2019年1月24日 - 共同放射性核素探测器的特点

本文由James H. McQuaid撰写,介绍了用于获得放射性核素光谱级探测的三种最常见的室温探测器的特性。通常选择这些探测器以达到识别放射性核素的灵敏度和足够的分辨率。

探测放射源存在的最佳灵敏度通常是大型NaI探测器。为此目的,3x3英寸的NaI检测器是很容易获得和最常选择的。较大的NaI探测器也可以获得良好的能量分辨率。一般来说,这些探测器在1332 keV时分辨率为7%。如果应用不需要高灵敏度,但主要是在低到中能量的良好分辨率,以识别特殊的核材料,然后选择一个CeBr3.或LaBr3.探测器。两个CeBr3.和LaBr3.将为武器级钚(WGPU)提供良好的分辨率。然而,CeBr3.将为武器级铀而低于186 kev的能量提供最佳分辨率。拉布尔3.探测器将超越CeBr3.在高能量(通常为662keV时的3%),但在低能量下会迅速降解,比60 kev更差。拉布尔3.由于内部放射性也具有缺点。这是由内部污染引起的138LA增加整体背景计数。在1438 keV的伽马射线上可以特别地看到该添加的背景,该伽马射线将在天然发生的钾-40区域中提高背景(40k)在1461 kev [1] [2]。这138La污染还产生了强的钡x射线,范围在31到38 keV,这是一个非常大的峰。对比图1和图2可以看出这一点。图2显示LaBr3.在60kev有一个很宽的峰值。这个峰是由钡x射线138La污染和镅-241 (241我来自WGPU。由于Labr的解决方案差,这个峰值非常广泛3.在100 keV或以下

一般来说,使用NaI探测器很容易满足高能应用。一个例外可能是需要识别铯-137 (137c)在镭的高背景中CeBr3.或LaBr3.可以使用。这两种高分辨率探测器都能清楚地将137662 keV的铯峰与609 keV的镭的钡-214峰(NaI没有分离这两个能量峰的分辨率)。

Cebr的表现3.和LaBr3.WGPu如图1和图2所示。这些光谱显示了从60 keV到WGPu的主峰(332,375和413 keV)的峰。在检查图2时,由于垂直比例不同,抬高的背景无法与图1进行公平比较。然而,该光谱的获得表明LaBr的分辨率提高了3.在高能量下40K峰(1461 kev)和60 kev的差分分辨率。即使规模不相同,也可以看到类似的分辨率对于300 keV区域中WGPU的主要能量。

近年来,CeBr3.在2x2英寸探测器中变得很容易获得,在1.5x1.5英寸的1.5x1.5英寸的效率和敏感度的效率和敏感度的巨大提高(效率提高约29%)。重要的是要认识到检测器效率并不意味着灵敏度性能(由于体积较大,3x3 nai的灵敏度大于任何2x2检测器)。在寻找适当的探测器时,可能需要具体的情况和特殊应用。请注意,BNC始终可供咨询。

参考

放射性同位素鉴定用LaBr3:Ce和NaI(Tl)闪烁体的比较,
B. D. Milbrath,Et。Al。,太平洋西北国家实验室(PNNL)
[2]高灵敏度CEBR3伽马射线光谱仪的闪烁和检测特性,
P. Schotanusf等,Scionix Holland BV

Baidu