[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

说明书

本发明公开了确定均匀分布和指数分布体源虚拟点位置的方法和设备，利用就地HPGeγ谱仪建立源深度分布参数同虚拟点的位置函数关系。将源项参数的测量转化为对虚拟点源的测量，将复杂问题简单化处理。对测量对象大体源进行了分层，将大体源分成不同厚度小体源，实现实验设计分层。本发明基于虚拟点源原理提出的解决方案和技术方法：建立深度分布参数同虚拟点的位置函数关系，对源项参数的测量转化为对虚拟点源的测量，解决了现有均匀分布和指数分布体源深度分布参数确定较为复杂困难的缺点，同时，进一步延伸到不同密度对深度分布参数的影响分析。

技术领域

本发明涉及测量对象体源的虚拟点位置的刻度装置技术领域，具体是确定均匀分布和指数分布体源虚拟点位置的方法和设备。

背景技术

在就地γ谱仪放射性测量中，测量对象地面一般可以认为是一个体状源，其中体源的深度分布参数是我们关注的重点测量参数。一般来说体源的深度分布有三种分布分别为均匀分布、指数分布和洛伦兹分布，目前国内外针对这些情况，主要发展了三种测量技术分别是峰谷比法、比值法、分层法等。但是这三种技术方法受沙土密度的影响比较，需要现场测量沙土密度才能给出结果。现有的均匀分布和指数分布体源深度分布参数确定较为复杂困难，鉴于此，有必要发明一种新型的可以快速确定均匀分布和指数分布体源虚拟点位置的方法和设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定均匀分布和指数分布体源虚拟点位置的方法和设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

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、体源、锥型准直器、探测器和空气；所述虚拟点源为体源的虚拟点源；所述体源为探测器的测量对象，所述体源厚度为待求参数，所述体源设置在探测器的正下方，所述体源的放射性核素分布为均匀分布或指数分布，所述体源等间隔划分成若干层，所述体源的沙土成分设为标准介质；所述锥型准直器的材质为铅，所述锥型准直器的形状为圆锥形，所述锥型准直器在地面形成大小半径为5.0cm的探测视野，并且锥型准直器设置在探测器晶体的底部；所述探测器为就地HPGeγ谱仪，所述探测器的侧面整个被铅准直器包裹；所述体源和铅准直器之间为空气。

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：所述体源密度设为1.43g/cm³，计算在体源厚度为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²⁴¹Am59.54keVγ射线的虚拟点源1位置；

步骤2：将体源的不同厚度和它们的虚拟点源位置进行曲线拟合，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。

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；