[发明专利]确定均匀分布和指数分布体源虚拟点位置的方法和设备

权利要求书

1.一种确定均匀分布和指数分布体源虚拟点位置的设备，包括虚拟点源(1)、体源(2)、锥型准直器(3)、探测器(4)和空气(5)；其特征在于：所述虚拟点源(1)为体源(2)的虚拟点源(1)；所述体源(2)为探测器(4)的测量对象，所述体源(2)厚度为待求参数，所述体源(2)设置在探测器(4)的正下方，所述体源(2)的放射性核素分布为均匀分布或指数分布，所述体源(2)等间隔划分成若干层，所述体源(2)的沙土成分设为标准介质；所述锥型准直器(3)的材质为铅，所述锥型准直器(3)的形状为圆锥形，所述锥型准直器(3)在地面形成大小半径为5.0cm的探测视野，并且锥型准直器(3)设置在探测器(4)晶体的底部；所述探测器(4)为就地HPGeγ谱仪，所述探测器(4)的侧面整个被铅准直器(3)包裹；所述体源(2)和铅准直器(3)之间为空气(5)。

2.根据权利要求1所述的确定均匀分布体源虚拟点位置的方法，其特征包括以下步骤：

步骤1：所述体源(2)密度设为1.43g/cm³，计算在体源(2)厚度为10.0cm、9.0cm、8.0cm、7.0cm、6.0cm、5.0cm、4.0cm、3.0cm、2.0cm、1.0cm和0.01cm情况下的²⁴¹Am(59.54keVγ射线)的虚拟点源(1)位置；

步骤2：将体源(2)的不同厚度和它们的虚拟点源(1)位置进行曲线拟合，拟合结果y＝-0.0134x²+0.482x+36.2，R²＝1，若确定了虚拟点位置，利用该关系式可以反推计算出体源(2)厚度这个参数，从而达到目标；

步骤3：改变沙土密度，研究不同密度下的虚拟点位置变化情况，并和密度为1.43g/cm³的虚拟点位置进行比较，得出密度对于不同厚度体源(2)的虚拟点位置的影响最大为1％左右，可忽略不计，因此，建立的半经验公式具有广泛的通用性和适用性。

3.根据权利要求1所述的确定指数分布源虚拟点位置的方法，其特征包括以下步骤：

步骤1：设污染沙土表面²⁴¹Am的面活度浓度为定值XXX Bq/cm³，核素深度分布函数参数张弛深度的倒数α与污染层厚度是相关的，若核素分布有效深度为10cm，则张弛深度的倒数α为0.46cm^-1，将10cm厚度的污染层分为10层，每层的厚度为1.0cm，计算每层的探测效率值；

步骤2：结合沉积人工核素在土壤中指数函数A(h)＝A_v,0e^-α·h分布，可算出每层土壤中对应的活度浓度值及总活度浓度；

步骤3：根据每层活度及探测效率可算出每层产生的计数率及总计数率，用总计数率除以总活度浓度可以求出该分布下的体源(2)总的探测效率，结合探测器(4)轴线上的点源效率函数可以计算出该体源(2)厚度对应的虚拟点位置；

步骤4：设核素分布有效深度依次为9.0cm、8.0cm、7.0cm、6.0cm、5.0cm、4.0cm、3.0cm、2.0cm、1.0cm，按上述方法计算出它们的虚拟点源(1)位置，将不同体源(2)厚度和其虚拟点源(1)位置进行曲线拟合，拟合结果为y＝36.5e^0.00337，R²＝0.998，可以看出指数分布体源(2)虚拟点位置较均匀分布体源(2)的浅；

步骤5：改变沙土密度，研究不同密度下的虚拟点位置变化情况，得出密度对指数函数分布的源的虚拟点位置没有影响，因此，建立的经验公式具有广泛的通用性和适用性。