MPC－9604型流氣式四路低本底α、β計(jì)數(shù)器效率研究

MPC-9604型流氣式四路低本底α、β計(jì)數(shù)器效率研究

文自富， 何滔滔

(云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站，云南 昆明)

摘要：簡(jiǎn)述了MPC-9604型流氣式四路低本底α、β計(jì)數(shù)器效率校準(zhǔn)的基本原理，研究了α源各鋪樣質(zhì)量與探測(cè)效率的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：低本底α、β計(jì)數(shù)器；探測(cè)效率;研究

收稿日期：2014-07-09

中圖分類(lèi)號(hào)：X837文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

低本底α、β計(jì)數(shù)器具有測(cè)量靈敏度高、本底低、儀器長(zhǎng)期穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，因此廣泛用于環(huán)境樣品、退役樣品、核電站、反應(yīng)堆、進(jìn)出口商品、飲用水、醫(yī)藥衛(wèi)生、同位素生產(chǎn)、生物樣品等方面的弱α、β放射性測(cè)量，是一種不可或缺的常規(guī)測(cè)量手段[1]。

低本底α、β計(jì)數(shù)器是相對(duì)的測(cè)量裝置，探測(cè)效率的準(zhǔn)確度是保證測(cè)量裝置測(cè)值準(zhǔn)確可靠的重要前提，而探測(cè)效率與源的自吸收關(guān)系密切[2]。本次工作制備了不同重量的241Am標(biāo)準(zhǔn)源樣品，分別對(duì)低本底α、β計(jì)數(shù)器各道進(jìn)行了效率測(cè)量，研究了不同重量標(biāo)準(zhǔn)源樣品與探測(cè)效率的關(guān)系，為確定α源對(duì)低本底α、β計(jì)數(shù)器探測(cè)效率的確定提供了一定的計(jì)量保障。

1測(cè)量設(shè)備

1.1天平

天平選用BS210S型電子分析天平，用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行稱量，其主要技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍：0.1mg～200g；允許誤差極限：0.01mg。

1.2低本底α、β計(jì)數(shù)器

低本底α、β計(jì)數(shù)器采用MPC-9604型流氣式四路低本底α、β計(jì)數(shù)器，主要用于測(cè)量微弱放射性樣品中的α、β放射性強(qiáng)度，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：α本底計(jì)數(shù)率≤0.1cpm，β本底計(jì)數(shù)率≤1cpm；測(cè)量氣體：P-10氣體；探測(cè)器有效面積：~20cm2；串?dāng)_：1count/100000counts。

1.3樣品托盤(pán)

樣品托盤(pán)采用直徑50mm的不銹鋼托盤(pán)。

1.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

總α粉末標(biāo)準(zhǔn)源：Am-241，13.1Bq/g。

1.5干燥器

恒溫干燥器、恒溫干燥箱。

1.6無(wú)水乙醇

采用分析純無(wú)水乙醇，乙醇含量不小于99.7% 。

2樣品制備

選取直徑50mm不銹鋼托盤(pán)11個(gè)，用自來(lái)水洗凈，烘干后用無(wú)水乙醇清洗，待干后再用蒸餾水洗滌烘干并編號(hào)。

將標(biāo)準(zhǔn)241Am源稱取適量放于研缽中反復(fù)研磨，充分磨細(xì)后放干燥箱中105℃烘烤，反復(fù)稱量、烘烤直至恒重。將標(biāo)準(zhǔn)241Am源按0.10、0.11……0.20g重量稱量，并用無(wú)水乙醇將標(biāo)準(zhǔn)241Am源浸濕并均勻鋪在每一個(gè)不銹鋼托盤(pán)里，待無(wú)水乙醇晾干后放入干燥箱105℃烘干，烘干冷卻后放入恒溫干燥器里待測(cè)。

3效率校準(zhǔn)

3.1校準(zhǔn)原理

使用已知活度A的標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)低本底α、β計(jì)數(shù)器進(jìn)行活度效率校準(zhǔn)。測(cè)量得到樣品計(jì)數(shù)率為n，本底計(jì)數(shù)率為nb,根據(jù)下式得到α活度探測(cè)效率η：

η=n-nb/A

3.2本底測(cè)量

用潔凈的直徑50mm的不銹鋼托盤(pán)對(duì)儀器的本底進(jìn)行10次測(cè)量，每次1000min。記錄每路α平均本底計(jì)數(shù)率，要求α≤0.1cpm。結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　本底測(cè)量結(jié)果 　(cpm/min)

3.3樣品測(cè)量

將各重量的標(biāo)準(zhǔn)源樣品依次放入計(jì)數(shù)器各道中測(cè)量，計(jì)數(shù)器各道對(duì)每一個(gè)重量的標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行4次測(cè)量，每次測(cè)量30min，記錄每路α源平均計(jì)數(shù)率。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　樣品測(cè)量結(jié)果　(cpm/min)

如圖1所示，計(jì)數(shù)器各道α探測(cè)效率均與α源樣品質(zhì)量成反比，這與α源樣品自吸收有很大原因，可以看出α源樣品隨鋪樣質(zhì)量的增加導(dǎo)致計(jì)數(shù)器各道對(duì)α探測(cè)效率減弱的關(guān)系。

A道質(zhì)量與效率的關(guān)系式y(tǒng)= -0.4573x+ 0.1583；

B道質(zhì)量與效率的關(guān)系式y(tǒng)= -0.2509x+ 0.1251；

C道質(zhì)量與效率的關(guān)系式y(tǒng)= -0.5091x+ 0.1652；

D道質(zhì)量與效率的關(guān)系式y(tǒng)= -0.5633x+ 0.1751

4結(jié)束語(yǔ)

本次工作主要是針對(duì)241Am標(biāo)準(zhǔn)α源鋪樣質(zhì)量研究MPC-9604型流氣式四路低本底α、β計(jì)數(shù)器各道α探測(cè)效率的影響和規(guī)律，可以看出α標(biāo)準(zhǔn)源樣品鋪樣質(zhì)量與探測(cè)效率成反比關(guān)系。進(jìn)一步證明了α源鋪樣質(zhì)量與效率的線性關(guān)系，為確定合適的鋪樣質(zhì)量提供了一定的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 常鐘澤，漆明森.低本底α、β測(cè)量?jī)x效率校準(zhǔn)研究[J].宇航計(jì)測(cè)技術(shù)，2011，(1).

[2] 崔建平,娜仁高娃.BH1227型低本底α、β測(cè)量?jī)x性能檢測(cè)[J].城鎮(zhèn)供水，2011，(6).

Study on the Efficiency of MPC-9604 Low Background Alpha and Beta Counter

WEN Zi-fu,HE Tao-tao

(Yunnan Radiation Monitoring and Supervision Station,Kunming Yunnan 650034 China)

Abstract：The basic theory of calibrating the efficiency of MPC-9604 low background alpha and beta counter was introduced. The relationship between the efficiency and the quality of alpha samples was studied as well.

Key words： low background alpha and beta counter;detection efficiency；study

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