. Л
где Х(<7) — значение коэффициента асимметрии пика на уровне q его высоты; q = 0,1;
л
X, XmW) — см. формулы (1), (2), (3).
Коэффициент асимметрии пика должен быть в пределах 0,9— 1,0. -
При форме пика, близкой к симметричной, асимметрию пика допускается рассчитывать относительно линии максимума пика (моды пика). х
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Метод измерения коэффициента преобразования
Требуемый по п. 2.1.6 источник излучения (далее, если не оговорено иное, — источник излучения, с радионуклидом кобальт-60) из состава стандартных комплектов ОСГИ устанавливают с помощью дистанцерного устройства на соответствующем условиям по пп. 2.1.3, 2.1.5 расстоянии от БД.
''3.1.2. Усиление спектрометрического усилителя регулируют так, чтобы ППП измеряемой по п. 2.1.6 энергии соответствовал по ширине требованиям п. 2.1.9. Проводят подстройку цепи kom-v пенсации полюса нулем усилителя. Напряжение на детекторе БД и постоянную времени формирования усилителя устанавливают до начала измерений в соответствии с сопроводительными данными на БД или требованиям п. 2.1.2.
Набирают спектр амплитуд импульсов от регистрируемого излучения.
По снятому спектру определяют номер канала, соответствующего положению максимума ППП измеряемой энергии (1332,5 кэВ).
Убирают источник. На БД подают сигнал от генератора по п. 2.2.5. Амплитуду импульсов генератора регулируют так, чтобы максимум пика амплитудного распределения импульсов регистрировался в канале, отмеченном в и. 3.1.4.
По осциллографу измеряют амплитуду импульсов на выходе БД.
Коэффициент преобразования К, мВ/МэВ, вычисляют по формуле
(б>
где А — амплитуда импульса (по данным п. 3.1.6), мВ;
Е — значение измеряемой энергии излучения (по данным паспорта или свидетельства об аттестации на источник), МэВ. '
t 3.2. Метод измерения отношения пик/комптон
По методике, изложенной в пп. 3.1.1—3.1.3, регистриру-.. ют спектр излучения от источника, установленного на расстоянии (250±2) мм от БД.
Справа и слева от спектральных ППП, соответствующих измеряемой (1332,5 кэВ) и дополнительной (см. п. 2.1.10) энергиям фотонов излучения источника, на расстоянии четырехкратного значения ПІИПВ от абсциссы максимума ППП выбирают участки спектра шириной 9 каналов.
Среднее значение ординаты размеченных участков спектра определяют но формулам: —
для участка слева от ППП
л?/+4= ~ ; (7>
для участка справа от ППП
т-)-8
S Ni
Nm+i= , (8>
где Nt — отсчет числа импульсов, зарегистрированных в Xi канале, имп; 1 = 1... (1 + 8) для участка спектра слева от ППП; i=tn... (m + 8) для участка спектра справа от ППП.
В границах участка Xi+i<Xi<Xm+i спектр представляют в полулогарифмическом масштабе (отсчет числа импульсов по оси ординат в логарифмическом масштабе). ~
Через точки, определенные по пп. 3.2.3, 3.2.4, проводят прямую линию, аппроксимирующую границу фонового пьедестала. /Значение фона в Xi кана'ле может быть определено графически (см. приложение 5, черт. 7) или по формуле
, -г, ('gNl+4)^m,п»
Y Y ’
to Ф Am—Л(
где 1g — интерполированное значение логарифма числа импульсов в Xi канале под ППП.
Из каждого отсчета N, вычитают значение фона Л4ф и в границах спектра Xi^<Xt<Х„, в линейном масштабе строят исправленное распределение для спектральных ППП N і =Ni— —N, • ф
Вычитания фона не проводят, если число импульсов, обусловленных фоном в каждом из каналов, не превышает 2 % числа импульсов в канале максимума ППП.
Фон допускается вычитать в линейном масштабе без преобразования по п. 3.2.4. В этом случае значение фона в Xi канале определяют:
при представлении линии фона в виде плавной ступеньки —- по формуле
Мф=ДГ/+4- -%- W+4
где А — полная площадь размеченной по пп. 3.2.2—3.2.4 зоны спектра (определяется суммированием числа импульсов,, зарегистрированных в каналах), имп.;
At—і-я частичная площадь размеченной зоны спектра, имп.;
Ai== 2 Ni; t=(/-(-4)...(m4-4);
-J=U+4>
при линейном интерполировании — по формуле
Х
(И)
7 ^Z+4’^m+4 —^т+4 ‘^1+4 (^1+4~~^т+4 )Х(‘Ф “ 4
Если средние арифметические значения ординат участков спектра, размеченных по п. 3.2.2, в пределах статистической погрешности применю одинаковы (постоянный фон под пиком), линию фона по п. 3.2.5 проводят параллельно оси абсцисс. В этом случае N і =Ni—Мф.
Вид интерполяции для определения должен соответствовать указанному в НТД на БД.
® 3.2.7. После получения пиков спектра с исключенным фоновым распределением по формуле (1) определяют положение их центроиды. }
8, Значение энергетической ширины канала d, кэВ/канал, вычисляют по формуле
</= -л£а" 7— ’ ' (12>
ХЕ~
где Е], Е2— значения энергий излучения, используемых для, калибровки тракта измерений (по данным свидетель- ' ства об аттестации на источник), кэВ: для источника излучения с радионуклидом кобальт-60 Еі = = 1173,21 кэВ, Е,= 1332,47 кэВ);
л л
Х(Ег), X(£1) — номера каналов, соответствующие положениям центроид ППП с энергиями Ei и Е2 (по данным п. 3.2.7).
Для измерений по п. 3.2 допускается ширину канала определять, исходя из соответствия максимумов ППП измеряемым энергиям. — . _
С учетом масштаба по п. 3.2.8 определяют участок спектра, соответствующий энергиям от 1040 до'1096 кэВ (при измерениях спектра излучения источника с радионуклидом кобальт-60); При измерениях спектра излучения источника с-радионуклидом цезий-137 (см. п. 2.1.6) выбирают участок спектра от 358 до 382 кэВ.
Среднее значение ординаты этого участка спектра вычисляют по формуле т
где Nk— среднее арифметическое значение отсчетов числа импульсов в каналах участка' спектра, соответствующего комптоновскому распределению, имп.;
■— отсчет числа импульсов, зарегистрированных в Xi канале, имп.; i = l. . . т;
Xi, Хт— номера каналов, соответствующих границам слева и справа наиболее плоской части профиля выбранного участка спектра; (т—/)>10.
Отношение пик/комптон определяют по формуле
р N^ , (14)
Nk
где Nmax — отсчет числа импульсов в канале максимума ППП, соответствующего измеряемой энергии (по данном п. 3.2.6), имп.; '
Nk— см. формулу (13). ■ .
Метод измерения энергетического разрешения s
Спектр излучения регистрируют по методике, изложенной в пп. 3.1.1—3.1.3, таким образом, чтобы ширина ППП, соответствующего измеряемой энергии, на его полувысоте была не Менее 10 Кана’ЛОВ. ' /X7 ■ ’
По методике пп. 3.2.2—3.2.8 находят положение центроид ППП и ширину канала.
По данным спектра с исключенным фоном по формулам (2), (3), (4) определяют ПШПВ ППП, соответствующего выбранной для измерения разрешения энергий.
Абсолютное энергетическое разрешение ц, кэВ, вычисляют по формуле
rt=d- АХ(о,5), (15J
где d — значение энергетической ширины канала (по данным п. 3.3.1), кэВ/канал;
ДХ(0,5) — ПШПВ ППП измеряемой энергии (по данным п. 3.3.2).
При измерении энергетического разрешения БД с ППД типа «колодец» положение источника излучения должно соответство,- вать схеме, приведенной в приложении 4, черт. 4 (см. п. 2.1.5).
Метод измерения отношения ПШДВ к ПШПВ
Спектр излучения регистрируют по методике, изложенной в пп. 3.1.1—3.1.3, при загрузке 800—1000 с-1.
- 3.4.2. По методике, изложенной в пп. 3.2.2—3.2.6 строят гистограмму ППП, соответствующего энергии 1332,5 кэВ (или другой выбраннор для измерения энергетического разрешения БД) с исключенным фоновым распределением.
По формулам (2), (3), (4) определяют ПШПВ и ПШДВ ППП.
Отношение ПШДВ к ПШПВ (<р) для ППП вычисляют по формуле где AX(o,i), ДХ(0,5) — см. формулу (4).
ПШДВ = 1,85 ПШПВ для чисто гауссовского распределения.
Метод измерения чувствительности регистрации
Измерения в условиях стандартной геометрии (по схеме, представленной в приложении 4, черт. 3)
Проверяют правильность настройки порогов привязки усилителя к уровню шумов и фронту входного сигнала. В соответствии с методикой, изложенной в пп. 3.1.1—3.1.3, в режиме счета по живому времени регистрируют спектр излучения источника, установленного на расстоянии (250±2) мм от БД.
Число импульсов, зарегистрированных в канале максимума ППП измеряемой энергии, должно быть не менее 104
.Живое время Набора Спектра Тж может быть определено по формуле
Т =Т (1— *м о™ (17)
гДе 7„ —полное время набора спектра (измеряется по секундомеру или таймером анализатора), с;
4«.отн — относительная доля-мертвого йремени измерения (поправочный коэффициент для учета потерь счета); определяют методом внешнего генератора или подобия спектров при малой и большой загрузке перед измерениями, %.
В случае использования генератора импульсов мертвое время спектрометрического тракта определяют по методике:
одновременно с потоком излучения от источника регистрируют сигнал от генератора по п. 2.2.5;
амплитуду импульсов генератора регулируют так, чтобы спек- тральйый пик от генератора регистрировался на шкале анализатора на -10—15 % по энергетическому эквиваленту дальше ППП измеряемой энергии;
на анализаторе устанавливают время экспозиции 103 с; набирают спектр входных импульсов БД;
определяют число импульсов, зарегистрированное в пике амплитудного распределения от генератора, по формуле
(18)
где AGr — Отсчет импульсов в X, канале пика за вычетом фона, 'йміп.;
вычисляют мертвое время спектрометрического тракта по формуле
Jm.otk = (1- „-4-) -10Q, (19)
' ”г ' ■* Э '
где Лг — число импульсов, зарегистрированное в пике амплитудного распределения от генератора;
пг — частота следования импульсов генератора, с-1; _лг=1.00с-’;
Тэ— время экспозиции, с; Т3= 103 с.
Мертвое время можно не учитывать, если цно не превышает 1%.
Из набранного спектра исключают фон (методика — пп. 3.2.2—3.2.6) и, суммируя по площади, определяют число импульсов Дп, зарегистрированное в ППП измеряемой энергии.
Фон под пиком не вычитают, если он не превышает 5 % суммарного числа импульсов в ППП.
Чувствительность регистрации S, мм2, вычисляют по формуле
S= .Q.(K hr)’, (20)
где Лп — по данным п. 3.5.1.2, имп.;
Тж— по данным п. 3.5.1.1, с;
/ — значение внешнего излучения (интенсивности выхода фотонов излучения) источника в телесный угол Q для измеряемой энергии на день проводилщх измерений, с~1 (расчет см. ниже);
Q— телесный угол (2л или 4л — по данным, свидетельства об аттестации на источник излучения), ср;
R — расстояние от источника излучения до БД, мм; 7? = 250 мм;
г — расстояние от чувствительной поверхности ППД до наружной поверхности крышки БД (по данным паспорта на БД), мм.
Эффективность регистрации может быть определена по формуле
-7- - (21)
где S — по формуле (20);
F — площадь чувствительной поверхности детектора БД, мм2.
Примечание. Для БД с детектором коаксиальной геометрии определяют эффективность регистрации, %, относительно сцинтилляционного кристалла NaJ(TZ) диаметром 75 и высотой 75 мм, умножая значение чувствительности регистрации S, мм2, определенной для энергии 1333,5 кэВ, на коэффициент 0,106.
Значение внешнего излучения J рассчитывают по формуле
, , I 0,693-Z /ооч
J=J0-exp 'г , (22)
7 1/2 ]
где Jo— значение внешнего излучения источника в телесный угол4 2л или 4л ср на дату аттестации (по данным свидетельства об аттестации на источник, рассчитывается как произведение активности радионуклида и абсолютной интенсивности выхода фотонов измеряемой энергии Е, испускаемых при распаде радионуклида), с-1;
I —цремя,'прошедшее после аттестации источника, сут;
71/2 — период полураспада радионуклида источника излучения, сут.
Измерение БД с детектором типа «колодец»
Образцовый точечный источник излучения помещают в «колодец» детектора БД, соблюдая условия п. 2.1.5 и схемы расположения. представленной в приложении 4 (черт. 4).Спектр излучения регистрируют по п. 3.5.1.1.
Из-за относительно высокой чувствительности регистрации в БД с «колодцем» более заметно, чем для геометрических форм, при которых источник излучения располагают вне .детектора, проявляется эффект каскадного суммирования энергий фотонов, в результате чего в спектре появляется пик наложений. При использовании источника с радионуклидом кобальт-60 (энергии фотонов излучения 1173,2 и 1332,5 кэВ) в спектре амплитуд будет регистрироваться пик с энергией 2505,7 кэВ. Число фотонов измеряемой энергии, прореагировавших с материалом детектора БД, будет определяться суммой числа импульсов, зарегистрированных в ППП измеряемой энергии Лп и пике наложений As (суммарном пике)'.