Учет поправок на самопоглощение при гамма-спектрометрическом анализе объемных образцов.

Были разработаны метод и программа для коррекции влияния плотности образца на поглощение в нем гамма-квантов. Особенностью метода является то, что не требуется знание абсолютной активности источников, используемых при калибровке.

Метод основан на аналитической аппроксимации зависимости чувствительности регистрации гамма-квантов от их энергии и от плотности материала источника. Параметры аппроксимации определяются из измерений источников различной плотности для каждой комбинации «детектор – контейнер образца» и используются для коррекции значений чувствительности при обработке спектров. Метод позволяет корректировать влияние плотности образца в диапазоне от 0.1 до 3.0 г/см³.

Для выбора аналитической модели, описывающей ослабление гамма-квантов в веществе источника, и определения значений ее параметров была проведена серия измерений относительной эффективности для источников стандартных конфигураций в зависимости от энергии гамма-квантов и плотности материала источников.

Измерения проводились с источниками, наполняющими стандартные измерительные контейнеры А1 объемом 145 см³ и А3 объемом 250 см³. Контейнеры были заполнены однородными смесями источника ²²⁶Ra и радиационно-инертных наполнителей различной плотности. Использовались 7 источников в контейнерах А1 с плотностями 0.246, 0.471, 0.699, 0.890, 1.370, 1.820 и 2.520 г/см³ и 7 источников в контейнерах А3 с плотностями 0.237, 0.456, 0.685, 1.090, 1.395 1.810 и 2.537 г/см³. Активности источников составляли от 5 до 10 кБк. В результате измерений спектров источников спектрометрами с несколькими и их обработки были получены значения скоростей счета с оценками их погрешностей для пиков полного поглощения гамма-квантов с энергиями 242, 295, 352, 609, 768, 934, 1121, 1238, 1378, 1729, 1764, 2204 и 2447 кэВ.

Расчетные значения коэффициента поправки на плотность для детектора CANBERRA GC130210 и цилиндрического контейнера  90 x 110 мм при реперной плотности ρ₀ = 1 г/см³ приведены на рисунках 1 и 2. Погрешности расчетных значений коэффициента коррекции представлены на рисунках 3 и 4. Из рисунков видно, что обе рассмотренные модели дают практически тождественные результаты при E>50 кэВ, максимальное расхождение между ними имеет место при Е ≈ 20 кэВ. В этой же области малых энергий обе модели дают максимальную оценку своей погрешности.

Рисунок 1. Зависимость коэффициента поправки на плотность от энергии при плотности образца 1.5 г/см³


Рисунок 2. Зависимость коэффициента поправки на плотность от энергии при плотности образца 0.5 г/см³


Рисунок 3. Зависимость погрешности определения коэффициента поправки на плотность от энергии при плотности образца 1.5 г/см³


Рисунок 4. Зависимость погрешности определения коэффициента поправки на плотность от энергии при плотности образца 0.5 г/см³

Вернуться на главную страницу...