遠距離高靈敏度γ照相關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文介紹了核突發(fā)事故應急對伽馬相機的需求背景、常見的伽馬相機的基本原理，針對核突發(fā)事故應急的需求，論文作者在閃爍陣列、多陽極光電倍增管的數(shù)據(jù)采集方法、數(shù)據(jù)處理方法、脈沖甄別、計數(shù)統(tǒng)計分析等方面開展了大量的研究工作，設(shè)計了適合核突發(fā)事故應急的特殊需求的伽馬相機，分析了這種相機的應用前景。
　　由于突發(fā)事件應急行動的急迫性，需要伽馬相機具備如下特點:靈敏度高、探測時間短、體積小、重量輕。微通道板圖像增強器型伽馬相機由于熱電子噪聲較多，

2、靈敏度較低，不適宜突發(fā)事故應急使用。為了提高靈敏度、縮短探測時間，論文作者首次提出了采用報警判據(jù)與閃爍陣列相結(jié)合的辦法，設(shè)計了基于多陽極光電倍增管的伽馬相機，使得伽馬相機能探測接近甚至低于環(huán)境本底伽馬輻射的放射性污染源。
　　論文主要采用多種方式提高系統(tǒng)靈敏度和減小系統(tǒng)體積:采用屏蔽措施降低環(huán)境本底的影響、增大通光孔徑、利用信號甄別技術(shù)提高信噪比、根據(jù)本底統(tǒng)計分布概率結(jié)合報警判據(jù)分析計數(shù)統(tǒng)計結(jié)果。由于突發(fā)事件應急行動的急迫性，需要

3、伽馬相機具備體積小、重量輕的特點，因此屏蔽體不可能做的太厚，否則系統(tǒng)將很笨重。針對伽馬射線這類低通量、高穿透力的射線成像，增大通光孔徑的主要辦法是采用編碼孔成像。本文研究了半影編碼成像法與報警判據(jù)結(jié)合來尋源的方法，半影編碼成像法可以增大系統(tǒng)的視野范圍，縮短尋找污染源的時間。采用快衰減時間、高光產(chǎn)額的閃爍陣列可以提供單脈沖的幅度。電子熱噪聲與伽馬射線生成的光電子脈沖相比，幅度略低，通過幅度甄別可以消除一部分電子熱噪聲。本文研究了Ce∶YA

4、P晶體、鋱鈰閃爍玻璃等快衰減時間閃爍體的發(fā)光性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ce∶YAP晶體光產(chǎn)額高、衰減時間較短，能有效的提高幅度甄別效率。電子熱噪聲的半高寬只有1～2ns，Ce∶YAP晶體的發(fā)光半高寬10～20ns采用波形整形與寬度識別的方法可以進一步降低電子熱噪聲的影響。放射性監(jiān)控儀器一般是根據(jù)輻射場強度變化量的大小給出報警信號，通常將探測器當前計數(shù)與本底平均計數(shù)進行比較，當兩者的差值超過一定的范圍，就給出警示信號。用來判別偏離程度概率的公式叫做報