GM计数管能量响应补偿研究的新思路.pdf

第33卷 第 1O期 核电子学与探测技术 Vol_33 No．10 2013年 10月 NuclearElectronics DetectionTechnology 0ct． 2013 GM 计数管能量响应补偿研究的新思路 王成竹，张佳，沈杨，白宁，任熠，任鸿 (山西中辐核仪器有限责任公司，太原030006) 摘要：对GM计数管进行补偿是为了消除低能段能量的过响应影响，从而提高其灵敏度。如果通 过试探实验来确定屏蔽层厚度与开孔部分尺寸，过程非常复杂。论文验证了一种简便的计算补偿条件 的方法，并尝试通过软件假设分析来寻找合适的补偿条件，缩短实验周期 ，简化计算过程，最后通过对某 GM管的能量响应实验数据来说明其准确性，并加入理论结果与实验结果进行对比，两种结果基本一致， 均满足能量响应的要求。 关键词：GM计数管；能量响应补偿；能量响应 中图分类号：TL84 文献标志码：A 文章编号： 0258-0934(2013)10．1215-04 计数管因其结构简单 ，造价低 ，输出脉冲幅 定性地研究空隙率P与屏蔽层的厚度 t两者对 度大等优点被广泛用于 x、 射线剂量测量仪 计数管能量响应的影响，并从实验上试探，来找 器中，但因固有的低能响应过高，影响其测量准 出较为理想的条件。对于不同类型的GM管， 确度的问题却一直存在。上世纪五六十年代 规格大小，管壁材质，内充气体及其气压均各不 前，人们通常用一薄层重金属材料如铅或锡将 相同，需进行补偿材料的选择以及厚度与空隙 整个计数管包裹起来，以降低它过高的低能响 的调整 ，工作量巨大，所需时间、精力较多，因此 应。但这样一来 ，便使许多对剂量有重要贡献 需要寻求一种简便的方法进行计算。 的低能成份全部屏蔽，甚至测量不到数据，为解 1 理论计算方法 决这个矛盾，上世纪六十年代后 ，有人提出多用 一 个参数即空隙率的概念来控制计数管的能量 1．1 能量响应要求 响应，即计数管不是全部包裹，而是预留一定的 根据 IEC61526—2010中对能量响应的要 空隙使辐射有一部分可直接到达计数管灵敏体 求：入射粒子能量范围满足50keV一】．3MeV， 积，产生响应。能量响应是指计数管的辐射灵 测量结果对”Cs归一后，能量响应相对于”Cs 敏度与射线能量之间的关系。简单来说，是通 的误差应该在 ±30％以内。即能量响应的参考 过改变能量(keV)来计算出计数管在该能量下 标准为”cs，将其定义为 1，那么相对于它的各 的辐射灵敏度。根据相关规定，能量响应必须 个能量下的响应需在0．7～1．3范围内，最理想 满足0．7～1．3之间。但如何确定空隙率及屏 的情况是各个能量的响应均接近于标准，也就 蔽层的厚度，又成为另一难点。过去人们都是 是说需要各个能量下的响应尽可能接近于 1。 1．2 理论基础 收稿 日期：2013—07—22 GM计数管作为 目前三大探测器类型之一 作者简介：王成竹(1985一)，男，黑龙江省齐齐哈尔 被广泛的使用着，其主要功能是核辐射探测，较 人，研究实习员，主要从事核辐射防护仪表研发工 好的灵敏度是所必须的，计数管在低能段对特 作。 定能量的光子非常敏感，过响