GBT13181-2002闪烁体性能测量方法.pdf 33页

'Ics27.120.01免费标准网(www.freebz.net)标准最全面r匕U场中华人民共和国国家标准GB/T13181-2002代替GB/T13181一1991闪烁体性能测量方法Measurementmethodsofscintillatorcharacteristics2002门0一08发布2003一04一01实施中华人民共和国发布国家质量监督检验检疫总局免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费标准网(www.freebz.net)标准最全面免费下载cB/T13181-2002目一次7Iv1范围···············································································································⋯⋯12规范性引用文件································································································⋯⋯13术语和定义······································································································⋯⋯14通则···············································································································⋯⋯34.1测量环境条件································································································⋯⋯34.2钡J量系统······································································································⋯⋯44.3测量要求······································································································⋯⋯64.4安全要求······································································································⋯⋯65光输出············································································································⋯⋯65.1全吸收峰法或康普顿分布边缘法·································································⋯⋯’‘’·’二65.2光电倍增管阳极电流法····················································································⋯⋯86相对能量转换效率·····························································································⋯⋯86.1测量原理······································································································⋯⋯86.2测量装置······································································································⋯⋯96.3测量步骤······································································································⋯⋯96.4数据处理········································································································一97固有幅度分辨率································································································⋯⋯97.1测量原理······································································································⋯⋯97.2测量装置······································································································⋯⋯97.3测量步骤·····································································································⋯⋯107.4数据处理········································...···························································⋯⋯108闪烁有效衰减长度·····························································································⋯⋯108.1棒状闪烁体的测量方法····················································································⋯⋯108.2板状闪烁体的测量方法·········································································⋯⋯“““二’二128.3圆柱型和直角棱柱闪烁体的测量方法··································································⋯⋯129发射光谱·········································································································⋯⋯139.1测量的波长范围·····························································································⋯⋯139.2测量原理······································································································⋯⋯139.3测量装置······································································································⋯⋯139.4测量步骤······································································································⋯⋯149.5数据处理······································································································⋯⋯151。闪烁衰减时间································································································⋯⋯1510.1一般要求··································································································⋯⋯1510.2直接示波法································································································⋯⋯1510.3平均波形取样示波法····················································································⋯⋯16免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-200210.4单光子法·····························································································，·····⋯⋯17H温度效应···················································，················································⋯⋯1911.1测量原理····，，·，·········二，，，，甲甲·················，，甲甲，，，，···】··············，··············一1911.2测量装置···，，··········································，····················，，··，····················，·，⋯⋯1911.3测量方法·······················，····················‘······················································⋯⋯19附录A(资料性附录)脉冲法测量系统的非线性·······················································⋯⋯21附录13(资料性附录)电流法测量系统的非线性‘·‘······················。··，，··························⋯⋯23附录C(资料性附录)测量系统的不稳定性·······································，，·········。···········⋯⋯24附录l(规范性附录)闪烁体发射光谱与标样不同时，相对能量转换效率的修正················，·⋯⋯25附录E(资料性附录)塑料闪烁体的。值·······························································⋯⋯26附录E(资料性附录)氟化钡闪烁体的发射光谱的测量的特殊要求·································⋯⋯26附录G(资料性附录)一种实用的测量闪烁体温度效应的装置··········，，···························⋯⋯26参考文献·········，···，·····················，····················，，，··············································⋯⋯27图I闪烁体性能脉冲法测量装置框图·，···················，，···················，，··············甲····⋯⋯4图2脉冲幅度分布的康普顿分布边缘图······························································，····⋯⋯7图3光电倍增管固有分辨率测量装置方框图···························································⋯⋯10图4In(I-I,)-D关系图···············································································....⋯⋯12图5发射光谱测量装置方框图······················。····，，，，·················，·····················.·...·.⋯⋯14图6Iy.接小波法测量闪烁衰减时G+l的测量装置方框图···，·····‘。·····，·甲·，·············甲，··，·16图7平均波形取样示波法测量闪烁衰减时间的测量装置方框图·.........................................17图8单光子法测量闪烁衰减时间的测量装置方框图···················································⋯⋯18图9单光子法测量系统响应分布的测量装置方框图·············································，·····⋯⋯19图10改变闪烁体温度的装置原理图···········································...··.·.·····.......·.......⋯⋯20图13.1闪烁体性能电流法测量装置框图··················甲，······】】】···················‘，··，，⋯⋯23图G.I钡J量闪烁体温度效应的装置方框图··············，······················，·····················⋯⋯27表1参考条件和标准试验条件···························，······················........··......·............⋯⋯4表2放射源主要特性······················································································.······⋯⋯5表3常用闪烁体发射光谱测量的激发波长和测量样品··············································⋯⋯14表E.1。系数值··，········‘································，甲，，，，，·········································。。·，·⋯26免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费标准网(www.freebz.net)标准最全面免费下载GB/T13181-2002月U舀本标准是GB八’13181-1991((碘化钠(钻)闪烁体》的修订版。本标准代替GB/T13181-1991((碘化钠(铂)闪烁体》。本次修订是在多年实践的基础上，着重参考和吸取了EJ/T903.1~903.8-1994的基本内容，按GB/T].1-2000的要求编制而成的本次修订与GB/T13181-1991相比主要变化如下:—关于标准的名称修汀为:《闪烁体性能测量力法》。标准适川范围由碘化钠C铭)闪烁体扩大到常b}1闪烁体，而在该领域中所论述的主要对象是闪烁体N能测量方法—关于标准的内容，增补了碘化钠(铭)闪烁体外的其他闪烁体主要性能的测量方法以及对测量系统的要求和标定;舍去J与性能测量无关的内容;不对产品性能指标等方面的要求作出规定术语方面按GB/T4960.6-1996和GB/T7270-1987的有关词条内容作了修改。此外，还增加了一个规范性附录、六个资料性附录和一个参考文献。—标准的编写方法和编排格式完全遵循G13/T1.1-200。的要求本标准的附录D为规范性附录。附录A,附录B,附录C、附录E,附录F和附录G为资料性附录。木标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口本标准起草单位:北京核仪器厂本标准主要起草人:汲长松、罗凤群、贺宣庆、唐兆荣、袁慧君。木标准所代替标准的历次版木发布情况为:GB/T13181--1991.免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002引言GB/T13181-1991,GB/T10260--1988和GB/T12161-1990已经实施多年这些标准在我国闪烁体的研制、生产和应用方面起到了重要的作用，但在实践中也发现这些标准还存在一些局限性和不足之处。为了适应我国闪烁体研制、生产、应用发展的实际需要和便利对外贸易与交流，需要有一项完善、先进的闪烁体性能测量方法的国家标准。有关闪烁体的标准在引用本标准时，应根据闪烁体自身的特性和使用要求加以选择。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费标准网(www.freebz.net)标准最全面免费下载GB/T13181-2002闪烁体性能测量方法范围本标准规定了闪烁体的光输出、相对能量转换效率、固有幅度分辨率、闪烁有效衰减长度、发射光谱、闪烁衰减时间以及它们的温度效应的测量方法等内容。本标准适用于常用的各种闪烁体的性能检测2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB4076密封放射源一般规定GB/T4077闪烁体尺寸GB4792放射卫生防护基本标准GB/T7270-1987光电倍增管测试方法GB8703辐射防护规定GB/T10257-2001核仪器与核辐射探测器质量检验规则3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。闪烁物质scintillationmaterial在致电离辐射作用下，能以闪烁方式发出光辐射的物质。333[GB/T4960.6-1996，定义2.23.71闪烁体scintillator由一定数量的闪烁物质以某种适当形式组成的、对致电离辐射灵敏的元件。闪烁体分有机和无机两大类，有固体、液体和气体等形态。[GB/T4960.6-1996，定义2.3.101[闪烁体的」入射窗entrancewindow(ofascintillator)闪烁体中使被测的辐射容易透过的部分。3.4仁闪烁体的一光学窗opticalwindow(ofascintillator)闪烁体中能让光辐射透出的部分。[GB/T4960.6-1996，定义2.3.121闪烁探测器scintillationdetector闪烁体直接地或通过光导与光敏器件相祸合而组成的核辐射探测器。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002厂GB/T4960.6-1996，定义2.3.36口探头probe辐射测量装置的一部分。通常它有一个几何形状适当的外壳，在此外壳内有辐射探测器，还可能有前置放大器、匹配器及某些功能单元。37光藕合材料opticalcouplematerial为使闪烁体所发的光有效地传输到光电倍增管的光阴极上，在闪烁体光学窗与光电倍增管窗(闪烁体光学窗与光导及光导与光电倍增管窗)间所加的物质厂GB/T4960.6-1996，定义2.3.35]3.8[闪烁探测器的.光导lightguide(ofascintillationdetector)置于闪烁体和光敏器件之间，使闪烁光无明显损失地传递的一种光学器件。厂GB/T4960.6-1996，定义2.3.39]康普顿分布边缘edgeofComptondistribution能量响应曲线中对应康普顿散射电子能量极大值的谱位。110江闪烁体的面光输出lightoutput(ofascintillator)闪烁体发射光子的总数与被该闪烁体吸收的入射辐射能量之比值。与闪烁体标准样品的光输出值相比较给出的相对值，称为相对光输出。[GB/T4960.6-1996，定义2.3.19]111「闪烁体的习能量转换效率energyconversionefficiency(ofascintillator)闪烁体发射光子的总能量与被该闪烁体吸收的人射辐射能量之比[GB/T4960.6--1996,定义2.3.18口注:与闪烁体标准样品的能量转换效率值相比较给出的相对值.称为相对能量转换效率。112[闪烁体的〕固有幅度分辨率intrinsicamplituderesolution(ofascintillator)闪烁探测器的脉冲幅度分辨率扣除光电倍增管贡献后的值113闪烁光衰减长度attenuationlengthofscintillation闪烁光子在闪烁体内经自吸收后衰减为原发光强度的1/e时光子在闪烁体中所通过的路程，表征闪烁体对自身发光的透过能力。它与闪烁体的材料、工艺有关，且与测量时的光收集条件有关。按实际条件测得的数值称为技术光衰减长度仁GB/丁4960.6-1996,定义2.3.6习114[闪烁体的]发射光谱emissionspectrum(ofascintillator)闪烁体发射的光子数随光子的能量或波长而变化的分布曲线三GB/T4960.6-1996，定义2.3.13卫315「闪烁体的二吸收光谱absorptionspectrum(ofascintillator)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费标准网(www.freebz.net)标准最全面免费下载GB/"r13181--2002闪烁体的光吸收系数随光子的能量或波长而变化的曲线。3.16标准光源standardlightsource光源标定标准或用作测试计量标准的光源3.17色温colourtemperature在可见光区，光源的相对辐射功率分布与全辐射体在某一温度下的相对辐射功率分布相同时，全辐射体的这一温度称为该光源的色温[GB/T7270-1987，定义1.19刁3.18闪烁衰减时间scintillationdecaytime闪烁体受单次激发后，光子发射率下降到其初始值的1/e所需的时问。[GB/T4960.6--1996，定义2.3.5习3.19[闪烁体的]光子发射曲线photonemissioncurve(ofascintillator)与闪烁体单次激发相对应的光子发射率随时间变化的曲线。3.20闪烁体的温度效应temperatureeffect(ofascintillator)闪烁体的基本性能(如相对能量转换效率、光输出或相对光输出、固有幅度分辨率、闪烁衰减时间、发射光谱等)随温度变化的关系3.21巨光电倍增管的习渡越时间分散dispersionoftransittime(ofaphotomultiplier)从一个S函数光脉冲照射整个光阴极的瞬间到输出脉冲前沿半幅度点的出现瞬问之问所需时问的变化，以输出脉冲时间分布曲线上的半高宽来量度。3.22切伦科夫辐射Cerenkovradiation当带电粒子在介质中的运动速度超过光在该介质中的速度时所产牛的光辐射。[GB/T7270-1987，定义1.2.6习123线性电流linearcurrent与人射辐通量成线性关系的输出电流。[GB/T7270-1987，定义1.3.3]3.24b函数光源lightsourceofbfunction一种具有有限辐通量和无限窄宽度的脉冲光源，通常指光脉冲输出时间比待测输出脉冲的持续时间窄得多(最大为1/3)的光源4通则4门测量环境条件闪烁体各项主要性能测量的环境条件见表to免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002表1参考条件和标准试验条件影响量参考条件标准试验条件环境温度/c2018-22相对湿度/%6550-75大气压/kPa101.386-106交流供电电压/V220220(1士1%)交流供电频率/Hz汤050(1士1%)交流供电波形正弦波波形总畸变<5%环境n辐射/VGy/h空气吸收剂量率0.1空气吸收剂量率毛0.25外磁场干扰可忽略小于引起干扰的最低值外界磁感应可忽略小于地磁场引起的干扰的2倍放射性沾染可忽略可忽略注:在不影响闪烁体性能测量的前提下，允许与表1中所列出的相近条件下进行。4.2测量系统4.2.1测量系统的组成测量系统主要包括;a)探头;b)低压电源;c)高压电源;d)主放大器;e)多道脉冲幅度分析器;f)打印机。常用的测量系统的方框图见图1图1闪烁体性能脉冲法测且装置框图免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-20024.2.2放射源4.2-2.1应使用已知能量的放射性核素作为a、俘、万与x射线源。4.2.2.2放射源的能量分散对待测参数的影响应可忽略不计4.2.2.3需用多准直孔或单准直孔a源时，孔的直径应不超过准直器的厚度(推荐值为3mm)，多孔准直器孔轴的间距应不小于孔直径的两倍4.2.2.4测试推荐使用的放射源见表2,表2放射源主要特性辐射类别核素半衰期能量/keV康普顿分布边缘/keV1332.51118.0刘CO5.27a1173.2963.46"Zn245d1115-5907.61274.S1061.6z"Va2.6a511.0340.6别Mn313d834.8639.11"Cs30a661.6477.3S或x13Sn115d391.7237.0口Ce137d165.865.2s7Co272d122."139.059.511.2-A.433a26.3`0"Cd416d22.611Fe2.6a5.95717C530a624.2p"s,",Y28.5a非单能"Am133己5484lOzlPu24400a51564.2.3闪烁体标准样品闪烁休标准样品(以下简称为标样)的确定和选取应符合GB/T10257-2001中6.1.5和GB/T4077中的有关规定。4.2.4探头4.2.4门探头包括闪烁体、光电倍增管、光屏蔽外壳、光电倍增管高压分压器和匹配级闪烁体和光电倍增管应置于光屏蔽外壳之内。必要时可以在闪烁体与光电倍增管之间置人光导。允许将高压分压器及匹配级置于光屏蔽外壳之外。4.2.4.2光电倍增管高压分压器电流应比光电倍增管平均阳极电流大10倍以上4.2.4.3脉冲工作状态时，光电倍增管输出回路的时间常数(包括放大器的输人电容在内)，应在1VS-10lcs之间4.2.5光电倍增管电源电源应稳定，高压电源应具有0.1%一。.05%的稳定度，纹波和噪声应不大于30mV,42.6系统的测量，’I)参见four17038.079--1"OCT17038.779免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-20024.2-6.1脉冲法测量系统的非线性的测量方法参见附录Ao4.2.6.2电流法测量系统的非线性的测量方法参见附录Bo4.2.6.3测量系统的不稳定性的测量方法参见附录C,4.3测量要求4.3门测量前，闪烁体必须避光存放，其时间长短由产品标准规定。4.3.2闪烁体光学窗与光电倍增管光窗之间应加合适的光祸合材料。4.3.3测量前光电倍增管在无光照条件下，加高压预热，直至进人正常工作状态。4.3.4所有参数的测量应在闪烁体与光电倍增管完全避光的环境中进行4.3.5}与x射线点源应置于闪烁体的轴线上(以闪烁体表面的中心计算，偏差应小于50)，放射源与闪烁体入射窗的即离应不小于闪烁体直径或对角线的两倍。a,(3源应直接置于闪烁体人射窗面卜其他安置方式应在产品标准中规定。4.3.6光电倍增管的光窗的有效面积一般不小于闪烁体光学窗的面积光电倍增管光窗的面积小于闪烁体光学窗的面积时，应使用光导或由多只光电倍增管组成的光电倍增管阵列。4.3.7一般应将全吸收峰或康普顿边缘调至总道数三分之二处附近。测量脉冲幅度谱时，应使用总道数不少于256道的多道脉冲幅度分析器，分析器的道宽应小于对应全吸收峰或康普顿分布边缘脉冲幅度的1%04.3.8测谱的积分计数时，计数率应不大于3x10"s"，这可通过调整放射源与探测器之间的距离(对万或x射线源)或选取适当活度的放射源(对x,x,+或R射线源)达到。4.19测量脉冲幅度谱的累积时间，应保证谱中对应全吸收峰或康普顿边缘的道计数不小于3x1030当选用其他值时，应在产品标准中加以规定4.4安全要求4.4.1所用放射源应符合GB4076的要求。4.4.2所有与使用放射源相关的1作，应遵守GB4792以及GB8703中规定的原则。4.4.3所有测量设备均接地。5光输出5门全吸收峰法或康普顿分布边缘法5门.1测量原理单能万辐射射人闪烁探测器，其输出脉冲幅度的分布，主要由康普顿分布及全吸收峰(低原子序数的闪烁体除外)等谱段组成全吸收峰法与康普顿边缘法分别以全吸收峰或康普顿分布边缘幅度作为判定闪烁体光输出的量度。5门.2测量装置5门.2门工作于脉冲状态的闪烁参数测量装置，其方框图见图105门.2.2装置的非线性最大偏差应不超过3005门-2.3装置的脉冲幅度不稳定性应不超过2X,测量过程中对稳定性的检测应不少于每工作7h测一次。当不稳定性超过2，则前一次检测及之后的测量数据应当遗弃。5.1.2.4光电倍增管阴极的灵敏度不均匀性(按待测闪烁体最大直径所对应的面积考虑)应不超过2000>5.1.2.5所使用的标样应是与被测闪烁体同种类型H制作和结构相同的闪烁体，标样及待测样品用单能的同类辐射激发。标样与待测闪烁体直径不同时，其相对差值应不超过25%并应对测量结果加以必要的修正。5门.2.6放射源的类型由产品标准规定。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T13181-20025门.3测最步骤5门.31标样与光电倍增管避光，并给光电倍增管加高压。5.1.3.2安置放射源。允许将放射源置于探头外壳内，此时S.1.3.1与5.1.3.2逆序进行。5.1.3.3测量脉冲幅度谱，确定对应全吸收峰或康普顿分布边缘的脉冲幅度v.。对应康普顿分布边缘的脉冲幅度由分布高度的1/z确定(见图2)，测量重复3次，取平均值v.。脉冲数N一卜图2脉冲幅度分布的康普顿分布边缘图5.1.3.4将待测闪烁体光祸合于光电倍增管光窗上5门.3.5在放大倍数不变的情况「，重复步骤5.13.1与5.1.3.3,测量重复I1次，分别计算对应全吸收峰或康普顿边缘脉冲幅度的值V:(i=1,2,---，11)e5.1.4数据处理5.1-4.1待测闪烁体的光输出S按公式(1)计算:v;+voxso...⋯⋯，.....⋯⋯(1)v。十VI式中:v,—装置转换特性原点，单位为道。丘—标样光输出的检定值，单位为光子数每电子伏(1/eV);Vs.o—标样的全吸收峰或康普顿分布边缘的脉冲幅度平均值，单位为道。V.-待测闪烁体的全吸收峰或康普顿分布边缘的脉冲幅度值(i=1,2,-"".11)，单位为道注如果标样的光输出取作1(或]oo%}.则由上述公式计算出待测样品的相对输出占「5.1.42按公式(2)计算出待测闪烁体的全吸收峰或康普顿分布边缘的脉冲幅度平均值SES(z)‘一气5.1.4-3按公式(3)计算出S值的标准偏差△s一5.1-4.4光输出测量总误差I}Sl.S"置信度为。5%时应不超过公式(、)的计算值:6SS一1.1丫1010-十(鄂(4)式中:么S=，_.、，卜，、。、，、。__，、、、、、_下;-—初‘砰尤物出7R9庆左，用日才纵l%少衣小。口r免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-20025.2光电倍增管阳极电流法5.2.1测A原理根据闪烁体的类型选用一种能量的电离辐射，照射标样及待测样品，比较闪烁光导致的光电倍增管阳极电流。5.2.2测A装置5.2-2-1工作于电流状态的闪烁体参数测定装置，见图B.1,5.2.2.2装置的非线性应不超过3%.5.2.2.3光输出标样应用被测闪烁体同种闪烁体制作，f结构也应相同。标样与待测闪烁体的直径应一样，如果光输出与闪烁体尺寸的响应关系已知，允许使用尺寸与待测样品不同的标样，但对测量结果应进行相应的修正5.2-2.4放射源的类型由产品标准规定。5.2.3测里步骤5.2.3门将标样置于光电倍增管光窗上，在标样的光学窗及光电倍增管光窗之间置人不透光纸屏，屏的直径应等于光窗直径5.2.3.2标样及光电倍增管避光，然后给光电倍增管加高压5.2.3-3安置放射源。允许将源置于探头外壳内，此时，步骤5.2.3.3与5.2.3.4逆序进行。5.2.3.4测量光电倍增管的本底电流Ib.52.3.5将标样光祸合到光电倍增管光窗上。5.2.36标样与光电倍增管避光，然后给光电倍增管加高压。5.2.3了置人放射源，其几何条件应与测本底电流时相同5.2.38测量光电倍增管阳极电流I-5.2.39对待测样品重复5.2.3.6-5.2.3.8步骤，测出光电倍增管本底电流I,，和阳极电流z(每个数据测二次取平均值)。5.2.4数据处理5.2.4门待测闪烁体的光输出S的计算公式如下:S一I=--Ib,,So(5)式中:So—标样光输出的检定值，单位为光子数每电子伏(1/ev)，或相对单位。I,—光电倍增管的本底电流，单位为安培(A)eIo—使用标样时，光电倍增管的阳极电流，单位为安培(A)eI—用待测闪烁体时，光电倍增管的阳极电流，单位为安培(A),注:如果标样的光输出取作1(或100%)，则按公式(s>计算出的光输出为相对光输出s.,测量次数类同s2.4.2光输出测量总误差△S/S，当置信度为95%时，应不超过下述计算值:ASS10801(6)式丛中:凡—标样光输出测量误差，用百分数(%)表示。们5.?当置信度为95%时，相对光输出测量的总误差△S/S应不超过3%,6相对能量转换效率6门测量原理将标样与待测闪烁体发出的闪烁光照射光电倍增管光窗而产生的阳极电流进行对比。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-20026.2测it装置6.2.1测量装置的方框图见图B.1，并满足A.1.4及C.2.2的要求。6.2.2使用9oSr_ooyp源。源置入由3mm厚的有机玻璃板制成的圆盘的中心孔内。圆盘的直径等于光电倍增管阴极的直径。孔的直径等于放射源的直径。孔的另一面用1mm厚的铅塞盖住。圆盘和孔的侧面涂黑。62.3标样。6.3测f步骤6.3.1用R辐射从闪烁体光学窗激发标样与待测闪烁体。圆盘置于光电倍增管光窗上使源的活性面背向光阴极6.3.2光电倍增管与源避光，并给光电倍增管加高压。6.13测量光电倍增管本底电流Ibo6.3.4把标样安置到源上6.3.5标样与光电倍增管避光，给光电倍增管加高压6.3.6测量光电倍增管的阳极电流I。6.3.7对待测闪烁体重复步骤6.3-5-6.3-6,测量光电倍增管的阳极电流Io6.4数据处理6.4门相对能量转换效率I计算公式:I一IbX}0·····。·········。·。·········⋯⋯(7)I。一Ib式中:7o-标样相对能量转换效率的检定值，用百分数(%)表示;lo—用标样时，光电倍增管的阳极电流，单位为安培(A);I—用待测闪烁体时，光电倍增管的阳极电流，单位为安培(A);几一一光电倍增管的本底电流，单位为安培(A),6.4.2相对能量转换效率测量总误差of勿，以百分数表示，当置信度为95%时，应不超过按公式(8)计算的值。△刀__18{△刀)I7一1.11/100,+{丁)‘.’.’.’.‘.‘.’.‘.‘.’二‘二‘.(8)式中:A7o/qo标样相对能量转换效率测量误差，单位为百分数(%)。若待测闪烁体的发射光谱与标样的发射光谱不同时，则应按附录n提供的方法进行修正了固有幅度分辨率7门测量原理通过测量闪烁探测器的脉冲幅度分辨率并扣除光电倍增管的固有分辨率贡献得出被测闪烁体的固有幅度分辨率了.2测量装置7.2.1测量闪烁探测器脉冲幅度分辨率装置的方框图同图to测量光电倍增管的固有分辨率装置的方框图见图37.2.2放射源用’"Cs与"Co8放射源、’劝CS内转换电子源和easPua放射源允许使用产品标准中规定的其他放射源。7.2.3所用的脉冲光源，其光谱应尽可能等效于相应的射线激发闪烁体的闪烁光。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/"r13181-2002滤光片图3光电倍增管固有分辨率测量装置方框图了.3测量步骤7.11测量闪烁探测器的脉冲幅度分辨率7.3门.1将待测闪烁体光根合到光电倍增管的光窗上7.31.2用放射源激发闪烁体。7.31.3测出闪烁探测器的脉冲幅度谱，得出全吸收峰值}np及其半高度对应的高、低幅度值m=与ml7.3.2测量光电倍增管的固有幅度分辨率采用合适的脉冲光源，其入射光阴极的光子数可通过调节减光器的透射率，使输出的脉冲幅度分布的峰值与放射源激发闪烁体产生的全能峰在同一道数上。脉冲光源必须置于使光阴极均匀受照的位置，其光谱特性和脉冲持续时间应与放射源激发闪烁体的信号相近，重复频率1kHz,阳极时间常数必须比光脉冲的持续时间和闪烁衰减时间大得多用图3所示的装置测出光电倍增管的固有幅度分辨率K,7.4数据处理7.4门由7.3.1.3测出的脉冲幅度谱按公式(9)计算出闪烁探测器幅度分辨率RP:Rp一m,孟m=m,X1000o............O.....··一(9)式中:mH-谱中峰的半高宽相对应的半高度的高幅度值，单位为道;m,谱中峰的半高宽相对应的半高度的低幅度值，单位为道;，P—脉冲幅度分布潜中峰位对应的幅度，即峰位幅度值，单位为道。7.4.2由公式(10)计算被测闪烁体的固有幅度分辨率R,:R一丫R;,一MT.·..·..···.·..···.·.⋯⋯(10)式中:R,一闪烁探测器幅度分辨率，用百分数(%)表示;尺T—光电倍增管的固有幅度分辨率，用百分数(%)表示。R,的测量方法按GB/T7270--1987中5.2.3的规定进行7.4.3置信度为95%时固有幅度分辨率的测量误差应不大于10007.4.4幅度与能量成线性关系时幅度分辨率代表能量分辨率8闪烁有效衰减长度8.1棒状闪烁体的测量方法8门.1对待测样品的要求8.1.1.1对于圆柱形的棒状闪烁体，其横截面积小十2cm",长度不小于其横截面直径的三倍。8.1.1.2对于多棱柱形的棒状闪烁体，其横截面积小于2cm"，长度不小于其横截面(或对角线)的免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002三倍8.1.2测盆原理准直的R粒子束和光子束激发待测的闪烁体，产生闪烁光。以该闪烁光照射光电倍增管光窗，测量光电倍增管阳极电流与光窗至激发点距离D的关系。8.1.3测量装置8.1.31测量应符合4.1的有关要求8.1.3.2将活度约为1X10"Bq的9osr一9oYR源置于3mm厚有机玻璃与2m-厚铅作成的准直器内准直器的孔径为3mm。准直器安置在可沿与待测样品轴线平行的方向平移(偏离角度小于20)的滑道上准直器的铅层临近待测样品，并应尽量靠近待测样品。待测样品与放射源之间的距离应小于5cm,81.3.3待测样品远离光电倍增管的端面涂黑8.1.3.4待测样品装在避光外壳内，其轴线与光电倍增管的轴线致.光学窗光藕合到光电倍增管光窗上。8.，.4测量步骤8门4.1在待测样品光学窗与光电倍增管光窗之间置入不透光纸屏。屏的直径等于光窗的直径。8.1.4.2安放带放射源的准直器，使激发点至光窗间的垂直距离小于待测样品横截面的直径(或对角线)。8.1.4.3待测样品、放射源与光电倍增管避光，并给光电倍增管加高压。8门.4.4测量光电倍增管的本底电流Ib8.1.4.5退去高压，撤出不透光的纸屏，将带源准直器按测本底电流的几何位置安装。8.1.4.6待测样品、放射源与光电倍增管避光，并给光电倍增管加高压8门.4.7测量光电倍增管阳极电流I8.1.48将准直器沿滑道平移，每次移动5mm-10mm。准直器移动的间距的大小，取决于待测样品的总长度。测量点总数应不少于八个点，且最后一个测量点距涂黑端面的距离应不小于20mm。在每个测量点上测出光电倍增管的阳极电流I-测量步骤同8.1.4.5.8.1.4.709将闪烁体顶端涂黑料去掉，倒转闪烁体，将另一端涂黑。月﹃10重复8.1.4.1一8.1.4.80‘8.1︺数据处理对处于正位的闪烁体的每个位置点D计算In(I,-Ie)值，画出!n(I;-I,)与距离D的关系图(见图4)，按直线关系拟合。确定该直线倾角a的正切tango8.1.5.2闪烁体固有发射光有效衰减指数K按公式(11)计算:K_塑tana(It)式中:u一一考虑多次反射而使光程加长的修正系数。。值为经验值。部分闪烁体的。值可由附录E表E.1中查出8.1.5.3对反转位闪烁体测量结果的处理重复步骤8.1.5.1-8.1.5.208.15.4由闪烁体正位反转位两次测量结果的K值，取平均值得出Ko8.1.5.5闪烁体的闪烁有效衰减长度L由公式(12)给出:(12)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002图4In(I-ID)D关系图8.2板状闪烁体的测量方法本方法适用于厚度不小于。.5cm，长度和宽度均不小于17cm的闪烁体。8.2门测且原理准直的P粒子束激发待测闪烁体，产生闪烁光，以该闪烁光照射光电倍增管光窗，测量光电倍增管阳极电流与光窗至激发点距离的关系。8-2.2测里装置8.2.2.1A9量应满足4.1的有关要求。8.2-2.2将活度约为1X10"Bq-3X10"Bq的"Sr-yp源置于3mm厚有机玻璃与2mm厚铅作成的准直器内。准直器的孔径为3mm。准直器安置在可沿与待测样品长对称轴线平行的方向平移(偏离角度小于2“)的滑道上。准直器的铅层临近待测样品，并应尽量靠近待测样品的宽面长对称轴线，光电倍增管置于小面的中心。待测样品与放射源之间的距离应小于5cm8.2-2.3待测样品的(窄)侧面，除两端需接光阴极的那二部分区域外，全部涂黑82.2.4按8.1.3.4安置待测样品。8.2.3测量步骤8-2.3门同8.1.4.1。8-2.3.2安放带R源的准直器，使激发点至光窗间的距离为光窗直径的1^1.5倍。82.3.3同8.1.4.308-2.3.4测量光电倍增管本底电流it".8.2-3.5按步骤8.1.4.58.1.4.8测量光电倍增管阳极电流I-8.2-3.6将待测样品倒转180".82.3.7重复步骤8.2.3.1-8.2.3.5.8.2.4数据处理8.2-4.1对待测样品正位上的每一个测量点，确定In[(I,-Ib)且]值，画出In[(I-Ib)D口与D的关系曲线。8.2.4.2In[(I-I,)D]与D的关系按直线拟合，确定该直线倾角a的正切tango8.2.4.3按公式(12川算有效衰减指数x值。8.2.4.4对待测样品反转位的测量结果，重复步骤8.2.4.18.2.4.38.2.4.5山正位与反转位待测样品的x值，取平均，得出有效衰减指数的测量结果。用公式(12)算出闪烁有效衰减长度8.3圆柱型和直角棱柱闪烁体的测量方法8.11测量原理本方法适用于截面直径(或对角线)及高度在4cm-16cm之间的圆柱型和直棱型闪烁体R粒子从人射窗两端激发待测闪烁体，产生闪烁光，比较这两种情况下产生的闪烁光照射光电倍增管光窗而产生的阳极电流的大小12免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T13181-20028.3.2测f装置8.3.2.1测量应满足4.1的有关要求8.3.2.2"Sr-9oYR源置于厚度为3mm的抛光有机玻璃圆盘的中心孔内。圆盘的直径等于光电倍增管光窗的直径。孔的直径等于源的直径。孔的背面为1mm厚的铅塞。圆盘和孔的侧面涂黑使用厚度为3mm的有机玻璃抛光圆盘作光导，圆盘的直径等于光窗的直径。8.3.3测f步骤8.3-3.1在待测样品光学窗与光电倍增管光窗之间置人不透光纸屏，屏的直径等于光窗的直径。8.13.2将R放射源放到待测样品人射窗上。8.3-3.3待测样品、放射源与光电倍增管避光，并给光电倍增管加高压。8.3.34测量光电倍增管本底电流Ib,.8.3.3.5退去高压，撤出不透光纸屏，将光导藕合到光电倍增管光窗上，再将待测样品光学窗祸合到光导上。8.3.3.6将R源放置到待测样品人射窗上。8.3.3.7将待测样品、源和光电倍增管避光，并给光电倍增管加高压。8.3-3.8测量光电倍增管阳极电流11.8.3-3.9把带源圆盘安置到光电倍增管光窗上，使活性面背向光窗。8.3.3.10源、光电倍增管避光，并给光电倍增管加高压8.3.3.11测量光电倍增管本底电流Ible8.3.3.12将闪烁体祸合到源的圆盘上，然后重复步骤8.2-3-7.8.3.3.13测量光电倍增管阳极电流1"08.3.4数据处理8.3.4.1按公式(13)计算K值:ln(I"‘一I"l)一ln(I，一111)K=工X(13)H一1式中:H—待测样品的高度，单位为厘米(cm);I"—由闪烁体人射窗激发时的光电倍增管阳极电流，单位为安培(A);几‘—闪烁体光学窗与光电倍增管光窗之间加不透屏时的本底电流，单位为安培(A);I"—由闪烁体光学窗激发时的光电倍增管阳极电流，单位为安培(A);I"l—加放射源，但无闪烁体条件下的本底电流，单位为安培(A);。—考虑多次反射而使光程加长的修正系数。8.3.4.2按公式(12)算出有效衰减长度L9发射光谱91测且的波长范围本方法限于测量波长范围为350nm^900nm之间的光的闪烁体发射光谱。氟化钡闪烁体发射光谱的测量参见附录F,9.2测a原理发射光谱的测量采用比较光谱法。用2856K标准色温灯作为已知光谱辐射能量分布的光源，标定分析单色仪一光电倍增管组成的测量系统的相对光谱灵敏度。9.3测量装置发射光谱测量装置方框图见图5,t3免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002激发光源样品室图5发射光谱测量装置方框图9.11发射光Co测量装置由激发光源、激发单色仪、样品室、分析单色仪和光电倍增管组成9.3-2激发光源可以洗用高压未灯、氛灯、氛灯、氢灯或钨丝灯激发光源的选择由闪烁体的吸收光谱决定。9.3.3激发单色仪一般用紫外至可见光范围的单色仪:用以从激发光源中分出与闪烁体吸收波长相同的光激发闪烁体，除去光源中与闪烁体发射波长重叠的光，减少对发射光谱测量的影响。常用闪烁体发射光谱测量的激发波长和对测量样品的要求见表30表3常用闪烁体发射光谱测最的激发波长和测量样品9.3.4样品室应严格避光、避免杂散光进人分析单色仪。935分析单色仪波长范围应从紫外至近红外。9.3-6选用宽光谱响应的具有石英窗的光电倍增管9.4测量步骤9.4.1分析单色仪波长标定的校正:利用图5所示装置，去掉闪烁体，放置一面反射镜。去掉激发单色仪，将高压末灯的光人射到反射镜上，]月波长为253.7nm,334.1nm,435.8nm,546.1nm和690.7nm的单线光谱校正分析单色仪的波长标定9.4.2分析单色仪一光电倍增管测量系统相对光谱灵敏度的标定用国家计量部门标定的2856K标准色温灯作为标准光源，将标准光源代替高压汞灯.标准光源的光人射到反射镜上，将标准光源代替高压汞灯，进入分析单色仪分光后到达光电倍增管，给出波长为几的光在光电倍增管上引起的输出电流I,(A)，按公式(14)计算l量系统对波长为A的光的光谱灵敏度S(A)S(A)一去,(A)/E,(A)··························⋯⋯(14)式中:In(A)波长为A的光在光电倍增管卜引起的阳极输出电流，单位为安培(A);E,(A)标准光源发射的波长为几的光的辐射功率，单位为瓦(W);S(A)一一测量系统对波长为A的光的光潜灵敏度，单位为安培/瓦(A/W).9.4-3将闪烁体安放在图5所示的样品室，按表3选择合适的光源，并用激发单色仪分出闪烁体激发;斗免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T13181-2002波长的光激发闪烁体。闪烁体的发光进人分析单色仪按波长进行扫描，测出光电倍增管对应的阳极电流r(劝。9.5数据处理按公式(15)计算闪烁体的辐射功率E(A)E(A)=I(A)/S(l)式中:七(凡)闪烁体发射波长为a的光的辐射功率，单位为瓦(W);!(d)一一闪烁体发射波长为x的光在光电倍增管上引起的阳极输出电流，单位为安培(A)o闪烁体辐射能量按波长的分布即为闪烁体的发射光谱。发射光谱曲线最大值对应的波长即为最强发射波长。10闪烁衰减时间10.1一般要求10.1门本章所推荐的测量闪烁衰减时间的三种电测量方法及其适用范围分别为:—直接示波法，适用于测量闪烁衰减时间大于lo“I.,的闪烁体;平均波形取样示波法，适用于测量闪烁衰减时间为纳秒(ns)级且输出光脉冲幅度的动态范围小于10`的闪烁体;一单光子法，适用于测量闪烁衰减时问为纳秒级的闪烁体，其输出光脉冲幅度的动态范围可以大于101.10.12待测闪烁体不宜太厚(推荐厚度3mm)，以保证有较好的透光性。10门.3光电倍增管应处于线性工作状态，其渡越时间的分散应明显小于待测闪烁体的闪烁衰减时间10-1.4应选用特性阻抗为50n的高频电缆接头和延时电缆，输出端要达到良好的匹配。10门.5使用的放射源要足够强，能使闪烁体有足够的光子数人射到光电倍增管的光阴极，以便在示波器上能给出一个稳定而清晰的脉冲波形，且能缩短测量时间，减少仪器不稳定带来的影响10.1.6应采用短连线，以使分布参量尽量小10.1.7在光电倍增管最后儿个倍增极间的分压电阻上应并有旁路电容，光电倍增管极问电压分布的调试应考虑同时满足线性和快时间两个特点。10.1.8如果所测的闪烁体闪烁衰减时间，与测量系统的响应时间可比拟时，应在测量结果中扣除响应时间的影响。系统响应函数的测量是用s0co8源激发有机玻璃切伦科夫辐射体做光源，其光脉冲宽度最大约为90ps，相对于所测闪烁体的闪烁衰减时间，可视为s光源。对于s光源，测量装置的输出脉冲幅度随时间的分布，即系统响应分布，可用高斯函数描述。10.2直接示波法10.2门测量原理闪烁体与光电倍增管祸合后，光电倍增管光阴极入射光子通量与闪烁体光子发射率成线性关系，光电倍增管在线性工作状态下，其输出电流与人射光子通量也成线性关系，测量闪烁体单次激发后光电倍增管输出电流随时间的分布(电流脉冲)即可得到闪烁体的光子发射曲线，由曲线求出闪烁衰减时间:将光电倍增管输出的电流脉冲经过一适当的RC网络加到示波器上，直接用示波器观察并记录光电倍增管输出的电流分布，再对该波形进行数据处理得到闪烁体的闪烁衰减时间ro若RCGGr，示波器给出以指数r衰减的波形，从波形后沿求出ra若R(一>>:，示波器给出以指数:上升的波形，从波形的前沿求出:此方法要求示波器的时间响应对测量结果的影响可以忽略。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/"r13181-200210.2.2测量装置10.2.2.1测量装置方框图如图6所示。光电倍增管工作在负高压状态下。放射源*图6直接示波法测旦闪烁衰减时间的测t装置方框图10.2-2.2示波器频带应足够宽，其响应时间应小于待测闪烁体闪烁衰减时间的1/3-1/5,10.2.3测量步骤10.2.11针对所测闪烁体的种类选择不同的放射源。一般测X的闪烁体用“℃。或""Cs放射源，测a的闪烁体选用2"Pu放射源10.2-3.2按图6连接测量设备，将待测样品光藕合到光电倍增管的光窗上，避光加高压。10.2.13在示波器上调出光电倍增管输出电流波形记下时标，将波形记录下来。10.2-4数据处理10.2.4.1若RC<>二，取波形前沿，在波形前沿取若干数据(不少于五个)，按最小二乘法拟合求出闪烁衰减时间常数:，其拟合函数见公式(17)0Y(t)二Yo(1一e-u})·································⋯⋯(17)式中:Y(t)---t时刻的电流，单位为安培(A);从—波形前沿顶点的电流，单位为安培(A)，在RC>r时，近似于无限长时刻的电流;t一时间变量，单位为秒(S)i:—闪烁衰减时间常数，单位为秒(S)o若光电倍增管的响应时间与被测闪烁体的衰减时间相比拟，在测量结果中还应使用平方差的方法扣除光电倍增管的响应时间10.3平均波形取样示波法10.3门测量原理用放射源激发闪烁体，利用取样示波器对侮个输人脉冲取样一次，取样时间相对输人脉冲的某一固定参考点(如起始点)可以按固定的时间间隔依次延迟。通过多次取样从起始点一直到把要分析的波形全部取完。在每次取样中所取出的幅度是一个比较窄的脉冲，经过放大、展宽，然后送人多道分析器，经A/D变换成与输人幅度成正比的数码存人存储器中在取样和存贮的过程中，分析器的每一道都依次对应于输人波形的一个取样点，每道中的存贮数码正比于该样点的幅度，其道数对应时间to由于闪烁体在射线激发时输出脉冲波形幅度有统计涨落，一次循环取样所得的结果与真正输人波形相比有较大的失真，应用反复多次取样相加平均的方法以得到较好的结果。多道幅度分析器给出的谱即为发光脉冲波形，分析该波形可得到闪烁体闪烁衰减时间。下6免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002使用该方法，输出光脉冲幅度动态范围受到取样示波器的限制，一般要小于两个数量级。10.3.2测t装置10.3-2.1测量装置方框图见图710.32.2取样示波器需带有慢取样头，示波器的带宽要大于5000MHzo10.3.2.3光电倍增管输出端与取样示波器外触发输人端之间加恒比定时甄别器，以减少时间参考点的时间晃动持侧闪烁体放射源*图了平均波形取样示波法测里闪烁衰减时间的测量装置方框图10.3.2.4多道幅度分析器道数选择应不小于1024道，工作在多路定标方式。10.32.5测量装置需进行时标标定，其方法是用已知频率的精度不小于万分之一的正弦信号发生器作为信号源，送人测量装置，选择示波器的扫速挡，在固定时间内均匀调节信号频率，使在多道分析器荧光屏上呈现不小于10个正弦信号，然后进行多次采样存贮，按输人信号频率标定多道分析器的道址。在取样示波器的各不同扫速挡上重复标定步骤，得到各扫速挡对应的时标。10-3.3测最步骤10.3.3门将待测闪烁体光藕合到光电倍增管的光窗上10.3.3.2按图7连接测量设备，给光电倍增管避光加高压。10.3-3.3按10.2.3.1要求选择放射源10.3.34信号送人取样示波器后，视信号幅度大小选择取样示波器的量程，视信号的时间宽度选择水平扫描的时间量程。调节取样示波器延时旋钮，使预测的波形完全出现在荧光屏上。10.3-3.5取样示波器扫描方式置于外扫描，启动多道分析器进行测量，循环取样次数要足够多，使最高道计数大于10310-3.4数据处理10.14.1数据处理采用近似计算的方法，选取光脉冲后沿的数据进行分析，采用最小二乘法进行拟合，在所拟合的曲线上只考虑一种衰减成分(一般其他组分可忽略)，拟合函数形式如公式(16)所示。求出r即为在未扣除系统的响应时间的闪烁衰减时间10.3-4.2测量系统的时间响应分布的方法是将有机玻璃切伦科夫辐射体祸合到光电倍增管上代替被测闪烁体。测出光脉冲分布曲线，即可得出系统的响应时间r在扣除系统的响应时问之后，便可求出闪烁体的闪烁衰减时间为:一、俘刃r,o10.4单光子法10.4门测且原理单光子法是利用基于不连续的光子时间分布的单光子技术，发光波形的幅度不经过模拟转换，而是通过几率分布由计数给出，在此方法中，光敏器件及显示记录系统的模拟特性不直接影响测量结果此种方法测量要通过两个光电倍增管GDBI和GDB2(以下简称GDBI和GDB2)同时L作来实现闪烁体与GDBI光藕合，每次受激发后GDBI都给出一个电信号0GDB2由一个中性滤光片与闪烁体隔开，其日的是让闪烁体发出的光到达GDB2之前得到减弱，使GDB2在每次受激发后产生一个光电子的几率小于1(即工作在单光子状态)，在这种状态下，GDB2在闪烁体受激后的t时刻产生一个光电子的几率与该时刻的发光强度I成正比通过测量该几率分布得到闪烁体的光子发射曲线，进而得出闪烁衰17免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/"r13181-2002减时间常数re10.4.2测量装置10.4-2.1测量装置方框图如图8所示，两个光电倍增管均具有快时间特性，其中GDB2的电压分布要使其具有最大的倍增系数和最快的上升时间，GDB1的电压分布使输人光脉冲与输出电流之间成线性关系，放射源的选择同10.2.3.1,图8单光子法测盖闪烁衰减时间的测登装置方框图10.4-2.2GDB1和GDB2的输出信号，经过放大器和恒比定时甄别器分别做为起始信号和停止信号送到时一幅变换器的起始道和停止道。时间幅度变换器的输出信号幅度正比于起始信号和停止信号之间的时间间隔，将时一幅变换器信号送人多道分析器选道存贮。经过多次激发测量后，从多道分析器中可得到发光强度随时间的分布10.4-2.3单道分析器和符合单元是为了甄别噪声本底和选择满足一定条件的激发事件，恒比定时甄别器用于减少探测器输出脉冲幅度的涨落所引起的定时误差10.4-2.4测量装置需进行时标标定。其方法是将GDB1的输出信号分成两路分别接到时间幅度变换器的起始输人和停止输人端，将一组已知的精密延迟时间电缆依次插接到停止信号输人端前边，以改变起始道与停止道的时间间隔，在多道分析器仁得到相应的一组道址，用最小二乘法进行数据处理得到道数与时间的标定系数10.4.3测量步骤10.4.3门按图8连接测量设备10.4.32将待测闪烁体光藕合到GDB1的光阴极上，避光，给光电倍增管(;DB1和GDB2加上高压。分别测量GDB1和GDB2两个通道给出的计数率，调节中性滤光片，使GDB2通道的计数率约为GDB1通道计数率的5%。10.4.33调整测量系统，使其在符合状态下工作。10.4.34当起始信号和停止信号的时问差小于时一幅变换器的最小时问间隔时，适当加长停止信号输人端的外接电缆线。10-4.15用多道幅度分析器.测量发光时间谱，使最高道计数大于10010.4.36记录多道幅度分析器的谱，将测量结果送人数据采集系统10.4-4数据处理10.4.4.1按10.3-4.1的规定，用最小二乘法求出闪烁衰减时间r.t8免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-200210.4-4.2测量系统响应分布的方法是将fioc0源置于两个光电倍增管之间，在GDB2上锅合有机玻璃切伦科夫辐射体，利用s0GO源发出的两个级联b射线，同时激发GDBI上的闪烁体和GDB2上的切伦科夫辐射体，测量装置方框图见图9,暗室切伦科夫辐射体起始信号停1卜信号特测闪烁体图9单光子法测量系统响应分布的测量装置方框图将GDBI通道的信号送人时一幅变换器起始道,GDB2通道的信号送人时一幅变换器停止道，测S光源的光脉冲分布曲线，即为系统的响应分布。将系统的响应分布曲线与测出的闪烁体光子发射曲线用现成的软件程序解反卷积分即可得到扣除系统的响应时间之后的闪烁体光子发射曲线，按此曲线求出闪烁体的闪烁衰减时间11温度效应11门测量原理保持测量装置的温度恒定，改变闪烁体的温度.保持其他条件不变的情况下测出相应的闪烁体核性能随温度的变化11.2测量装置11.2.1闪烁体某一性能的温度效应测量必须有一套用于改变闪烁体温度的温度装置，其原理如图to所示。图10中的测量仪器，根据所测性能及所用方法采用不同的测量仪器测量光输出或相对光输出、相对能量转换效率和固有幅度分辨率的温度效应，采用电流法或脉冲法，其测量仪器见图1;发射光谱的温度效应的测量仪器见图S:闪烁衰减时间的温度效应的测量仪器见图6,图7和图811.2.2温度装置应满足以下条件:。)能测量030mmX30mm以内的闪烁体样品;b)能使测量样品的温度在-40C一十200C范围内变化;c)测量样品的温度可以连续调节、控制;温度控制的稳定度在r0.SC以内，并能监测;温度测量精度在士0.2C以内;d)包括闪烁体在内的温度平衡时间不超过60min;e)待测闪烁体的温度在测量温度范围内变化时.光电倍增管的灵敏度变化应不超过土2%为此一般可将光电倍增管加水套冷却、恒温，并川光等将闪烁体与光电倍增管隔开;幻整个测量系统的时间稳定性在16h内小超过士2%o11.2.3附录G推荐了一种实用的测量闪烁体温度效应的装置们.3测量方法11.3门测量方法与常温测量所不同的是姆改变一次闪烁体的温度要测量一次待测参数悔次改变温度，要确保闪烁体内部温度达到平衡后才能测最各项性能测量的要求、为一法及数据处理均参照该性能参数测量方法的标准执行11.3.2测量相对能量转换效率、光输出(或相对光输出)和发射光谱的温度效应，应采川电流法;测量光输出(或相对光输出)也可以采用脉冲法.此时，采用的光电倍增管输出回路的时间常数(RC)不同.给出的温度效应曲线也不同，所以必须同时给出测量时的RC等条件;测量固有幅度分辨率应采用脉冲法，KC”要远大于待测样品的闪烁衰减时间:，否则要给出测敏时的RC等条件;测量闪烁衰减时问的温19免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/"r13181-2002度效应，温度实验装置所用的光电倍增管必须符合10.1.2的要求11.3.3在所测温度范围内测量的曲线不得少于10个点，在曲线的曲率变化较大处应适当增加测量点。11.3.4以温度为横坐标，以待测参数作纵坐标，在坐标纸上绘制出待测参数随温度变化的关系，即可得到闪烁体该性能的温度效应曲线。对发射光谱，则分别给出不同温度的光谱曲线。屏蔽外温度控制器隔热材料冷却水套光电倍增管冷却水高低压电源图10改变闪烁体温度的装置原理图免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T13181-2002附录A(资料性附录)脉冲法测t系统的非线性要求A.1.1测量系统转换特性的非线性(及原点)的确定，用碘化钠(铭)闪烁体光输出的标样，以S射线激发。A.1.2测量闪烁体吸收x射线产生的脉冲幅度谱，使用不少于五种单能的X射线，x射线的能量应在300keV^-1500keV之间。A.1.3若系统工作在x射线能量低于3ookeV的能区或待测闪烁体之光输出低于碘化钠(铭)闪烁体的5000，则系统非线性(及原点)的确定方法应加以改变，即应在碘化钠(蛇)闪烁体标样与光电倍增管光窗之间，置一吸收体。具体方法如下:a)对低于3ookeV的X放射源情况，所选吸收体的衰减效应，应使标样对{3"Cs的全吸收脉冲幅度，与标样对低能放射源不加吸收体的脉冲幅度相差不超过后者的20%ob)对低光输出闪烁体的情况，所选吸收体的衰减程度，应使标样对，3"Cs的全吸收脉冲幅度，与低光输出闪烁体对，a"Cs不加吸收体时的脉冲幅度相差不超过后者的20%.c)吸收体选定后，仍按A.1.2的要求测谱。A.1.4测量非线性(与原点)时，系统的总增益应与测量待测闪烁体时一致。非线性(与原点)的测量应定期进行，更换光电倍增管或系统维修之后，必须重新测定置信度为95%时，系统的非线性测量最大偏差应不大于3%A门5系统的转换特性原点最大偏差，在95%置信度时，应不大于所用多道脉冲幅度分析器总道数的2%。A.2测t装置A.2.1测量闪烁体性能参数的系统方框图同图1.A.2.2所用8放射源见表20A.2.3经计量检定的光输出标样A3测t步骤A勺月.J1将标样光祸合于光电倍增管光窗上。A气，工J‘标样与光电倍增管避光，给光电倍增管加高压。A，几口J安置w放射源。允许将放射源安置于光屏蔽外壳内。此时，A.3.2与A.3.3逆序进行。A八月0咔测量脉冲幅度谱，确定对全吸收峰脉冲幅度道址V，测量重复三次。取平均值V.A‘J对其他放射源重复A.3.3及A.3.4的步骤。对应每个能量值E，得平均值V。在装置的总增益不变的条件下进行测量。注:允许同时用所有的放射源的万射线激发闪烁体，累积脉冲幅度谱A.4数据处理A.4.1输出脉冲幅度vo}与输人信号vi.的相互关系(即装置的转换特性)由公式(A.1)给出:v-1=",v,.+V。·································⋯⋯(A.1)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181--2002式中:a,—装置的转换系数;v—装置转换特性原点，单位为道如果闪烁体的转换特性是线性的.则接人探测器的装置(系统)的转换特性也是线性的，即:V，=aH."+Vol(A.2)同时.V一V,+i%一V,、一,E(A.3)式中:F:—一光子能量单位为千电子伏(keV);系统的转换系数;I"l,一一系统的转换特性原点，单位为道;V-一闪烁体转换特性原点，单位为道;:一一闪烁体线性偏离指数，单位为千电子伏(keV),A.4.2实验点与转换特性的偏离.以百分比给出，便是系统的非线性NL,a...一a==NF.=X100%(A.4)am、+am,o式中:a，一a的最大值;a==..--a的最小值。A.4.3据表2查出单能万辐射的能量。A.4.4系统的转换系数a在每一能区间内由公式(A.5)计算:V..、一y。=Em=一刃之(A.5六中听用石射线的最大能量单位为千电子伏(keV);对应E,K的脉冲幅度.单位为道;相应的光子能量，单位为千电子伏(keV);相应于第个能量的全吸收峰脉冲幅度的平均值，单位为道。一﹄A.4d由石值组中，选取anx与al.-内JU山公式(A.4)计算系统的非线性NIA-4A.4.了转换系数的平均值u由公式(A.6)计算一1a(A.6)式中:，—使川的万辐射能量的个数。A.4.8使用的转换特性原点V=,,6j道数为单位，由公式(A.7)计算:EV一。艺E)(A.7)A.4.9装置的转换特性原点v=，以道数为单位，用公式(A.8)计算:V=V、十aE(A.8)免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002附录B(资料性附录)电流法测量系统的非线性B要求B1门系统的非线性借助闪烁体光输出标样来测定。标样与待测闪烁体用同一种电离辐射激发B1.2闪烁体的光学窗与光电倍增管光窗(在给定的光电倍增管供电电压区间内)无光藕合剂时，用测定闪烁体光通量衰减系数来确定系统的非线性NL.注:对于特定的闪烁休，也可通过在给定的光电倍增管电压区间内，测量系统输出端两个信号之比的办法确定系统的非线性。B门.3非线性应定期测定。更换光电倍增管或装置维修之后，必须重新测定B.1.4置信度为95%时，系统非线性的最大偏差，不应超过3%.B.2测最装置B.2.1电流式的方法测量闪烁体性能参数的装置包括:a)探头:b)光电倍增管电源;c)电流测量仪器;d)稳压电源。测量装置方框图见图B.1。B2图B.1闪烁体性能电流法测f装置框图︸附属测量手段及放射源。放射源的类型由产品标准给出。叫光输出标样﹄测量步骤将标样置于光电倍增管光窗上。在标样的光学窗与光电倍增管光窗之间放置不透光纸屏。纸屏的k1径等于光电倍增管光窗直径B.3.2标样、光电倍增管避光，给光电倍增管加高压，其值应比光电倍增管工作电压高出10000B.3.3置人放射源。允许将放射源置于探头外壳之内，此时步骤B.3.2与B.3.3逆序进行。B.14测量光电倍增管阳极本底电流I,B.I5去掉纸屏将标样与光电倍增管光窗光学祸合B.3.6标样与光电倍增管避光，给光电倍增管加高压(与测本底电流I,时的高压相同)。B.3.7重复B.3.3步骤。测量光电倍增管阳极电流I，该电流值应不超过所用光电倍增管极限值的。.7。若不能满足时，则应加大放射源与闪烁体标样间的距离(测量w辐射时);或更换活度低的放射源(测量俘、a或万辐射时)。在改变距离或放射源之后，重复步骤B.3.1--B.3.723免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面cB/T13181-2002B.3.8除去光学祸合剂，将标样置于光窗上。将标样与光电倍增管避光，加高压(与测I、和I。时相同)，然后置人放射源。测量光电倍增管的阳极电流I注应特别注意保持测量几何条件不变。B.3.9在0.8U-1.1U(U为光电倍增管的正常工作电压)之间改变光电倍增管高压，每次递增为。.1U，重复步骤B.3.1-B.3.8。对每一高压值分别测出IL,}I,,与I。B.4数据处理B.4.1闪烁光衰减系数的偏离，以百分比给出，便可表征系统的非线性NLa’m”一澎mmJ、Lx100%················。。。·。···⋯⋯(B.1)澎m.，+澎m，n式中:a"m—闪烁光衰减系数a’的最大值;。飞一闪烁光衰减系数己的最小值。B.;.;对于光电倍增管第;个高压值，除去光学祸合剂卜一1.-1导致闪烁体光通量衰减的系数澎的计算公式:·’“二’··，·····⋯⋯(B.2)式中:I=—光电倍增管在第:个高压值有光学藕合剂时的阳极电流，单位为安培(A);I—光电倍增管在第;个高压值，除去光学藕合刘时的阳极电流，单位为安培(A);几一光电倍增管在第:个高压值的阳极本低电流，单位为安培(A).B.4.3从澎的系列中，选取最大值与最小值，分别记作丫。与a"m}}oB.4.4按公式(B.1)计算出系统的非线性NLo附录C(资料性附录)测t系统的不稳定性C.1方法C.1.1测量系统的不稳定性由待测参数或相关参数、或者相关的中间参数随时间改变的最大相对偏差表示:S一些朴二2巨x100%·’·’·············⋯⋯(C.1)Ym、+Y.n式中:ym。一测量过程中，被侧参数三次测量的平均值的最大值;ym}。一测量过程中，被测参数三次测量的平均值的最小值。C门.2测量系统的稳定性用待测闪烁体同种的光输出标样，并以激发待测闪烁体同种的电离辐射涣定c.2要求C.2.1ail量系统的稳定性应每天测定。C.2.2电流式的方法或脉冲式的方法测量的不稳定性应不超过200(95%置信度)C.2.3幅度分辨率测量的不稳定性应不超过3%(95%置信度)。z4免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002C.2.4系统建立时应测定8h不稳定性。每一小时测一次，其稳定性应不超过3%.C.3测f装置同A.2与B.2,c.4测t步骤类同A.3.1-A.3.4,B.3.5-B.3.9C.5数据处理从C.4的测量结果中找出孔,、和ym,a,测量系统的稳定性用公式(C.1)计算。附录D(规范性附录)闪烁体发射光谱与标样不同时，相对能且转换效率的修正狂1测t装置狂不月.月使用A.2.2和9.3以及GB/T727。一1987中4.2.1所规定的实验设备和测量装置E乍勺亡选用具有宽光谱响应类型的光电倍增管，使之对各种被测闪烁体的发射光都具有足够高的灵敏度。卜2测1E步骤D.2.1用5.1的方法测出待测闪烁体的相对光输出S/S。D.2.2用GB/T7270--1987中4.2.1的方法测出光电倍增管相对光谱响应R(A)。其中A为光的波长，单位为纳秒(ns),D.2用9.4的方法测出标样的发射光谱E,U)和待测闪烁体的发射光谱厂(劝。D.3数据处理闪烁体相对能量转换效率v由公式(D.1)计算:一,("一FI,-In,丫XpF,1,_fE"(A)dAD-2)一{:(A)R(A)dA丁E,(A)dA(D.3)一一(E,(A)R(A)dA式中:II—待测闪烁体相对能量转换效率，用百分数(0o)表示;I?.—闪烁体标样相对能量转换效率的检定值，用百分数(%)表示;I"一一用待测闪烁体所测光电倍增管的阳极电流，单位为安培(A);Ib所测光电倍增管的本底电流，单位为安培(A);去一一用标样所测光电倍增管的阳极电流，单位为安培(A):免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T13181---2002F.--一标样的光谱匹配因于;F-—待测闪烁体的光谱匹配因子;E以)—标样的发射光谱;E"以)—待测闪烁体发射光谱附录E(资料性附录)塑料闪烁体的u值几种塑料闪烁体的。系数值见表E表E.1u系数值基质棒、圆柱或棱柱板聚笨乙烯1.131.08聚甲基丙烯酸甲酷(有机玻璃)1.161.10聚二甲基苯乙烯1.131.08附录F(资料性附录)氟化钡闪烁体的发射光谱的测量的特殊要求氟化钡闪烁体的发射光谱短波峰为220nm，一般的紫外光源无法使之激发发光，必须使用真空紫外线或射线激发，也可以在同步辐射加速器上用同步辐射激发分析单色仪光电倍增管测量系统的校正不能用普通标准色温灯完成，推荐用同步辐射进行校正。因此，氟化钡闪烁体的发射光谱的测量适合在同步辐射加速器窗日上进行附录G(资料性附录)一种实用的测量闪烁体温度效应的装置G门本附录推荐一种实用的温度实验装置，其示意图如图G.1。该装置上部是温度控制器，它是可以更换的两套系统:一套是从一40"C至室温，采用两级半导体制冷器，调节半导体制冷器的电流改变温度，电流反向可以加热，但不超过60C;另一套从室温至200C,可采用镍铬丝加热器，用可控硅温度控制器调节和控制。温度装置下部主要是保证光电倍增管的温度恒定光导可以采用尺寸为038mmX100mm的K9光学玻璃，也可以采用其他耐高温、透光率高的材料，如石英玻璃免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/"r13181-2002图C.测里闪烁体温度效应的装置方框图27免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T13181-2002参考文献GB/T4960.6-1996核科学技术术语一核仪器仪表OCT17039.0-79-1"OCT17038.7-79IETEKTOPbl110t川311PN川山11入113J14E川ICI111H"I"11"I.ilS川IIOHHbIECMETOab1113MEPEI111I1CIIIlIITIL0.1SI1[IIOIIIIbiHAP_1NIETPOB)28免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载'