[发明专利]一种γ能谱组合探测系统及γ能谱测量方法

说明书

本发明提供了一种γ能谱组合探测系统，该系统通过将高能量分辨率探测器和高探测效率探测器进行组合，通过数据采集与处理模块，实现了不需要采用高成本或延长测量时间提高高能量分辨率探测器的计数，便能达到高能量分辨率和高探测效率的γ能谱测量；本发明还提供了应用该系统进行γ能谱测量的方法，该方法以高能量分辨率探测器的峰位为基准，对高效率探测器能谱进行反褶积，从而计算出其全能峰面积，并通过全能峰面积计算核素活度水平，从而解决了现有技术的瓶颈问题。

技术领域

本发明属于核辐射探测技术领域，具体涉及一种由高能量分辨率和高探测效率探测器构成的、能同时实现高能量分辨率、高探测效率的γ能谱组合探测系统及γ能谱测量方法。

背景技术

现有的对核素的γ能谱进行测量、获得核素种类和活度水平的方法，往往是使用核素探测器获得核素的γ能谱，之后从中读出γ射线的全能峰峰位，根据全能峰峰位对核素种类进行识别，以及从中读出γ射线的全能峰面积，根据全能峰面积得出核素的活度水平，其中，根据全能峰峰位对核素种类进行识别，要求探测器具有高能量分辨率，根据全能峰面积得到核素的活度水平，要求探测器具有较高的探测效率。探测器的能量分辨率越高，γ核素识别能力越强，探测效率越高，γ核素活度水平计算越精确，尤其是在对于低水平放射性水平测量时，这两个特点尤为重要，如果需要同时获取准确的核素种类和活度水平，则需要探测器不仅具有高能量分辨率，还需要有高的探测效率。

然而现有技术存在以下不足：高能量分辨率探测器本身探测效率不高，在做核素探测尤其是低放射性水平核素探测时，探测效率更是很难达到要求，为弥补这一不足，目前的方法是提高高能量分辨率探测器本身的效率，或者延长探测时间，然而，由于高能量分辨率探测器成本一般较高，提高其自身探测效率更是会大幅增加成本；通过延长探测时间不但会增加探测成本，而且很多场合中并不允许长时间探测，这两种方式目前都存在较大缺陷，无法满足放射性核素γ能谱探测，尤其是低放射性水平的核素探测的需要。

所以，提供一种既具有高能量分辨率、又具有高探测效率的探测系统及测量方法，对于γ能谱测量具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种既具有高能量分辨率、又具有高探测效率的γ能谱探测系统，该系统通过将高能量分辨率探测器和高探测效率探测器进行组合，不需要采用高成本或延长测量时间提高高能量分辨率探测器的计数，便能同时达到高能量分辨率和高探测效率的γ能谱测量。本发明还提供了应用该系统进行γ能谱测量的方法，该方法不需要通过高能量分辨率探测器读取全能峰面积，而是以高能量分辨率探测器的核素峰位为基准，对高效率探测器能谱进行反褶积，从而计算出其全能峰面积，并通过全能峰面积计算核素活度水平，从而解决了现有技术的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种γ能谱组合探测系统，包括高能量分辨率探测器、高探测效率探测器、数据采集处理模块、通讯模块、上位机，所述的高能量分辨率探测器、高探测效率探测器分别与数据采集处理模块相连接，数据采集处理模块与上位机之间通过通讯模块相连接；或：所述的数据采集处理模块安装在上位机中，所述的高能量分辨率探测器、高探测效率探测器分别与通讯模块相连接，通讯模块与上位机相连接，通过安装在上位机中的数据采集处理模块进行数据的采集和处理。

进一步地，所述的高探测效率探测器为一个或多个。

进一步地，所述的高能量分辨率探测器、高探测效率探测器通过第一模数转换器ADC、第二模数转换器ADC与数据采集处理模块或通讯模块相连接。

一种应用如上所述的γ能谱组合探测系统的γ能谱测量方法，包括以下步骤：

(1)调整所述的γ能谱组合探测系统中各个探测器各个探头的能量测量范围，使各个探测器能量测量范围趋于一致；