【2017年整理】090918总α.β原始记录.docVIP

低本底总α，β的测量 1 仪器介绍 1）仪器的组成 该仪器主要由主机部分和微机部分两大部分组成。而主机部分又由探测器、屏蔽室和电子学线路三部分组成。其电子学线路又由抗干扰器、电源（包括低压电源和高压电源）、放大器（包括电荷灵敏放大器、预主放大器及主放大器）、反符合器、微机等组成。 2）工作原理 a)探测器及其屏蔽室 如下图4 图4 探测器及其屏蔽室结构示意图 b）电子学线路的工作原理 入射到主探测器上的α粒子，在其耗尽层内产生电子-空穴对，它们在偏压的作用下被收集，产生一负的电流脉冲，此脉冲经电荷灵敏放大器积分与倒相，在电荷灵敏放大器的输出端产生一个正的电压脉冲信号。此信号再经预主放大器放大与成形后分成两个支路，一个支路是进入反符合器的α输入，另一支路进入主放大器，再经主放大器进一步放大与成形，进入反符合器的β1输入。 进入反符合器α输入的脉冲信号，通过具有一定阈的甄别器I，并经进一步成形后又分成两路。一路经过进一步延迟成形后与反符合信号在反符合门I处进行反符合。若此时反符合路无输出信号，则给出α输出。分支的另一路脉冲信号与进入反符合器β1的α粒子的脉冲信号在反符合门II处进行反符合，使α粒子的信号不会混入β通道。由于金硅面垒探测器的能量线性及能量分辨率均优，故落到β道的小幅度的α粒子信号很少，即混入β道的α粒子信号也很少。 图5 电子学线路工作原理图 总α，β的测量步骤 1)放射源参数： 1号源 二号源 源的名称 源的名称 源的编号 源的编号 源活度 ： 源活度 半衰期： 半衰期： 28.6 能量值： 能量值 分支比： 分支比： 购进日期： 购进日： 测量铀矿粉尘的样品放射性活度： 2）测量本底 先预热30min再进行测量，本底数据如下： （每次测100min，连续测量10次） 表4 总α，β的本底测量 次数 计数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 α 23 β 107 因此，平均α射线本底计数为165/1000=0.165个/分钟，β射线本底计数为1124/1000=1.124个/分钟。 3）用标准源刻度探测效率（用金属源） 表1 α，β源测量计数（每次测1min，测10次） 次数 计数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总计 α 866 β 629 α标准金属源活度：9.54×102/分 ? 2π β标准金属源活度：2.43×103/分 ? 2π 3）取样（公卫学院提供铀矿粉尘） 简述制样过程： 取500mg的KCl，241Am标准物质 每盘滴入酒精+丙酮（1：1） 平整均匀四盘物质（用环形针） 再用红外线灯把有机溶剂彻底烘干，放入干燥箱待用 取样过程： ① 取KCl标准物质（小盘）500mg （10Bq/g） ② 取铀尘样（小盘） 500mg ③取241Am 标准物质（大盘）500mg ④取铀尘样（大盘） 500mg 将取的样品(4个盘)分别放入酒精，烘干，均匀。 KCl标准物质的活度为 10 Bq/g 241Am标准物质的活度为 14.4 Bq/g 4)标准物质源效率刻度 （1）241Am 标准物质（大盘）（测10次，每次1min）） 式中yα，，yβ-工作源的2π探测效率 Nα，，，Nβ-仪器对于工作源的平均计数com Iα，Iβ-工作源2π表面粒子数cpm N0-仪器本底平均计数 G-几何因子 几何因子查表 源活性区 α源直径ф35 mm β源直径ф30mm 源到探测器距离(mm) 2* 1.5* 几何因子 G G 闪烁体 直径 30mm 0.8678 0.8465 45mm* 0.8969* 0.9050* 52mm 0.9138 0.9233 查得G（а）=0.8969, G（β）=0.9050 （2）标准物质的效率公式 ε（α）= ε（β）= 式中R（α）,R（β）-标准源平均计数 A(α),A(β)-标准源活度 M(α),M(β)-标准物质重量g （3）水中的总αβ活度测量 3）样品粉尘活度公式 (1)α活度，标准物质241Am 14.4 Bq/g 即7.2 Bq/500mg 计数为4.5个/分，样品计数 401.8个/分 A1 Bq/500mg A=1285.76 Bq/g=3.475×10-5 μCi/g (2）β活度，标准物质KCl 10Bq/g ，116.6个/分，即5 Bq/500g