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伽玛能谱分析简介 一、综述 伽玛能谱分析技术，是快速、可靠、非破坏修地确定待测样品中各种具有伽玛辐射的放射性核素的性质及其强度的重要手段，是一种比较直观的仪器分析技术。它在核物理研究、地质勘测、环境放射性研究、国土安全等方面都发挥了巨大的作用。 伽玛能谱分析分为定性分析和定量分析两步。 第一步，利用各种核素的半衰期和特征伽玛射线能量的不同，或者根据辐射多种能量伽玛射线的核素，各能量射线相对强度比的差异，从预先备有的核素特征中，细致筛选出可能的核索，确定被测试样所含有的成分，属于那类核素，并给出置信度。 第二步，在定性分析的基础上，根据伽玛能谱的特征、复杂程度、标准源谱图的具备情况以及数据处理手段等条件，选择恰当的解析方法，或者几种方法结合使用，对伽玛能谱进行定量解析。 二、伽玛能谱仪的刻度 在能谱的定性，定量分析中，谱仪的刻度是必不可少的工作。准确、可靠的谱仪刻度数据，是准确、可靠分析的必要条件。 伽玛谱仪的主要指标 1、谱仪的道数和道宽 道数的多少，往往是由能谱测量所要求的分辨率来决定。分辨率越高，△E就要求越小，道数就要求越多。 2、能量分辨率 3、仪器线性度 谱仪的线性同样是包括探测器和电子学设备的总效应，因而有积分线性和微分线性之分。 (l)积分线性:表示峰道址和射线能量之间的线性程度。对探测器来说，线性是表示在探测器中形成的脉冲幅度与入射到探测器的伽玛射线能量之间的线性程度，对多道分析器来说，积分线性就是道址与道边界(或道中心)所刘应的输入幅度之间的线性程度。两种线性的总效应构成了谱仪的积分线性。 (2)微分线性:谱仪的微分线性主要是表示多道分析器各道宽的均匀性程度。把相邻二散据点对应的，能量之差除以这二点间的道数即得到这二点间的平均道宽。宏观微分线性就是多道分析器各段平均道宽间的偏差。 4、谱仪的死时间 5、谱仪的稳定性 （1）工作电压 （2）温度 （3）磁场 刻度方法 射线全能峰是伽玛能谱定性，定量分析的基础。因此，谱仪刻度的目标仍是针对全能峰。一个全能峰的半宽度、峰址、峰高（与半宽度一起确定了峰面积）确定了一个峰的质和量。 半宽度随能量的变化标志着谱仪的分辨本领。峰址随能量的变化标志着谱仪的线性，这是定性分析的基础。峰高和半宽度决定了峰的面积，乃与伽玛射线强度联系起来，那么峰面积效率随能量的变化关系则是定量分析的甚础。所以谱仪的刻度就是要求出半宽度、峰址、峰面积对能量的关系曲线。但是必须指出，对于采用不同的能谱解析方法，谱仪的刻度方法是不一样的，这里只是就全能峰的刻度来讨论。 能量刻度 ER-E关系曲线测定 确立能量分辨率随能量的关系曲线 效率刻度 根本问题就是要确定全能峰效率随能量的关系曲线。确定此曲线的方法主要有实验测量方法和理论计算方法两种，当然也可以采用两种方法结合起来。 (一)NaI(TI)探测器探测效率的实验标定 (1)刻度源法.用一组能量范围足够宽，能量巳知的标准单能伽玛射线源，各源均具有相同的几何形伏和尺寸，保证谱仪在恒定的工作状态以及源与探测器之间的几何条件恒定的条件下，测量标准源系列的能谱。用适当的方法计算各标准场特征伽玛射线全能峰面积(计数)，然后计算该能量所对应的全能峰效率。 用这个方法作效率刻度时应注意下面几个问题: eq \o\ac(○,1)准系列源必须与待分析样品的几何形状一致。 ②标准系列源与待分析样品的物质组成应尽可能一致. ③标准源与样品测量时的几何位置必须相同，谱仪的工作状态也应该一样。 ④标准源与样品的伽玛射线全能峰面积的计算方法必须相同。 ⑤作效率刻度时，特F19是在低能区要考虑碘KX射线逃逸效应的修正。 ⑥标准源系列源强不宜太强，否则，可能产生随机符合加和效应，甚至可能使谱形发生畸变，致使刻度结果误差增大。 必须指出，任何方法的采用都必须对具体问题作具体的分析。在有些场合，不必要从很低的能量(如50KeV)到很高的能量整个很宽的范围内进行刻度，而只须要一定能量段的刻度曲线。