溴化鑭探測器探測效率刻度及影響因素分析

楊體波 王 敏 代光明 曹 彧 廖光輝 范新洋

（成都理工大學核技術與自動化工程學院 成都 610059）

計算地層中各元素的含量、確定礦物成分是地質礦產勘探中的一項重要工作。隨著測井技術的發展，基于核探測與分析的地層元素測井［1?4］技術在地層巖性識別中得到了較為廣泛的應用。由于具有能量分辨率高、溫度性能好等諸多優點［5?6］，溴化鑭探測器（LaBr3:Ce晶體）在地層元素測井中取代了傳統的碘化鈉探測器。在地層元素測井中，所需要測量的俘獲γ 射線與非彈性γ 射線的能量范圍較大（100 keV～10 MeV），一般實驗室所用的放射源發出的γ 射線的能量在2 MeV 以下，如果采用有源效率刻度，難以實現高能區的刻度［7］。無源效率刻度則是一種快捷、方便、準確的方法，利用蒙特卡羅軟件，可以實現對溴化鑭探測器的無源效率刻度，確定出γ射線全能峰效率與能量之間的關系曲線。全能峰效率是評價探測器性能好壞的一項重要指標，影響全能峰效率的因素有很多，比如γ射線的能量、晶體尺寸、反射層厚度、外殼厚度等。鐘丁生等［8］使用MCNP（Monte Carlo N Particle Transport Code，基于蒙特卡羅方法的用于計算三維復雜幾何結構中的中子、光子、電子或者耦合中子/光子/電子輸運問題的通用軟件包）軟件研究了溴化鑭探測器幾何因素對探測效率的影響，結果表明：增大晶體的幾何尺寸，探測效率增大，當晶體尺寸增大到一定程度時，探測效率值趨于穩定；謝希成等［9］利用MCNP 軟件模擬了不同尺寸溴化鑭晶體的全能峰探測效率，與實驗所得值進行對比，其誤差在7%以內，并且通過擬合得到了點源效率函數；……