[发明专利]散射法测量强γ射线能谱的装置及方法

权利要求书

1.一种散射法测量强γ射线能谱的装置，其特征在于：包括带有屏蔽功能的照射器（11）、设置在照射器内的高比活度同位素放射源（12）、用于对照射器准直孔出射的γ射线（13）进行限束的前准直器（14）、用于接收前准直器（14）准直形成的准平行γ射线束流（16）的散射靶（15）、用于测量50°角散射得到的平均能量为662keV散射射线（17）的探测器（18），所述探测器（18）设置在具有准直孔的屏蔽体（19）的内腔中。

2.根据权利要求1所述的散射法测量强γ射线能谱的装置，其特征在于：所述散射靶（15）为薄靶。

3.一种散射法测量强γ射线能谱的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】散射γ能谱测量：

1.1】带有屏蔽功能照射器（11）内的高比活度同位素放射源（12），经过照射器准直孔出射γ射线（13），形成待测辐射场；

1.2】在待测辐射场束流轴线上设置的准直屏蔽器（14）对辐射场γ射线进行限束，形成准平行的透射γ射线束流（16），并垂直入射在散射靶（15）上，用探测器（18）测量得到50°角度下的散射能谱曲线（1）；

2】测量能谱的修正：

2.1】对所用探测器（18）的能量、半宽等特性进行刻度，并采用通常刻度能谱型探测器使用的¹³⁷Cs标准源，获得该探测器对662keV准单能光子的响应曲线（2）；

2.2】将响应曲线（2）和散射能谱曲线（1）进行归一化处理，并用响应曲线（2）对散射能谱曲线（1）进行康普顿散射坪A份额扣除，得到扣除康普顿散射坪后的能谱曲线（3）；

2.3】利用康普顿散射公式将曲线（3）能谱数据进行能谱反演，得到进行散射效率修正的钴源射线能谱曲线（4），所述康普顿散射公式为；

E′=E1+(E/m0c2)(1-cosθ)]]>

其中：E、E’分别为入射射线能量和散射射线能量，m₀为电子静止质量，c为光速，θ为散射角度；

2.4】采用MCNP程序，模拟不同单能光子在图2所示的测试系统下，入射能量不同的单能光子在本散射装置下的转换概率，进而得到入射光子散射截面随入能量变化的不同能量射线散射效率曲线（5），利用不同能量射线散射效率曲线（5）对进行散射效率修正的钴源射线能谱曲线（4）进行修正得到待测钴源的实际能谱曲线（6）。