適于強源測量的便攜式反康普頓γ探測系統設計

李雪松，倪建忠，余功碩，梁建峰，長孫永剛，張小林

(西北核技術研究所，西安710024)

反康普頓γ譜儀以優秀的本底抑制性能在中子活化分析[1]、環境監測[2-3]、基礎物理研究[4]及錒系元素分析[5]等對本底抑制要求較高的測量領域中應用廣泛。反康普頓γ測量技術可以有效抑制γ測量中的固有康普頓坪區，顯著降低高能γ射線對低能γ射線的干擾，提高測量水平。反康普頓譜儀的幾何結構優化一直是研究的重點之一。Niu等針對錐狀反符合探測器結構，考查了主探測器與反符合探測器的相對位置對反康普頓效果的影響[6]。周春林等研究了測量源與主探測器的相對位置對反康普頓效果的影響，獲得了最優位置[7]。Britton等采用蒙特卡羅方法模擬評估了3種不同無機閃爍體作為反符合探測器的優劣[8]。目前，實驗室使用的反康普頓γ譜儀普遍采用高純鍺探測器作為主探測器、環形碘化鈉閃爍體作為反符合探測器，加上外部屏蔽體后，設備龐大厚重，無法實現移動式應用。曾國強等設計了一款高效緊湊的反康普頓譜儀[9]，但該設計僅對反符合電子學系統及多道譜儀進行了高效緊湊的數字化改造，未對探測器部分進行便攜式結構設計。中國原子能科學研究院李立華等公開了“一種提高反康譜儀康普頓抑制因子的布局結構”專利技術[10]，該結構采用側面開口設計，可有效提高康普頓抑制因子，但主探測器采用高純鍺，使便攜性受到較大限制。便攜式反康普頓γ探測系統的相關研究報道較少。……