本发明专利技术提供了一种大型人工核素平面源校准装置及应用此装置校准机载／车载γ能谱仪的优化校准方法，由８块等腰梯形组合形成正六边形平面源的设计，实现了有限平面源通过无间隙拼接转换为无限（饱和）平面源；刚性托板结构保证了平面源的平面性；在滤纸上均匀布网、使用控量加液器滴加源液，保证了平面源的设计活度和活度分布的均匀性；平面源用粘性树脂密封保证了源斑不受损伤和平面源活度的长久稳定性；建立角响应模型，为后续检定过程中减少检定工作量提供了可行的技术依据，并且在角响应模型没有明显变化时，可以利用此校准方法计算校准系数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核与辐射环境监测计量领域，具体涉及一种人工核素 平面源校准装置。
技术介绍
机载/车载等大型y能谱仪监测人工放射性核素的校准技术方法， 因自然界无法找到天然校准场，以往多用点源校准和(或)"事后现场比"对校准方式进行。比如1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生 事故后，瑞典在本土范围内应用机载方式(航测)进行应急监测时， 即采用了现场比对的校准方法对机载y能谱仪进行了校准。点源校准大型y能谱仪仅适用于装载能谱仪的装载体可以在空 中悬停的物体，如直升机。对于我国常用的Y12、 Y5等固定翼飞机 而言，在地面停放状态时的离地高度相对探测器面积太小，放射性点 源放射的Y射线形成的辐射场的均匀性难于满足大探测器的几何尺 寸。大型NaI(Tl)探测器对Y射线存在显著的角响应，点源在近距离 对大型NaI(Tl)探测器的角分布贡献与实际监测的人工放射性核素平 面状的角分布贡献存在显著差异，校准结果的不确定度难于控制。现场比对校准仅适用于核事故已经发生后的应急监测。不能满足5日常监测和应急监测的事先校准需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种放射性活度均匀、长久稳定的大型人 工核素平面源校准装置，及应用此装置校准机载/车载Y能谱仪的优 化校准方法，从而减少了后续检定工作量。 其
技术实现思路
如下 一种大型人工核素平面源校准装置，包括可移动的平板小车和 平铺在小车上面的平面源，其特征在于平面源由8个底角为60。 的等腰梯形小平面源拼接而成，每个等腰梯形小平面源包括边缘设 有阻挡结构的托板，托板上粘有滴注了源液的滤纸，滤纸上层用粘 性树脂封装。一种上述大型人工核素平面源校准装置，其中，所述的等腰梯形 小平面源采用如下步骤制作而成(1) 用刚性材料加工成边缘带有阻挡结构的底角为60。的等腰梯形 托板；(2) 在等腰梯形滤纸上绘制网格；(3) 将滤纸剪裁成与热塑工具相匹配的形状；(4) 使用控量加液器在剪裁后的滤纸上滴加源液；(5) 待滤纸晾干后，贴上热塑封膜，进行热塑封，形成源片；(6) 再用粘性树脂预先将托板上表面薄薄地涂一层，将源片粘在托 板上，干燥后，在源片上浇注粘性树脂，自然晾千。一种应用上述大型人工核素平面源校准机载/车载y能谱仪的优化校准方法，其特征在于，该方法采用如下步骤依次进行(1) 在水平地面上绘制一个与权利要求1所述的平面源同样大小的正六边型，以此正六边形六个边为边分别绘制同样大小的正六边形，形成第一圈正六边形；在以新形成多边形的外侧边为边分别绘制同样大小的正六边型，形成第二圈正六边形，依次绘制下去，直至满足要求为止；(2) 将权利要求1中所述的大型人工核素平面源校准装置分别移动到每个绘制的正六边形位置上，分别记录r能谱仪对平面源在每个位置上的响应计数率；(3) 根据累加计数率计算公式<formula>formula see original document page 7</formula>计算平面源在每一圈之内贡献的实测计数率之和A^，其中，W。。为y能谱仪在过大型平面源中心的垂直线上高A处产生的计数率，乂为平面源在/圈/位置产生的计数率，^为/圈各个平面源产生的平均计数率；(4) 在以^为纵坐标，每圈的径高比为横坐标的坐标系上标注点，进行趋势线拟合，利用最小二乘法求出平均计数率函数曲线<formula>formula see original document page 7</formula>其中，i 和C为拟合系数，X,为径高比；(5) 根据公式i= 。+ix+6 w。。.力n,c./=0 ,=2预测得出平面源在w圈之内各个检定点位上贡献的计数率之和7V,，其中，M,为y能谱仪对第1圈各个平面源产生的计数率，Z,为径高比；(6)计算相对偏差5=^^><100%，其中，乂_为7能谱仪在最cmax大圈之内所有平面源上产生的计数率之和。本专利技术的显著效果在于由8块等腰梯形组合形成正六边形平面源的设计，可以实现有限平面源通过无间隙拼接转换为无限(饱和)平面源；可以将大型平面源看做一圈圈的结构，从而应用本专利技术中的优化校准方法进行机载/车载y能谱仪的校准；刚性托板结构保证了平面源的平面性；在滤纸上均匀布网、使用控量加液器滴加源液，保证了平面源的设计活度和活度分布的均匀性；平面源用粘性树脂密封保证了源斑不受损伤和平面源活度的长久稳定性；建立角响应模型，为后续检定过程中减少检定工作量提供了可行的技术依据，并且在角响应模型没有明显变化时，可以利用此校准方法计算校准系数。附图说明图1大型人工核素平面源校准装置结构示意图2平面源结构示意图3托板俯视图(a)和侧视图(b);图4滤纸分块示意图；图5探测器与面源相对位置示意图；图6绘制平面源移动位置示意图7 137Cs平面源检定机载GRS16伽玛能谱仪的角响应拟合曲线。图中l.等腰梯形平面源2.平板小车3.万向轮4.粘性树脂5.滤纸6.托板7.正六边形平面源8.机舱9.y能谱仪。具体实施例方式如图1和图2所示， 一种大型人工核素平面源校准装置，包括可移动的平板小车和平铺在小车上面的平面源，其特征在于平面源由8个底角为60。的等腰梯形小平面源拼接而成，每个等腰梯形小平面源包括边缘带有阻挡条结构托板，托板上粘有滴注了源液的滤纸，滤纸上层用粘性树脂封装。其中平面源的具体制作工艺如下如图3所示，可将刚性铝合金托板加工成底角为60°的上底为500mm、下底为1000mm、高为433mm的等腰梯形托板，托板底厚可为8mm，边缘可设有宽为5mm、高为6mm的阻挡条；可在三张A3幅面的滤纸均匀绘制正方形网格，网格形状还可以是长方形、平行四边形等形状，正方形的网格边长可为5mm、 8mm或10mm等，总之设计网格的形状、大小能够保证平面源的均匀性即可，将布好网格的滤纸裁剪为420mmX245mm的矩 ；把其中一张对角分开，以备与其余两张拼合成一个等腰梯形滤纸，如图4所示；重复以上步骤制备好8个等腰梯形所需的全部滤纸；以137Cs平面源和6QCo平面源为例，如137Cs源液的活度浓度为118.3kBq/g， 6GCo源液的活度浓度为269.0kBq/g，源液酸度可以是O.lmol/L, ^Cs源液可以用微量加液器试滴，6()0)源液可以用称重塑料壶进行试滴，计算每滴源液的平均重量和每滴源液在滤纸上形成源斑的平均面积，根据计算结果准备所需要的源液，137Cs源液可用微量加液器每个点滴加约33|iL溶液，6QCo源液可用称重塑料壶每个点滴13mg溶液，在滤纸上可间隔1个网格滴注一份源液；待滤纸晾干后，贴上热塑封膜，将底衬滤纸进行热塑封形成源片，热塑封膜边宽为5mm，即源片比滤纸边缘大5mm;可用环氧树脂自流平面漆预先将铝合金托板上表面薄薄地涂一层，将源片粘在托板上，再在上面倒上厚约5mm的环氧树脂自流平面漆，自然晾干。一种应用大型人工核素平面源校准装置校准机载/车载Y能谱仪的优化校准方法，本方法的原理是，建立机载/车载伽玛能谱仪对人工核素137Cs和6QCo的角响应，即计数率随径高比变化的数学模型r=AZB，其中，A、 B为拟合系数，在后续检定中，抽点检査确认，若角响应符合此数学模型所表示的变化规律，说明系统角响本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大型人工核素平面源校准装置，包括可移动的平板小车和平铺在小车上面的平面源，其特征在于：平面源由８个底角为６０°的等腰梯形小平面源拼接而成，每个等腰梯形小平面源包括边缘设有阻挡结构的托板，托板上粘有滴注了源液的滤纸，滤纸上层用粘性树脂封装。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张积运，江民忠，胡明考，陈细林，周宗杰，管少斌，肖雪夫，王新兴，王军，刘峰，张家秋，李峰林，张长兴，高惠，
申请(专利权)人：核工业航测遥感中心，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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