β-γ符合系統(tǒng)β探測器能量和能量分辨率刻度

李 奇，王世聯(lián)，趙允剛，賈懷茂，樊元慶，張新軍

(禁核試北京國家數(shù)據(jù)中心和北京放射性核素實驗室，北京100085)

β探測器能量和能量分辨率刻度是β-γ符合法準確測量氙同位素活度的關鍵。利用內轉換單能電子對β探測器進行能量和能量分辨率刻度是最理想的方法。由于缺少放射內轉換電子能覆蓋氙同位素β射線能區(qū)的氣體放射性核素，不能用發(fā)射內轉換電子的氣體核素進行刻度。同時，由于β探測器外部通常包括避光材料，內轉換電子會被避光材料吸收，也不能用發(fā)射內轉換電子的薄膜源進行刻度。因此，只能選擇其他替代方法進行刻度[15-16]。本文利用137Cs康普頓電子對β-γ符合系統(tǒng)β探測器能量和能量分辨率進行刻度，實現(xiàn)了氙同位素β射線能窗劃分。

1β(PS)-γ(HPGe)符合測量系統(tǒng)

圖1為β(PS)-γ(HPGe)符合測量系統(tǒng)[17]示意圖。該系統(tǒng)由充氣式有機閃爍β探測器、HPGe γ探測器及電子學系統(tǒng)組成。β探測器內部尺寸為Φ40 mm×10 mm，容積約為13 mL。氙樣品充入有機閃爍體探測器中，既是承載樣品的源盒又是β探測器。γ探測器為CANBERRA BE5030型HPGe探測器，相對效率為51%，57Co 122.1 keV和60Co 1 332.5 keV γ射線能量分辨率分別為0.65 keV和1.85 keV。β探測器和γ探測器相對放置，置于15 cm厚的低本底鉛室中，β探測器光電倍增管輸出的信號經(jīng)CAEN A1424型前置放大器和CAEN N968型譜儀放大器放大，輸入至DT5724數(shù)字符合儀的Channel 1； HPGe探測器由ORTEC659型高壓供電，前置放大器輸出的信號經(jīng)ORTEC 672型譜儀放大器放大，輸入DT5724的Channel 2。該系統(tǒng)可獲取帶時間戳的列表模式的β、γ信號，通過離線數(shù)據(jù)處理可得到原始β能譜、原始γ能譜、β道開門的γ符合能譜、γ道開門的β符合能譜及2維β-γ符合能譜。……