遠(yuǎn)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(yīng)急對(duì)伽馬相機(jī)的需求背景、常見(jiàn)的伽馬相機(jī)的基本原理，針對(duì)核突發(fā)事故應(yīng)急的需求，論文作者在閃爍陣列、多陽(yáng)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(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)分析等方面開(kāi)展了大量的研究工作，設(shè)計(jì)了適合核突發(fā)事故應(yīng)急的特殊需求的伽馬相機(jī)，分析了這種相機(jī)的應(yīng)用前景。
　　由于突發(fā)事件應(yīng)急行動(dòng)的急迫性，需要伽馬相機(jī)具備如下特點(diǎn):靈敏度高、探測(cè)時(shí)間短、體積小、重量輕。微通道板圖像增強(qiáng)器型伽馬相機(jī)由于熱電子噪聲較多，

2、靈敏度較低，不適宜突發(fā)事故應(yīng)急使用。為了提高靈敏度、縮短探測(cè)時(shí)間，論文作者首次提出了采用報(bào)警判據(jù)與閃爍陣列相結(jié)合的辦法，設(shè)計(jì)了基于多陽(yáng)極光電倍增管的伽馬相機(jī)，使得伽馬相機(jī)能探測(cè)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(hào)甄別技術(shù)提高信噪比、根據(jù)本底統(tǒng)計(jì)分布概率結(jié)合報(bào)警判據(jù)分析計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由于突發(fā)事件應(yīng)急行動(dòng)的急迫性，需要

3、伽馬相機(jī)具備體積小、重量輕的特點(diǎn)，因此屏蔽體不可能做的太厚，否則系統(tǒng)將很笨重。針對(duì)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(bào)警判據(jù)結(jié)合來(lái)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(shí)間。采用快衰減時(shí)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(guò)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(shí)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(shí)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(shí)別的方法可以進(jìn)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(chǎng)強(qiáng)度變化量的大小給出報(bào)警信號(hào)，通常將探測(cè)器當(dāng)前計(jì)數(shù)與本底平均計(jì)數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)兩者的差值超過(guò)一定的范圍，就給出警示信號(hào)。用來(lái)判別偏離程度概率的公式叫做報(bào)