【摘要】：HPGeγ譜儀和NaI（Tl）γ譜儀是最常用于放射性測量的譜儀，在環(huán)保系統(tǒng)內(nèi)，用于環(huán)境土壤樣品放射性測量所用的譜儀基本上都是采用HPGeγ譜儀。HPGeγ譜儀相比于Na（ITl）γ譜儀，它的能量分辨率和能量線性等性能更好些，但是，在實際的測量過程中，依然存在一些能量很近的譜峰相互重疊難以分辨，加之統(tǒng)計漲落、散射本底的存在，都會影響核素的定性定量分析。 本文是基于貴州省伴生礦放射性水平調(diào)查項目的基礎(chǔ)上完成的，綜合對比了國內(nèi)外有關(guān)γ能譜數(shù)據(jù)處理分析的現(xiàn)狀，主要對HPGeγ譜譜分析在尋峰、本底扣除以及用高斯反卷積響應(yīng)矩陣法解析γ譜幾個方面進行了一些研究。 （1）尋峰方法的研究：論文主要是采用簡單比較法和一階導(dǎo)數(shù)法兩種方法。在簡單比較法中，對于峰位的計算運用了重心法和擬合法，發(fā)現(xiàn)重心法計算峰位的效果優(yōu)于擬合法計算峰位的效果；譜線進行光滑處理前后分別尋峰，進行光滑處理后的尋峰的效果好于光滑處理前的效果。而在一階導(dǎo)數(shù)法尋峰中，對已進行平滑處理的譜線，用一階導(dǎo)數(shù)法尋峰效果較差；未經(jīng)平滑處理的譜線，用一階導(dǎo)數(shù)尋峰效果比較理想。 （2）譜線本底扣除方法的研究：論文主要采用SNIP本底扣除和穩(wěn)健回歸本底扣除兩種方法。經(jīng)初步試驗，SNIP方法簡單，實用性更強，穩(wěn)健回歸對于HPGe這種8192道的寬范圍譜段效果不是很好，需要做譜段分段處理。 （3）高斯反卷積響應(yīng)矩陣解析γ譜的研究：論文主要是針對于HPGe的γ能譜譜數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的FWHM構(gòu)建高斯響應(yīng)矩陣，通過反卷積對γ能譜數(shù)據(jù)進行解析。從結(jié)果可以看出，反卷積能夠提高能譜的分辨效果和分離重峰，也可以進行進一步的定量應(yīng)用研究。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TL817
【圖文】：

應(yīng)三種主要的作用機制。對于幾十 keV 到數(shù)百 keV 的低能γ射線，光電效應(yīng)占據(jù)優(yōu)勢；對于 5～10 MeV 以上的高能γ射線，電子對效應(yīng)占據(jù)優(yōu)勢；康普頓效應(yīng)則在數(shù)百keV到3MeV能量范圍內(nèi)是最有可能發(fā)生的相互作用（如圖2-2所示）。下面重點介紹光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)以及電子對效應(yīng)三種主要的作用方式。圖 2-2 三種相互作用占優(yōu)勢的區(qū)域2.2.1 光電效應(yīng)當進入閃爍體的 γ 光子的所有能量被靶物質(zhì)原子中的束縛電子所吸收，束縛電子用其中的一部分能量來擺脫原子的束縛使電子能夠發(fā)射出去，成為光電子，γ 光子則消失；剩下多余的能量則作為光電子的動能，發(fā)生光電效應(yīng)。如圖 2-3所示。在光電效應(yīng)中，如果入射的 γ 射線屬于單能，產(chǎn)生的相應(yīng)光電子也會是單能。一般來說，K 殼層是光電子最有可能發(fā)射出來的殼層，其次是 L 層、M 層、N 層。當入射 γ 光子的能量較低（小于數(shù)百 keV）

圖 2.3 光電效應(yīng)頓效應(yīng)線與靶物質(zhì)發(fā)生碰撞，產(chǎn)生的碰撞為一種典型的非彈性一部分能量轉(zhuǎn)移給核外電子，核外電子獲得足夠能量后反沖電子，反沖電子沿著與 γ 光子入射方向成 φ 角發(fā)射將沿著與入射方向成 θ 角的方向散射出去。這種情況下運動方向和能量經(jīng)過相互作用后都會發(fā)生改變，這個過 2-4 所示。應(yīng)中的 γ 射線是本身消失，能量則百分之百的轉(zhuǎn)給原子應(yīng)中的 γ 光子能量不是全部損失，而只是損失部分能量相互結(jié)合最弱的外層電子。當入射 γ 射線的能量范圍在V～3MeV），靶物質(zhì)的原子序數(shù)較低時，主要發(fā)生康普

圖 2.3 光電效應(yīng)2 康普頓效應(yīng)當 γ 射線與靶物質(zhì)發(fā)生碰撞，產(chǎn)生的碰撞為一種典型的非彈性碰撞時自身的一部分能量轉(zhuǎn)移給核外電子，核外電子獲得足夠能量后，會脫離縛成為反沖電子，反沖電子沿著與 γ 光子入射方向成 φ 角發(fā)射出去，損 γ 光子將沿著與入射方向成 θ 角的方向散射出去。這種情況下的入射 的初始運動方向和能量經(jīng)過相互作用后都會發(fā)生改變，這個過程就叫康，如圖 2-4 所示。光電效應(yīng)中的 γ 射線是本身消失，能量則百分之百的轉(zhuǎn)給原子的核外普頓效應(yīng)中的 γ 光子能量不是全部損失，而只是損失部分能量，它一般原子核相互結(jié)合最弱的外層電子。當入射 γ 射線的能量范圍在低能和高幾百 keV～3MeV），靶物質(zhì)的原子序數(shù)較低時，主要發(fā)生康普頓效應(yīng)

【參考文獻】

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本文編號：2754717