[发明专利]一种低本底多普勒展宽深度分布测量系统及测量方法

摘要

本发明涉及核技术应用领域，具体涉及一种低本底多普勒展宽深度分布测量系统，包括放置在水平电动平台上的参考样品、放射源和待测样品；碘化钠探测器、第一放大器、第一单道分析器，高纯锗探测器、第二放大器、第二单道分析器、前置放大器、第三放大器、模数转换器、多道分析器、计算机；还包括符合器和W‑Cu准直器。该测量系统实现了对待测样品的多普勒展宽深度分布测量的自动控制，并且在此基础上增加了符合系统，将测得的多普勒展宽谱的峰顶与本底的计数比提高一个数量级，有效降低了本底。

主权项

1.一种利用低本底多普勒展宽深度分布测量系统的测量方法，其特征在于，包括放置在水平电动平台上的参考样品、放射源和待测样品；碘化钠探测器、第一放大器、第一单道分析器，高纯锗探测器、第二放大器、第二单道分析器、前置放大器、第三放大器、模数转换器、多道分析器、计算机；还包括符合器和W‑Cu准直器；碘化钠探测器位于待测样品的一侧，与第一放大器和第一单道分析器相连；用于接收正电子在待测样品中湮灭产生的γ光子，产生脉冲信号I，输出到第一放大器；第一放大器将接收到的脉冲信号I放大后，输出到所述第一单道分析器；第一单道分析器与符合器相连，第一单道分析器将接收到的脉冲信号I进行能量选择后输出到符合器；W‑Cu准直器位于待测样品的另一侧；高纯锗探测器位于W‑Cu准直器的后方，分别与第二放大器和前置放大器相连，用于接收从狭缝里射出的γ光子，产生相应脉冲信号II，分别输出到前置放大器和第二放大器；第二放大器与第二单道分析器相连，第二放大器将接收到的脉冲信号II放大后，输出到第二单道分析器；前置放大器依次与第三放大器和模数转换器相连，脉冲信号II依次通过前置放大器和第三放大器放大后，输出到模数转换器；第二单道分析器与符合器相连，第二单道分析器将接收到的脉冲信号II进行能量选择后，输出到符合器；符合器依次与模数转换器和多道分析器相连，多道分析器与计算机相连；符合器输出门信号到模数转换器，模数转换器输出数字信号到多道分析器和计算机；计算机连接水平电动平台，用于接收多道分析器的信号和控制水平电动平台的水平移动；该方法包括：根据所需测量精度和高纯锗探测的计数率来确定W‑Cu准直器的狭缝调节宽度；使在待测样品某一深度层中湮没的γ光子通过；保证较高的精确度和计数率；将待测样品固定在水平电动平台上，调节高度至合适位置，通过计算机控制水平电动平台的水平移动；深度测量范围控制在0‑2000μm；正电子在待测样品中湮没时，相反方向发射出两个γ光子，其中一个γ光子通过碘化钠探测器接收并产生相应脉冲信号I，由第一放大器放大，经过第一单道分析器筛选，输出到符合器；另一个γ光子通过高纯锗探测器接收并产生相应脉冲信号II，经第二放大器放大，再经过第二单道分析器筛选出来，输出到符合器；当脉冲信号I、脉冲信号II同时到达符合器时，符合器则输出有效门信号到模数转换器；高纯锗探测器接收并产生的脉冲信号II通过前置放大器和第三放大器放大后，输出到模数转换器；当接收到符合器的有效门信号时，模数转换器则输出信号到多道分析器；多道分析器将数模转换器输入的信号计数至不同的道址，并在以道址或能量为横坐标、每个道址中的计数为纵坐标的坐标系中，得到多普勒展宽谱；计算机利用软件收集多普勒展宽谱的数据，并通过对水平电动平台的控制，得到样品缺陷不同深度处的多普勒参数信息。