摘 要：超低本底流氣式正比計(jì)數(shù)器是樣品總α/ β 測(cè)量的理想探測(cè)器，但本身具有較強(qiáng)的串道現(xiàn)象，影響樣品測(cè)量的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)研究了流氣式正比計(jì)數(shù)器在同一質(zhì)量厚度、不同241 Am 和40 K 質(zhì)量分?jǐn)?shù)下α→β、β→α 串道影響，建立了總α/ β 串道修正的二元方程，并與遮蓋修正法進(jìn)行對(duì)比，對(duì)自制的25 組α/ β 模擬粉末樣品進(jìn)行了測(cè)量和串道修正。結(jié)果顯示α→β 串道影響較大，修正因子隨著α 計(jì)數(shù)率的變化并非恒定值;β→α 串道修正因子影響較小，其平均值為0. 001;遮蓋修正法對(duì)模擬粉末樣品中β 測(cè)量結(jié)果的修正效果較差，其相對(duì)偏差絕對(duì)值介于1. 4% ～45. 0%;二元方程修正法對(duì)模擬粉末樣品中β 測(cè)量結(jié)果的修正效果較好， 其相對(duì)偏差絕對(duì)值介于0～5. 5%。

關(guān)鍵詞：超低本底流氣式正比計(jì)數(shù)器;串道修正;二元方程修正法

中圖分類號(hào)：TL811+ . 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

四川省核設(shè)施、核技術(shù)利用企業(yè)眾多。樣品中總α / β 測(cè)量是核與輻射預(yù)警監(jiān)測(cè)最有效的手段之一[1] ，當(dāng)前的分析方式主要參照國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制定的兩種分析方法[2-3] ，利用單一能量的α、β 核素分別對(duì)探測(cè)器進(jìn)行α、β 效率刻度，使用相對(duì)比較法進(jìn)行測(cè)量，刻度得到的儀器效率未受串道的影響。超低本底流氣式正比計(jì)數(shù)器是總α / β 測(cè)量的理想探測(cè)器，相比閃爍體探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器具有較低的本底計(jì)數(shù)、較好的探測(cè)效率，但本身具有較強(qiáng)的α / β 串道現(xiàn)象[4] ，因此當(dāng)分析對(duì)象為α / β 核素混合樣時(shí)，串道對(duì)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響不容忽視。目前，國(guó)內(nèi)外[5-8] 分別從電子學(xué)改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)修正兩方面探討了閃爍體、流氣式正比計(jì)數(shù)器α / β 測(cè)量?jī)x的串道修正方法，并指出待測(cè)樣品測(cè)量中產(chǎn)生的X-γ 射線不會(huì)引起α / β道的計(jì)數(shù)增加，而實(shí)驗(yàn)修正方面的研究主要集中于待測(cè)樣品在不同質(zhì)量厚度單一計(jì)數(shù)率下的串道修正，未見針對(duì)相對(duì)比較法的、相同質(zhì)量厚度下不同α / β 計(jì)數(shù)情況對(duì)串道影響的研究，并且修正方法直接使用固定的串道修正因子進(jìn)行計(jì)算，忽略了不同計(jì)數(shù)率對(duì)串道修正因子的影響，限制了其應(yīng)用范圍。

鑒于以上需求，本文系統(tǒng)研究了流氣式正比計(jì)數(shù)器在同一質(zhì)量厚度、不同α / β 計(jì)數(shù)情況下α→β、β→α 串道現(xiàn)象，總結(jié)了各自的影響規(guī)律，建立了一種基于流氣式正比計(jì)數(shù)器測(cè)量總α / β 串道影響修正的方法，針對(duì)待測(cè)樣品中α→β 的串道影響同時(shí)對(duì)比傳統(tǒng)的遮蓋修正法，對(duì)自制的25 組α /β 模擬粉末樣品進(jìn)行測(cè)量和串道修正計(jì)算，驗(yàn)證了修正方法的可行性，以期對(duì)樣品中總α / β 測(cè)量的串道影響進(jìn)行更好的修正。

1 材料和方法

1. 1 儀器

ORTEC 四路低本底計(jì)數(shù)器MPC-9604，每個(gè)探測(cè)器直徑為57 mm，工作氣體是P-10（90%Ar和10%CH4 ）氣體，其中探測(cè)器A 的工作條件及計(jì)量性能指標(biāo)列于表1。測(cè)量樣品盤為直徑52 mm的不銹鋼盤，鋪盤樣品的質(zhì)量為240 mg，質(zhì)量厚度為11. 3 mg/ cm2 ; 樣品和本底的測(cè)量時(shí)間均為200 min。所用天平為日本島津（ SHIMADZU）AUX120 型電子分析天平。