[发明专利]用于湿度测量的系统和方法

权利要求书

1.一种用于确定经受元素活化分析(EAA)的样品材料中的湿含量的方法，所述样品材料含有至少一种在EAA期间形成活化产物的样品元素，所述方法包括：

将参考材料定位在所述样品材料附近，所述参考材料含有热中子俘获截面为至少1靶恩的参考元素，选择所述参考材料使得其热中子俘获反应的产物同位素为发射γ射线的放射性同位素；

用快中子源照射所述样品材料和所述参考材料以在所述样品材料中产生热中子；

检测从所述参考材料发射的γ射线并生成表示所述检测的γ射线的信号；

基于所述产生的信号计算与热中子通量成比例的因子R；和

从使湿含量与R相关的关系中识别所述样品材料中的湿含量。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括选择所述参考元素，使得通过中子俘获形成的所述产物同位素具有与所述样品元素的所述活化产物的半衰期相似的半衰期。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括选择所述参考元素，使得由所述产物同位素发射的γ射线具有不干扰由所述样品元素发射的γ射线的能量。

4.根据权利要求2或3所述的方法，进一步包括选择所述参考元素，使得其：

(i)与所述样品材料中的所述样品元素不同，且

(ii)如果其存在于所述样品材料中，则其在所述样品材料中的浓度是相对可忽略的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中存在于所述样品材料中的所述参考元素的质量小于所述参考材料中的所述参考元素的质量的2％。

6.根据权利要求4所述的方法，其中存在于所述样品材料中的所述参考元素的质量小于所述参考材料中的所述参考元素的质量的0.5％。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括选择所述参考元素，使得产生所述产物同位素的目标同位素的天然丰度大于1％。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括选择所述参考元素，使得所述参考元素不易发生干扰反应，由此经由与所述参考元素的其它天然存在的同位素的反应而不是热中子俘获形成所述产物同位素。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中R是通过以下计算：

在一个时间段内对所产生的信号进行计数(t_m)；和

确定与所述参考元素相关的γ峰的测量面积(N_γ1)；

确定定时因子T₁，其中

以及

计算R，其中其中t_i和t_c分别是用于元素活化分析的照射和冷却测量时间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述关系是经验关系，并且其中所述方法进一步包括通过计算针对多个样品材料而言的R来确定使湿含量与R相关的所述经验关系。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括选择所述参考元素的量，使得其产生至少1,000计数的γ射线光谱峰。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品元素是金和银之一和/或所述选择的参考元素是钪。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述参考材料含有第二参考元素，并且所述方法进一步包括选择所述第二参考元素，使得其热中子俘获反应的产物同位素是发射γ射线的放射性同位素，所述γ射线具有与由与所述第一参考元素相关联的放射性同位素发射的γ射线不同的能量。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括选择所述第二参考元素，使得与所述第二参考元素相关联的产物同位素具有基本上类似于与所述第一参考元素相关联的所述产物同位素的半衰期的半衰期。