[发明专利]高纯锗探测器无源效率刻度的锗晶体尺寸自动调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及辐射测量技术领域，具体涉及一种用于高纯锗探测器无源效率刻度的锗晶体尺寸自动调整方法。

背景技术

高纯锗(HPGe)探测器是辐射测量中应用最为广泛的探测器之一。在辐射测量中通常需要对所用探测器进行效率刻度。目前利用蒙特卡罗方法对高纯锗探测器进行无源效率刻度，一般都是在准确获得晶体尺寸数据后直接进行模拟计算。其中最为关键的晶体灵敏区尺寸一般较难确定，通常的一种做法是结合实验结果对晶体灵敏区尺寸进行手工调整以得到较为满意的计算准确度，但手工调整过程人为因素影响较大，且花费时间也较长。

发明内容

本发明的目的在于针对高纯锗探测器晶体灵敏区尺寸较难确定的问题，提供一种高纯锗探测器无源效率刻度的锗晶体尺寸自动调整方法。

本发明的技术方案如下：一种高纯锗探测器无源效率刻度的锗晶体尺寸自动调整方法，包括如下步骤：

(1)在一个测量位置处，测量获得三个或三个以上不同E_i能量γ射线全能峰探测效率测量值η_mea(E_i)；

(2)设定高纯锗晶体尺寸参数中晶体死区厚度为T、晶体半径为R、晶体长度为L，依据高纯锗探测器产品说明书给出的晶体原始尺寸T₀、R₀、L₀，进行蒙特卡罗模拟计算，获得步骤(1)中相应的各E_i能量γ射线全能峰探测效率计算值η_cal(E_i)；

(3)若各E_i能量γ射线效率计算值η_cal(E_i)与相应的E_i能量γ射线效率测量值η_mea(E_i)之间的相对误差没有达到要求，则以当前晶体死区厚度T_n为初始值，逐次改变晶体死区厚度T＝T_n+N*Δt，其中n从0开始为整数、Δt为步长、N为整数、此时R_n和L_n保持不变，针对不同E_i能量分别进行蒙特卡罗计算得到一系列与晶体死区厚度T相对应的不同E_i能量γ射线效率计算值η_cal(E_i，T)；采用直线拟合方法，获得当前晶体尺寸T_n、R_n、L_n下，晶体死区厚度T对不同E_i能量γ射线效率计算值的影响公式δη_cal(E_i)＝f_t，Ei(T)；

(4)同理获得晶体半径R对不同E_i能量γ射线效率计算值的影响公式δη_cal(E_i)＝f_r.Ei(R)，晶体长度L对不同E_i能量γ射线效率计算值的影响公式δη_cal(E_i)＝f_l，Ei(L)；由此，得出在当前晶体尺寸T_n、R_n、L_n下，晶体死区厚度T、晶体半径R、晶体长度L对不同E_i能量γ射线效率计算值的总影响公式δη_cal(E_i)＝f_t，Ei(T)+f_r，Ei(R)+f_l，Ei(L)；

(5)对不同E_i能量设定δη_cal(E_i)为当前E_i能量γ射线效率计算值与相应的E_i能量γ射线效率测量值η_mea(E_i)之间相对误差的负数，将上述步骤(4)所得不同E_i能量γ射线效率计算值的总影响公式δη_cal(E_i)＝f_t，Ei(T)+f_r.Ei(R)+f_l，Ei(L)组合起来构建成线性方程组，即可得到第n+1次晶体尺寸T_n+1、R_n+1、L_n+1；