D3《辐射测量与防护》实验指导书new.doc

1、核工程与核技术专业实验三辐射测量与防护实验指导书重庆大学动力工程学院二八年十二月 辐射测量与防护实验要求实验项目数：2 个 适应专业：核工程与核技术类课程总学时：32 学时 课程总学分：2 学分实验总学时：2 学时 一、实验基础辐射测量与防护实验是在学生学习和掌握了“原子核物理”和“反应堆物理分析”等专业基础课程后开设的专业实验。通过该实验旨在使学生了解和掌握辐射和防护的原理，并掌握相关的测量手段。实验设有综合型、设计型实验和验证型实验。二、实验类型综合型、设计型实验1、辐射谱线测量实验本实验要求学生自己选择不同的样品，自主拟订实验方案，选择实验方法，完成辐射谱线测量并分析测试结果。2、辐射防

2、护实验本实验要求学生自己设计实验方案，选择实验方法，人为地加入辐射防护措施，测量屏蔽后的辐射，分析防护原理。三、实验要求：实验教学是整个教学过程的重要环节，和理论教学相辅相成。重视实验教学，提高实验教学质量，锻炼和培养学生分析问题和解决问题的能力是实验教学的重要任务。为规范实验教学，严格要求学生，实验课程要求如下：1、综合型、设计型实验要求学生在做实验一周以前，预习实验指导书，写出实验方案和实验实施步骤。实验课时交实验指导教师审阅，合乎要求者方可准予实验；2、要求实验指导教师严格登记参加实验学生名单，在安排的实验课程表时间内不来者视为缺席，给予一次补做机会；3、凡未完成实验课程者不能取得该课程

3、学分。目 录辐射测量与防护实验要求 2目 录 3实验一 辐射测量实验 61. 实验目的 .62. 实验装置 .63. 实验原理和方法 .63.1 实验原理 63.2 实验方法 63.2.1 标准源效率刻度 63.2.2 实验样品测量 74. 实验步骤 .85. 实验数据处理 .8实验二、辐射防护实验 91. 实验目的 .92. 实验装置 .93. 实验原理和方法 .93.1 实验原理 93.2 实验方法 93.2.1 无屏蔽情况下样品 和 粒子活度测量 .93.2.2 屏蔽情况下样品 和 粒子活度测量 94. 实验步骤 .105. 实验数据处理 .10附：BH1216 II 型单路低本底 测量

4、仪 .111 概述 111.1 用途与特点 111.2 系统组成 121.3 主要技术性能 131.4 使用环境、工作方法、尺寸和重量 .132 工作原理 142.1 仪器探测器工作原理 142.2 仪器电路工作原理 143 仪器操作方法 163.1 、 和本底的测量 163.1.1 效率测量 .163.1.2 工作源效率测量 173.1.3 本底测量 173.1.4 、 交叉性能(串道比) 183.2 水样品和标准源的制作 .183.2.1 原理 183.2.2 主要仪器设备 183.2.3 水样采集 183.2.4 水样品处理 193.2.5 标准源、 标准源、水样品的准备 193.2.6

5、 测量 194 测量软件使用说明 204.1 操作程序描述 204.2 程序功能 224.2.1 工作源效率测量 .224.2.2 工作源效率测量 .254.2.3 本底测量 254.2.4 工作源效率稳定性测量 .254.2.5 工作源效率稳定性测量 .274.2.6 、 本底长期稳定性测量 .274.2.7 标准源效率刻度 .274.2.8 标准源效率刻度 .284.2.9 一般样品中总 ，总 活度测量 .284.2.10 水样品中总 ，总 活度测量 .294.2.11 生物样品中总 ，总 活度测量 .311.2.12 气体样品中总 ，总 活度浓度测量 .331.2.13 环境样品中总 ，

6、总 活度浓度测量 .354.3 几个要说明的问题 361.3.1 最佳测量时间选择 361.3.2 源半衰期校正 .381.3.3 关于重新计算 38实验一 辐射测量实验1. 实验目的学习 、 测量的原理和方法。2. 实验装置BH1216II 型单路低本底 、 测量仪。该测量仪可对一般样品、水样品、生物样品、气体样品和环境样品等多种样品进行 和 测量，仪器使用参见使用说明书。3. 实验原理和方法3.1 实验原理样品产生的 和 粒子在进入 BH1216II 型仪器的主探测器后，使 ST-1221 型低本底 、 闪烁 体发光，经过光电倍增管转化为相应的电信号，再通过 通道、 通道以及反符合通道放大

7、、甄别和成形等处理后，由计算程序参照标准源的相关数据，得到被测样品的 和 总活度。具体内容请参照 BH1216II 型单路低本底 、 测量仪使用说明。3.2 实验方法3.2.1 标准源效率刻度1） 标准源效率刻度这个测量是为了对仪器进行 标准源效率刻度。 标准源效率刻度的准确与否直接影响后面的各种样品测量的精确度，因此必须认真对待。在称取标准物质和铺样品时要仔细进行，称取制源样要准确，铺样要均匀。最好做几个平行源样，多测几次最后取平均值。每个样品测量时最好改变测量的角度，这样可以消除由于探测器不均匀而造成的误差。测量过程（1） 测量菜单中选取 标准源效率刻度后，进入工作条件设置对话框，设置测量

8、周期、测量时间及其他有关参数，按下 确认 进入活性参数设置对话框，输入 、 标准源比活度 As()=6.98 Bqg-1, As()=14.4 Bqg-1（注意：A s 输入的值要根据给定的值输入）,再按下 确认 。称取 Ms ()=0.1Amg(A 为样品盘面积)的标准物质，均匀铺在样品盘中待测量。（1） 按下开始按钮开始测量，测量的平均计数用 Rs ()表示，单位：计数s -1，打印结果。（2） 标准源效率 s（）按公式（1）进行计算。（1）%10)()( ARos式中： ，测得的 标准源平均计数率，计数s -1；， 本底计数率，计数s -1；)(Ro， 标准源比活度，Bqg -1；As，

9、装在样品盘中被测量的 标准源质量，mg。)(M2） 标准源效率刻度测量的方法和过程与 标准源效率刻度相同。测量的平均计数率用 Rs()表示，单位：计数s -1，打印出结果。 标准源效率 s（）按公式（82）进行计算。（2）%10)()( MARos式中： ，测得的 标准源平均计数率，计数s -1；， 本底计数率，计数s -1；)(Ro， 标准源比活度，Bqg -1；As，装在样品盘中被测量的 标准源质量，mg。 )(Ms3.2.2 实验样品测量BH1216II 型单路低本底 、 测量仪，可以对多种样品进行测量，下面以一般样品为例介绍测量计算过程。测量菜单中，选准一般样品测量单击后，设置测量周期

10、，测量时间， 本底 R0 ()、 本底 R0 ()，、 标准源效率 s（） 、 s（）及其他相关参数，按下 确认 ，再按下开始按钮开始测量，测量结果打印输出，测得的样品中的总 ，总 平均计数率用 Rb (), R b ()表示，单位：计数s -1。测量结果按（3） （4）式进行计算。（3）)()(sbRoA（4）)()(sb式中： , ,测得的样品源中的 、 活性；A，测得的样品源中的 、 平均计数率，计数s -1；)(bR, ， 、 本底计数率，计数s -1；o， 、 标准源效率，%。)(,ss4. 实验步骤1) 实验前准备i) 系统启动。依次打开，BH1216 型测量单元电源开关高压电源开

11、关显示器计算机主机，进入 WindowsXP。ii) “双击”计算机桌面的 BH1216 应用程序，启动程序。2) 进行实验i) 、 本底测量通过程序通过 BH1216II 型单路低本底 、 测量仪，分别对 、 的本底进行测量，记录或打印相关数据。ii) 标准源效率刻度制作标准源样本放入铅室托盘测量标准源的 、 效率，以便在样品测量中作为参照基准记录或打印相关数据iii) 样品活度测量制作测量样品放入铅室托盘测量样品的 、 活度记录或打印相关数据3）结束实验关闭系统，操作顺序为：计算机主机显示器高压电源开关测量单元电源(BH1216)，依次关闭。5. 实验数据处理1）根据记录，分析测量的本底、

12、标准源效率和样品活度结果；2）编写实验报告。实验二、辐射防护实验1. 实验目的学习 、 测量及辐射防护的原理和方法。2. 实验装置BH1216II 型单路低本底 、 测量仪。该测量仪可对一般样品、水样品、生物样品、气体样品和环境样品等多种样品进行 和 测量，仪器使用参见使用说明书。3. 实验原理和方法3.1 实验原理通常对核辐射的防护有三种基本方法：时间防护、距离防护和屏蔽防护。时间防护是以减少工作人员受照射的时间为手段的一种防护方法；距离防护是利用照射量与距离平方成反比的原理，通过增加与辐射源的距离来降低工作人员所受辐射的防护方法；而屏蔽防护是在辐射源和工作人员之间设置由一种或数种能减弱射线

13、的材料构成的物体，从而使穿透屏蔽物入射到工作人员的射线减少，以达到降低工作人员所受剂量的目的。本实验要完成的防护方法是屏蔽防护，是在完成实验一、已经获得样品的 和 粒子活度测量结果的情况下，分别在所测样品上覆盖屏蔽材料重新测量，得到增加屏蔽材料后 和 粒子 活度来减少，分析不同材料，如纸张、铝片、有机玻璃、铅片和混凝土等材料对 和 粒子的屏蔽作用。3.2 实验方法3.2.1 无屏蔽情况下样品 和 粒子活度测量具体测量方法和步骤参见实验一。3.2.2 屏蔽情况下样品 和 粒子活度测量1）在样品中覆盖屏蔽材料；2）重新测量屏蔽情况下样品 和 粒子活度；3）记录实验结果4. 实验步骤1）完成无屏蔽情

14、况下样品 和 粒子活度测量；2）在样品中覆盖屏蔽材料；3）重新测量屏蔽情况下样品 和 粒子活度；4）更换不同的屏蔽材料测量样品 和 粒子活度；5）记录实验结果。5. 实验数据处理1）根据记录，分析在增加屏蔽材料测量样品 和 粒子活度变化；2）分析不同屏蔽材料对 和 粒子的屏蔽作用的异同；3）编写实验报告。附：BH1216 II 型单路低本底 测量仪使用说明1 概述1.1 用途与特点BH1216型单路低本底 测量仪具有一个主探测器，可同时给出被测样品中的总 总 活度浓度。它具有灵敏度高、本底低、结构简单、操作方便、稳定可靠等特点。该仪器可配任意型号的计算机，测量程序在 WIN95、98 环境下运

15、行，操作过程有中文提示，自动完成测量程序并打印结果。该仪器经过国家计量院严格检定，全部性能指标符合国家规定的二级标准，好于目前国际上的同类产品；是当前国内外用闪烁法同时测量总 总 弱放射性的第一代产品；是国内外较理想的低本底 、 测量仪，产品已获得 CMC 许可证。该产品可用于辐射防护，环境样品，食用水，医药卫生，农业科学，核电站，反应堆，同位素生产，地质勘探等领域中 的总活度的测量。1.2 系统组成1、主探测器该仪器的主探测器是由 ST-1221 型低本底 闪烁体和 CR120 型低噪声光电倍增管组成。其特点是：（1）ST-1221 型闪烁体采用新工艺制成，不怕污染，表面可以擦洗，经久耐用，

16、价格便宜。 （2）计数面积大，面积为 21cm2（52mm） ；15.9cm2（45mm ） ；7.1cm2（30mm ） ，也可按用户要求的大小制作。 （3）灵敏度高。：0.510 -2310-2Bq；：510 -4Bq。2、反符合探测器反符合探测器主要是为了降低宇宙射线中 介子产生的本底，也可部分的减少环境辐射产生的本底。反符合探测器分别是由 200mm30mm ST-401 型平行板塑料闪烁体和三只 CR119 型光电倍增管组成。反符合效率99%。3、 铅室该仪器的铅室是由 7.5cm 的铅和 1.5cm 的钢壳做屏蔽物质，铅室总重约 200Kg。铅室分为上铅室和下铅室，上铅室可拆卸，安

17、装维修十分方便。铅室顶部和低部的铅厚为10cm。4、电子线路 该仪器的电子学线路由一台高低压电源、数据采集及计算机接口和打印机等组成。接口板插在计算机扩展槽中。1.3 主要技术性能1、仪器对于 90Sr-90Y （活性区 20mm）源的 2 探测效率比60%时，本底0.15cm -2min-1；2、仪器对于 239Pu（活性区 30mm）源的 2 效率比80%时，本底0.005 cm-2min-1；3、/ 交叉性能： 进入 道3%（对 239Pu） ， 进入 道0.5%（对于 90Sr-90Y） ；4、效率稳定性：仪器连续通电 24 小时，各路探测器效率变化小于 10%；5、本底稳定性：在 1

18、00min 的测量时间内，本底计数变化在（ Nb3）的范围内，其中 Nb 为本底计数的平均值， 为本底计数的标准误差。6、 绝缘电阻2 兆欧姆；7、 耐压绝缘度1500V。1.4 使用环境、工作方法、尺寸和重量1、使用环境（1）电源电压：交流 220V10%；（2）环境湿度：+5352 （3）最大湿度：85%（+30 ） 。2、工作方法（1）可以同时测量 ，也可单独测量 或 ；（2）测量过程和测量结果可在显示器上显示，并可打印结果；（3）测量时间、每个探测器的 阈值、 低阈（ L） 、 高阈（ H） 、和反符合（C L）都可以根据要求，通过计算机调节。3、尺寸和重量外型尺寸：320mm245m

19、m630mm总重量：约 200kg2 工作原理2.1 仪器探测器工作原理BH1216、BH1227 型仪器的主探 测器所使用的闪烁体是 ST-1221 型低本底 、 闪烁体。该闪烁体是由 闪烁物质和 闪烁物质喷涂在 5-6mm 的有机玻璃板上，经特殊工艺制成。闪烁物质在外层， 闪烁物质在内层。由于 粒子的射程小，当 粒子进入 闪烁物质时，将全部能量损失在 ZnS(Ag)材料上，引起闪烁发光，产生 信号。 粒子由于穿透能力较强，穿过 ZnS(Ag)材料 进入 闪烁物 质， 产生 信号。由于 闪烁材料半透明， 粒子的闪光通过 闪烁 材料进入光 电倍增管, 粒子穿过 Zns(Ag)材料进入 闪烁物质

20、，产生 闪光，进入光电倍增管产生 信号。2.2 仪器电路工作原理仪器电路工作原理方框图见图 1。由 图可见，来自主探测器的信号包括 、 和宇宙射线产生的本底 C。这三种信号分两路，即一路进入 道，一路进入 道。在 道中，阈值一般选在 25V 之间， 信号和低幅度的噪生信号很 难通过，只有 粒子产生的较大幅度的信号和宇宙射线产生的大幅度的信号 C 通过，然后 进入反符合单元， 经反符合去除宇宙射线，输出 信号。进入 道的 、 和 C 信号，由于 进入一个窗甄别器，即只有大于 L(低阈)和小于 H (高阈)的信号及落在 道内的宇宙射线经成形进入反符合单元，经反符合去除宇宙射线产生的信号 C，输出

21、信号。 道和 道输出信号，经计算机控制部份处理，由打印机打印出结果。由于 粒子在 ZnS(Ag)和 粒子在对联三苯中的产生脉冲幅度相差 30-50 倍，因此很容易用幅度甄别的方法将 、 区分开。但是由于 粒子产生的脉冲谱分辨率很差，因此，仍有约 3的 进入 道；而 粒子产生的脉冲幅度很小， 道的阈值选的较高，因此， 信号不会进入 道。这里要指出的是， 3的 进入 道并不重要，因为在环境样品中 和 的比是量级的比，也就是说是 1:100 10:100 ，3的或更多的 进入 道并不会影响 的测量精度，重要的是 进入 道，但该仪器 进入 道的计 数约 0.5 0.1或根本没有。图 1 仪器电路工作原

22、理方框图低压 高压主探测器反符合探测器低压高压信号 信号道 道+C反符合道放大、甄别、成形 放大、甄别、成形 放大、甄别、成形+C+C 测量 单元/计算机控制系统打印机12高、低压电源测量接口卡计算机 打印机信号低压低压信号高压高压注：1 主探测器；2 反符合探测器图 2 BH1216型仪器线路连接方框图3 仪器操作方法3.1 、 和本底的测量3.1.1 效率测量1.1.1 将仪器所带的 239Pu 电镀工作源置于测量盘中，输入测量日期、测量时间、 工作源强度 I()， 仔细调节各路探测器的 阈值，使其 2 探测效率比80， 然后进行 效率检查。1.1.2 工作源效率比计算 工作源效率比按(1

23、)式计算。(1)%10)(GInbs式中：()，仪器对于 工作源的 2 探测效率；，仪器对于工作源的平均计数率(cpm) ；s，仪器本底平均计数率(cpm)；bnI()，工作源 2 表面粒子数(cpm)；G，几何因子，G 值计算见附录 B。在测量时，如果相对误差控制在 5， 则每次测量的计 数应约大于 400。1.1.3 求算数平均值在测量效率和本底时，其 结果的算数平均值按(2)式求得。(2)ninN11 式中，n，测量次数，N i，第 i 次测量的计数。1.1.4 单次测量的标准误差测量一组数据，而单次测 量的标准误差按(3)式计算。(3)1/(12nNni式中： Ni，第 i 次的测量值

24、；，第 n 次测量的算术平均值；n，测量次数。3.1.2 工作源效率测量1.2.1 将 工作源置于测量盘中， 输入测量日期、 测量时间和测量次数（周期），将测量类型调至 效率测量，输入 源强度 I()，确认后进行测量。测量时仔细调节测量单元的 低阈( L)和 高阈( H)，使其探测效率比50，然后 进行测量。1.2.2 工作源效率 计算 工作源效率按 (4)式 进行计算。(4)%10)(GInbs式中：() ，仪器对 工作源的 2 效率；，仪器对于工作源的平均计数率(cpm) ；s，仪器本底平均计数率(cpm)；bnI()，工作源 2 表面发射率(cpm)；G，几何因子，G 值计算见附录 B。

25、在测量时，如果要求相对误 差控制在 5， 则每次的 总计数应大于 400。3.1.3 本底测量在低辐射量的测量中，仪 器的本底起着很重要的作用，当确定好仪器的探测效率后，就必须测量在该效率下的本底值，并 对测量结果进行数据处 理，去除不合理的数据。一般来说，在测一批样品后再 进行一次测量，看是否有变化。测量时间一般取 1000 min，对于 BH1216、BH1227 型仪器可将测量时间选为T=100min，共 测 10 次，则与一次性测完 1000min 的效果是一样的。3.1.4 、 交叉性能(串道比)在测量 工作源效率时， 道的计数平均值 与 道的 计数平均值 之比，即 为 NN进入 道

26、的串道比例；在 测 工作源效率时， 道的计数平均 值 与 道的计数平均值之比，即为 进入 道的串道比例。N在环境样品中， 放射性与 放射性的比是量级的比，即 : 大约是 1:10010:100 的比例，因此， 对 的干扰并不重要，重要的是 对 的干扰。一般来说， 粒子和 粒子的能量相差很大，因而 粒子产生的脉冲幅度比 粒子产生的脉冲幅度要大的多，所以提高 道的阈值，完全可以将 对 的干 扰降至最小，直至为 0。3.2 水样品和标准源的制作3.2.1 原理本方法是将一定体积（13L）的水样蒸干且灼烧后，称取定量（如 200mg）的残渣，测量其 和 放射性活度，根据残渣的放射性活度，计算得到水中总

27、 、总 放射性比活度（Bg / L） 。3.2.2 主要仪器设备1） 一台 BH1216 或 BH1227 或 BH1217 型低本底 、 测量仪；2） 电子分析天平、马弗炉、红外灯；3） 瓷蒸发器、量筒、移液管、胶头滴管、烧杯、干燥器、培养皿、牛角勺、玻璃棒等；4） 制样工具：研杵、研体、环形针等；5） 盐酸、硫酸、乙醇、丙酮（化学纯或优级纯） ；6） 标准源：已知比活度的 241Am 标准源、氯化钾标准源（含量 99.5%99.8%） 。3.2.3 水样采集1） 采集容器采集容器（玻璃瓶或塑料瓶）要事先刷洗干净，并确保没有放射性污染，其采集方法与一般理化检验所需水样的采集方法相同。2） 加

28、酸采集的水样必须及时用盐酸调 PH 值至 24，即每升水样加浓盐酸 0.81.0ml。3） 清洗容器采样容器用过后要及时清洗，以免造成样品间相互污染。可先用适当的稀硫酸清洗后再用蒸馏水或去离子水冲洗干净。3.2.4 水样品处理1） 蒸干用电炉或电热板，烧杯及其它蒸干设备处理水样，待水样蒸发到 50mL 左右后冷却。将已浓缩的溶液转移到经 350预先恒重过的瓷蒸发皿中。用少量的蒸馏水仔细地洗烧杯，并将洗液也一并转移至蒸发皿中。将蒸发皿中的浓缩溶液冷却到室温后，加 1mL 的硫酸，并搅拌均匀。为防止溅出，把蒸发皿放在红外灯下，小心蒸干，直到硫酸冒烟后，取下放到加热板上，继续加热到烟雾赶尽为止。2）

29、灰化将蒸干后的样品残渣放入马弗炉内灰化，灰化温度为 500600，时间为 12 小时，直至把样品残渣灰化到白色为止。灰化一定时间后，打开马弗炉，取出样品残渣检查灰化情况，若发现仍有黑色碳状物存在，可加几滴浓硝酸于样品的黑核上，以加快其灰化速度。但要注意，加上硝酸后的样品必须再加热，使酸完全挥发掉，即不冒烟后再放入马弗炉内继续灰化，直至样品全部为白色为止。3.2.5 标准源、 标准源、水样品的准备分别取一定量的 241Am 标准源、KCI 标准源及灰化后的水样品粉末。仔细研磨以上三种粉末使之成为小于 100 目的粉末状。严格的取等量的（如 200mg）三种粉末，分别铺于清洁的样品盘内，每盘滴入少

30、量的体积比为 1：1 的酒精与丙酮混合溶液，用环形针使三个样品盘内的粉末平整均匀，再用红外灯把有机溶剂彻底烘干，放入干燥器内待测量使用。3.2.6 测量 1） 本底测量开启仪器预热 30min 后,连续测量其本底，每次 100min，连续测量 10 次，打印，存盘后关机。在一段时间内（如三个月或半年） ，不必每次测量样品时均测量本底，只要用此本底平均值即可参加运算。也可把此 10 次 100min 的本底测量结果起个文件名储存，需要时即可调用。2） 标准源的测量从干燥器中取出制备好的 241Am 标准源，送入仪器内进行测量，每次 100min，测量四次，共 400min，打印，存盘。3） 标准

31、源的测量从干燥器中取出制备好的 KCI 标准源，送入仪器内进行测量，每次 30min，测量四次，共 120min，打印，存盘。4） 水样品的测量从干燥器中取出制备好的水样品，送入仪器内进行测量，每次 100min，测量四次，共400min。注：1. 以上所给的测量时间和次数只作为推荐值，用户可根据实际情况自行选择时间和次数。2. 标准源的累积计数要大于水样品的累积计数。3. 三种粉末的量、颗粒的大小及平整情况应尽量保持一致。4. 制备好的 241Am 标准源和 KCI 标准源可分别放入培养皿内，再收入干燥器内长期备用。4 测量软件使用说明4.1 操作程序描述1.1.1 系统启动系统启动的顺序是

32、：打开 BH1216 型测量单元电源开关高压电源开关显示器计算机主机，进入 WindowsXP(或 Windows98/2000/ME)。系统关机的顺序是：计算机主机显示器高压电源开关测量单元电源(BH1216)。打印机在打印数据时打开，不打印时请关闭。注：在长时间的测量过程中，计算机的显示器可以关闭，但主机切勿关闭。在 BH1216 应用程序操作过程中以下所说的“单击” 、 “双击”是指用鼠标左键“单击”或“双击”某个要选准的菜单或按钮。1.1.2 鼠标指向开始菜单中的BH1216菜单并双击，就启动了BH1216程序。在屏幕出现“欢迎使用 BH1216 型低本底 、 测量仪”之后，就进入BH

33、1216主菜单。 1.1.3 BH1216主菜单如图 1 所示，共有五项：文件，设置，测量，开始 /停止，质量控制图。图 1 BH1216 主菜单 图 2 文件子菜单的下拉菜单（1） 文件 子菜单中包括：存文件，打开文件，打印文件，退出，如图 2。（2） 设置 子菜单的下拉菜单如图 3，在这里你可以设置各种测量所应用的参数。图 3 设置子菜单的下拉菜单 图 4 测量子菜单的下拉菜单（3） 测量 子菜单的下拉菜单如图 4，在这里你可以进行各种测量和计算。 （4） 开始/停止：在每次测量开始或测量需要停止时按下。 （5） 质量控制图：用于检查仪器是否处于正常工作状态，主要通过测量仪器的本底长期稳定

34、性、工作源和标准源效率长期稳定性对仪器性能进行检查。质量控制适用于检验仪器是否处于正常工作状态，主要是通过检验仪器的本底、标准样品源和检查源的计数稳定性进行检查。它是一种经常用于质量评价的有效而经济的方法。控制图技术的基础是假定测得的大量同类数据大致服从正态分布。控制图的基本组成如下图：控制图的纵坐标表示测量的结果值，横坐标表示测量次数。图中上下控制线是行动的准则，两线间的区域为实际测量值的可接受范围，上下警戒线间的区域为目标值范围，如果实际测量值落在该区域，表示仪器工作处于正常状态；若超出该区域但仍落在上下控制线间的区域，则警告仪器开始性能变差，可能存在“失控的倾向” ，并告诫试验人员进行初

35、步检查，以至采取稳定质量的相应措施。在服从正态分布情况下，落在上下警戒线区域的测量值应占 95，在上下控制线之间的应占 99.7，也就是说落在上下警戒线以外的点不能大于 5。在测量过程中或在测量结束后画出质量控制图，控制图中的标准方差 根据贝塞尔公式计算，即 kiiN12)(图中的中心线是测量值的算术平均值 ，用该均值及统计标准方差 即可画出相应的控X制线 和警戒线 。3X2X统计平均值和标准方差计算时需不少于 20 个实际测量值，得到的控制图主要用于检查仪器的效率和本底稳定性。4.2 程序功能4.2.1 工作源效率测量该测量是为了检查仪器的性能指标是否符合国家规定的该类仪器的标准。测量过程（

36、3）在设置菜单中选择 仪器参数 并单击它，则弹出仪器参数设置对话框，如图 5。图 5 仪器参数设置这里你可以设置对话框中有关参数，设置的原则是： 阈的设置：从 0.025-5.1V； 低阈的设置: 从 0.02-3.8V； 高阈的设置：从 0.02-3.8V；反符合阈的设置：从 0.02-3.8V。当你设置的数字越界时，屏幕出现“错误信息” ，提示“数字输入越界” 。当你按下 确定 按钮时，你就会看到光标停留在越界的数字上，这时你必须更改该数字，直至输入正确数字（下面其他参数的输入相同） 。这里的“主探测器高压”和“反符合探测器高压”根据实际测出的数值输入。串行口：计算机的通讯连接口的编号，可

37、以是“1”或“2” 。当你输入的数字与实际不符时，屏幕提示你“握手信号出错” ，这时你可以改变串行口编号，然后按下 确认 按钮即可。（2） 仪器参数设置完成后，屏幕提示“置阈成功” ，按下 确定 。然后在测量菜单中选择 工作源效率测量，选中后就会弹出工作条件设置对话框，如图 6。图 6 工作条件设置（3） 工作条件设置设置测量周期：1-10000；设置测量时间：1-864000s（24h*10） ；设置 、 本底：在没有测量之前可以设置为 0 ；、 工作源及标准源效率：在没有测量之前不能设置为 0，必须输入除“0”之外小于 100 的数。校正系数 A：在默认情况下 A=1，如果用户在计算时需要

38、进行校正，则 A 为实际校正系数。置信系数 K：当置信度为 68%时，K=1；当置信度为 95%时，K=2 ；当置信度为 99.5%时，K=3 ；一般情况下 K=2。探测器面积和样品盘面积有三个值供选择，选择的原则是根据自己仪器主探头的闪烁体直径选。如果你的探测器直径是 30mm，选 7.07cm2；如果是 45mm ，选 15.896cm2；如果是 52mm，选 21.22cm2。样品盘面积选择应与闪烁体相一致，选择时用鼠标点 就可弹出你选择的三种面积。 设置完成后，单击 确认 按钮，则完成该项设置。按下 确认 后，会弹出 活性参数设置对话框，如图 7。其中：I（）： 工作源源强度，单位：表

39、面粒子数min -1 (1-99999)；I（）： 工作源源强度，单位：表面粒子数min -1 (1-99999)；As()： 标准源比活度，单位：Bqg -1 (1-99)；As()： 标准源比活度，单位：Bqg -1 (1-99)；Ms() ：样品盘中所装的被测量的 标准源质量（1-5000mg ） ；Ms() ：样品盘中所装的被测量的 标准源质量（1-5000mg ） ；G: 几何因子，从 0.1-1。图 7 活性参数设置设置完毕，按下 确认 完成设置。（4）按下开始按钮开始测量。测量结束后，如果要存盘，在文件菜单中选择存文件存文件；如果要打印，在文件菜单中选择打印，打印输出结果。以后的

40、其他测量的存文件、打印文件与此相同。（5） 按公式（1） （2）计算效率和效率比：(1)%10)()(IRoss（2）)()(GIr其中： 、 ， 工作源 2 探测效率和效率比，%；sr，测量的 工作源的平均计数率，计数min ；)(R 1，仪器 道的平均本底计数率，计数min ；o， 工作源 2 表面发射率，表面粒子数min ；)(I 1G,几何因子；，平均值的标准误差， （K 为测量次数） ； NN，测量误差， ；N1串道比= 。%10道 的 平 均 计 数道 的 平 均 计 数4.2.2 工作源效率测量测量过程 与 工作源效率测量相同按公式（3） （4）计算效率和效率比：(3)%10)(

41、)(IRoss(4)()(GIr其中： 、 , 工作源 2 探测效率和效率比，%；sr，测量的 工作源的平均计数率，计数min ；)(R 1，仪器 道的平均本底计数率，计数min ；o， 工作源 2 表面发射率，表面粒子数min ；)(I 1G ，几何因子；，平均值的标准误差；N串道比= 。%10道 的 平 均 计 数道 的 平 均 计 数4.2.3 本底测量测量过程在测量菜单中选择本底测量后，弹出如图 6 所示的工作条件设置对话框，设置测量周期、测量时间等后，按下开始进行测量。测量结束后存盘、打印输出结果。4.2.4 工作源效率稳定性测量测量过程（1） 在测量菜单中选择 工作源效率稳定性测量

42、后，设置测量周期（10） 、测量时间，其他参数前面已设置过，按下 确认 后，进入活性参数设置对话框，按下 确认 ，再按下开始菜单按钮开始测量，测量结果打印输出。（2） 测量结束后，单击质量控制图，弹出图 8 所示的次级菜单，单击显示，则屏幕出现如图 9 所示的质量控制图，按下打印即可打印出质量控制图。再单击返回，又弹出图 8。在本底长期稳定性测量中，质量控制图也按上述方法进行。图 8图 9 质量控制图注意：要打印质量控制图必须在测量结束后进行，打印完成后再存盘，否则存文件后调不出质控图。 （3） 效率稳定性按（5）式进行：（5）%102N式中， 为开始测量时两组计数的平均值， 为结束时测量的两

43、组计数的平均值；测量1N2时每次计数必须1000。4.2.5 工作源效率稳定性测量 工作源效率稳定性测量与 工作源效率稳定性测量过程相同。4.2.6 、 本底长期稳定性测量在测量菜单中选择本底长期稳定性测量，在弹出的菜单中设置周期、测量时间后，开始测量。本底一般要求至少要测 1000 分钟。本底长期稳定性质控图的显示和打印与效率长期稳定性相同。本底测量的标准误差按（6）式进行，（6）1)(2KNii式中， =1,2,3, ,k； ，测量值的平均值， ，第 次的测量值。i. i4.2.7 标准源效率刻度这个测量是为了对仪器进行 标准源效率刻度。 标准源效率刻度的准确与否直接影响后面的各种样品测量

44、的精确度，因此必须认真对待。在称取标准物质和铺样品时要仔细进行，称取制源样要准确，铺样要均匀。最好做几个平行源样，多测几次最后取平均值。每个样品测量时最好改变测量的角度，这样可以消除由于探测器不均匀而造成的误差。测量过程（1） 测量菜单中选取 标准源效率刻度后，进入工作条件设置对话框，设置测量周期、测量时间及其他有关参数，按下 确认 进入活性参数设置对话框，输入 、 标准源比活度 As()=6.98 Bqg-1, As()=14.4 Bqg-1（注意：A s 输入的值要根据给定的值输入）,再按下 确认 。称取 Ms ()=0.1Amg(A 为样品盘面积)的标准物质，均匀铺在样品盘中待测量。（4

45、） 按下开始按钮开始测量，测量的平均计数用 Rs ()表示，单位：计数s -1，打印结果。（5） 标准源效率 s（）按公式（7）进行计算。（7）%10)()( ARos式中： ，测得的 标准源平均计数率，计数s -1；， 本底计数率，计数s -1；)(Ro， 标准源比活度，Bqg -1；)(As，装在样品盘中被测量的 标准源质量，mg。M4.2.8 标准源效率刻度测量的方法和过程与 标准源效率刻度相同。测量的平均计数率用 Rs()表示，单位：计数s -1，打印出结果。 标准源效率 s（）按公式（8）进行计算。（8）%10)()( MARos式中： ，测得的 标准源平均计数率，计数s -1；，

46、本底计数率，计数s -1；)(Ro， 标准源比活度，Bqg -1；As，装在样品盘中被测量的 标准源质量，mg。)(M4.2.9 一般样品中总 ，总 活度测量这个测量，可以对一般样品中的总 ，总 活度进行测量。测量过程测量菜单中，选准一般样品测量单击后，设置测量周期，测量时间， 本底 R0 ()、 本底 R0 ()，、 标准源效率 s（） 、 s（）及其他相关参数，按下 确认 ，再按下开始按钮开始测量，测量结果打印输出，测得的样品中的总 ，总 平均计数率用 Rb (), R b ()表示，单位：计数s -1。测量结果按（9） （10）式进行计算。（9）)()(soA（10）)()(sb式中： , ,测得的样品源中的 、 活性；A，测得的样品源平中的 、 平均计数率，计数s -1；)(bR, ， 、 本底计数率，计数s -1；o， 、 标准源效率，%。)(ss4.2.10 水样品中总 ，总 活度测量测量过程（1） 在测量菜单中选准水样品测量，单击后弹出对话框，在对话框中设置测量周期，测量时间，、 标准源效率等。按下 确认 后，弹出水样参数设置对话框如图 10，输入样品名称，样品编号，采样人，采样地点，测量