溴化鑭探測器效率的標定

摘 要：利用三種γ射線標準源（137Cs、60Co、152Eu），標定了一個溴化鑭閃爍體探測器能量區間內的本征探測效率。然后在中國原子能科學研究院的高壓倍加器上，利用16O*反應法得到6.13 MeV高能γ射線，對該探測器的6.13MeVγ射線的本征探測效率進行了標定。最后用最小二乘法對效率曲線進行擬合，給出了較寬能量范圍內溴化鑭探測器的本征效率。

關鍵詞：LaBr3：Ce3+探測器；本征探測效率；最小二乘法

1 引言

1.1 溴化鑭探測器概述

溴化鑭（LaBr3：Ce3+）探測器是近幾年發展起來的新型鹵化物閃爍體探測器，它是由LaBr3摻雜少量激活劑Ce3+（鈰）元素組成的。與常用的NaI（Tl）等閃爍體探測器相比，LaBr3：Ce3+探測器主要優勢在于它擁有很好的能量分辨率和極短的閃爍衰減時間[1]。

1.2 探測效率

探測效率可以分為兩大類：源探測效率和本征探測效率[3]。其定義是：

其中，？贅是探測器的靈敏體積對源所張的立體角。

由于源距足夠遠和方便得到立體角，在計算時將直徑為2 mm標準源近似為點源。用MCNP4C軟件計算了0.611MeV時γ標準源由面源近似為點源的誤差。經計算，誤差在2.5%內。

2 實驗過程

2.1 γ標準源實驗

分別對137Cs、60Co、152Eu進行測定，得到如下能譜。如圖2-圖4其中用137Cs的662keV的能量點計算了能量分辨率。FWHW=19.126 η=ΔE/E=2.89%。

2.2 6.13 MeV能點的實驗刻度

3 實驗數據處理

參考文獻

[1]謝建軍等.鹵化鑭系LnX3（Ce）閃爍晶體的研究進展[J].無機材料學報，2005，20（3）

[2]高 鑫，何元金.LaBr3 ：Ce3+閃爍晶體研究進展.核電子學與探測技術，2010，30（1）

[3]復旦、清華、北大合編.原子核物理實驗方法[M].北京：原子能出版社，1994

[4]李湘棟，龔學余.塑料 NaI（Tl ）復合探測器探測效率虛擬刻度方法研究，2011，25（1）

[5]蘇秀彬，劉義保等. LaBr3： Ce（5%）閃爍探測器的MC研究.核電子學與探測技術，2010，9

[6]許淑艷.蒙特卡羅方法在實驗核物理中的應用[M].北京：原子能出版社，2006.

[7]劉世龍，楊 毅，馮 晶.γ射線測量中級聯修正完全解決方法.原子能科學技術2007，41（2）

[8]B.D. Milbrath，B. J. Choate，J. E. Fast.Comparison of LaBr3：Ce and NaI（Tl） Scintillators for Radio-Isotope Identification Devices April 18， 2006

作者簡介：劉劍韜（1984），男，內蒙古赤峰，碩士研究生，核技術及應用

通訊作者：鮑杰，屈國普