[发明专利]一种消除或减弱γ无损检测系统层间串扰的方法

说明书

本发明属于基于SGS技术的γ无损检测系统设计与应用技术领域，具体涉及一种消除或减弱γ无损检测系统层间串扰的方法。将探测器的屏蔽准直器正对废物桶某一被测层段的中心高度；将探测器的屏蔽准直器的有效张角调整到恰好覆盖该扫描层段边沿的高度位置处，探测器的屏蔽准直器开口水平方向完全包容该扫描层段径向区域；以探测器从探测器的屏蔽准直器开口出发的张角范围所包容的被测对象为数学分析模型，在标准源刻度桶中填充与后续检测相一致的无污染介质，对标准源刻度桶进行测量；不同测量模型的建立及相应探测效率的修正，确定和保存；对测量结果的修正。本发明通过物理与方法相结合的方式，有效的减轻或消除层间放射性干扰。

技术领域

本发明属于基于SGS技术的γ无损检测系统设计与应用技术领域，具体涉及一种消除或减弱γ无损检测系统层间串扰的方法。

背景技术

γ无损检测系统主要用于实现标准桶装固体废物中γ射线类污染核素和比活度大小的测定。该装备被广泛地应用在核设施退役及三废治理领域，以实现放射性固体废物的科学化管理管控。该类型装备的技术共性是均采用了SGS(Segmented Gamma Scanning)技术。从硬件结构上，该类型装备主要由机械提升系统，探测器，探测器屏蔽准直器和机械旋转称重系统组成。通过分层扫描的方式实现废物桶的整体的测量。

影响该类型装备测量准确性的重要因素之一是层间串扰的影响，该影响对测量误差的贡献可达30％以上。为了将其有效减弱或消除，国内外普遍采用物理的方式方法加以解决。即探测器屏蔽准直器设计为较深的孔径尺寸，确保探测器的有效测量张角恰好覆盖被扫描层段，临近上下层段的放射性物质中γ污染核素产生的射线的贡献不会对该扫描层段产生明显的影响和干扰。这需要为探测器设计较深的探测器屏蔽准直器，还需要考虑装备的探测下限，配置的谱仪探测器结构尺寸，以及时效性等问题。实际应用中，这种通过物理设计规避临近上下层干扰影响的方法，具体设计难度较大，应用的灵活性不强。

发明内容

目前，国内外普遍使用的基于SGS技术的γ无损检测系统，其扫描层段的数量比较固定，主要是通过物理的方式减轻或消除层间放射性干扰，应用灵活性较差，另外无法便捷进行层段数量调节。本发明通过物理与方法相结合的方式，有效的减轻或消除层间放射性干扰。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种消除或减弱γ无损检测系统层间串扰的方法，

1、将探测器的屏蔽准直器正对废物桶某一被测层段的中心高度；

2、将探测器的屏蔽准直器的有效张角调整到恰好覆盖该扫描层段边沿的高度位置处，探测器的屏蔽准直器开口水平方向完全包容该扫描层段径向区域；

3、以探测器从探测器的屏蔽准直器开口出发的张角范围所包容的被测对象为数学分析模型，在标准源刻度桶中填充与后续检测相一致的无污染介质，对标准源刻度桶进行测量；

4、不同测量模型的建立及相应探测效率的修正，确定和保存：使用γ谱仪探测器获取相应的标准源刻度桶某一扫描层的能谱数据，设扫描层段内标准源对应核素的活度为A_源，单位Bq、对应核素特征能量峰计数率n1、对应核素特征能量峰本底计数率n本、对应特征能量分支比ξ，对于标准源刻度桶，每一扫描层段内的放射性物质含量是可以计算出来的，整个标准刻度桶密度分布均匀，放射性污染分布均匀，通过公式A＝(n1-n本)/ξ·η，计算出对应特征能量峰修正后的探测效率η，依次计算出标准源刻度桶不同特征能量峰处的探测效率，针对每一扫描层段建立和保存与之对应的探测效率文件，以便于效率标定后，后期测量过程中的快速准确调用；

5、对测量结果的修正：针对每一扫描层段完成计算，最后通过累加方式求取该废物桶的放射性物质含量；在累加的过程中，需要对扫描层段重叠和反复计算的放射性物质含量进行必要的扣除。

所述的废物桶某一被测层段为5～10层。