量分辨率结果进行了比较。结果表明:用137Cs康普顿散射电子刻度塑料闪烁体β射线能量是一种简便可行的方法,但用其刻度的β射线分辨率比实际的大。