航空γ能谱仪基础知识以及应用

γ谱仪的技术指标和刻度方法一、γ谱仪的主要技术指标1、能量分辨率表征γ谱仪质量优劣的最重要指标，说明对能量相近的射线分辨的能力，可用全能峰的半宽度（FWHM ）表示，能量分辨率与射线能量有关对NaI(Tl)谱仪，通常给出的是对137Cs 的662keV 全能峰的相对半宽度，一般可达10%左右，好的可达6-7%。

对HpGe γ谱仪，分辨率通常用对60Co 的1.33MeV 全能峰的半宽度表示，典型数据是：FWHM =1.9keV 。

影响γ谱仪分辨率的主要因素是：1）在谱仪灵敏体积中产生的载流子数目的统计涨落；2）探测器和电子学系统的噪声；3）电子学系统的不稳定。

2、探测效率——γ光子射到探测器的灵敏体积内就可能形成一个可以记录的信号，形成信号的概率就是探测效率，它关系到测量中所花费时间和所必需的最低源强。

探测效率一般分为两大类：绝对效率和本征效率。

绝对效率的定义为光子数放射源发射的记录到的脉冲数绝对γε= 本征探测效率的定义是光子数的射到探测器灵敏体积内记录到的脉冲数本征γε=在测量γ射线强度中，为了去掉在周围物体上散射引起的计数和电子学噪声的干扰，我们通常使用的是全能峰效率，它也可以分为峰绝对效率和峰本征效率。

峰绝对效率定义是光子数放射源发射的全能峰内的计数峰绝对γε= 峰本征效率定义是光子数的射到探测器灵敏体积内全能峰内的计数峰本征γε=影响探测效率的主要因素：1）几何条件——对着探测器的灵敏体积发射的那个立体角内的射线。

2）作用几率——射线到达灵敏体积后与探测介质发生相互作用。

探测介质的原子序数越高，所含材料越多，探测γ射线的效率也就越高。

3）记录效率——在探测元件中形成信号以后记录的效率。

3、峰总比峰总比是指全能峰内的脉冲数与全谱下的脉冲数之比。

它与射线能量、晶体大小、射线束是否准直以及晶体包装物质和厚度等因素有关。

4、峰康比峰康比是指峰中心道最大计数与康普顿坪内平均计数之比。

它说明了若一个峰落在另一个谱线的康普顿坪上，是否能清晰的表现出来，即存在高能强峰时探测低能弱峰的能力。

γ能谱仪是一种用于测量放射性物质辐射能量的仪器。

其主要参数包括：
1. 能量分辨率：能量分辨率是指γ能谱仪能够分辨两个相邻能量峰值的能力。

高能量分辨率有助于识别不同放射性核素的能量特征。

2. 探测效率：探测效率是指γ能谱仪对入射γ射线的吸收和转换能力。

探测效率越高，测量结果越准确。

3. 谱仪的本底：本底是指γ能谱仪在无辐射源存在时，仍会观测到的辐射信号。

本底会影响测量结果的准确性，因此需要降低本底辐射。

4. 能量范围：γ能谱仪可测量的能量范围。

不同型号的γ能谱仪能量范围有所不同，可根据应用场景选择合适的设备。

5. 测量范围：测量范围是指γ能谱仪能够测量的放射性物质浓度范围。

不同型号的γ能谱仪测量范围有所不同，可根据实际需求选择合适的设备。

6. 探测器：γ能谱仪的核心部件，用于吸收和转换γ射线。

常见的探测器有NaI(Tl)探测器、Ge探测器等。

7. 数据处理系统：数据处理系统用于采集、处理和分析γ能谱数据。

现代化的γ能谱仪通常具有高效的数据处理能力，可方便地进行数据分析和管理。

8. 显示与输出：γ能谱仪的显示与输出功能用于呈现测量结果。

常见的显示方式有谱图显示、数值显示等。

outputs
9. 校准：γ能谱仪的校准是为了确保测量结果的准确性。

校准方法包括标准源校准、仪器自带校准等。

10. 操作界面：γ能谱仪的操作界面便于用户进行参数设置、数据采集和分析。

现代化的γ能谱仪通常具有友好的操作界面，使操作更加便捷。

实验一γ能谱测量一．实验目的1．了解闪烁探测器的结构、原理。

2．掌握NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪的几个性能指标和测试方法。

3．了解核电子学仪器的数据采集、记录方法和数据处理原理。

二．实验内容1．学会NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪整套装置的操作、调整和使用，调试一台谱仪至正常工作状态。

2．测量137Cs、60Co的γ能谱，求出能量分辨率、峰康比、线性等各项指标，并分析谱形。

3．数据处理（包括对谱形进行光滑、寻峰，曲线拟合等）。

三．原理1．N aI(Tl)闪烁探测器①概述核辐射与某些物质相互作用会使其电离、激发而发射荧光，闪烁探测器就是利用这一特性来工作的。

下图是闪烁探测器组成的示意图。

首先简要介绍一下闪烁探测器的基本组成部分和工作过程。

闪烁探测器有闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器三个主要部分组成。

上图中探测器最前端是一个对射线灵敏并能产生闪烁光的闪烁体，当射线(如γ、 )进入闪烁体时，在某一地点产生次级电子，它使闪烁体分子电离和激发，退激时发出大量光子(一般光谱范围从可见光到紫外光，并且光子向四面八方发射出去)。

在闪烁体周围包以反射物质，使光子集中向光电倍增管方向射出去。

光电倍增管是一个电真空器件，由光阴极、若干个打拿极和阳极组成；通过高压电源和分压电阻使阳极、各打拿极和阴极间建立从高到低的电位分布。

当闪烁光子入射到光阴极上，由于光电效应就会产生光电子，这些光电子受极间电场加速和聚焦，在各级打拿极上发生倍增(一个光电子最终可产生104~109个电子)，最后被阳级收集。

大量电子会在阳极负载上建立起电信号，通常为电流脉冲或电压脉冲，然后通过起阻抗匹配作用的射极跟随器，由电缆将信号传输到电子学仪器中去。

实用时常将闪烁体、光电倍增管、分压器及射极跟随器都安装在一个暗盒中，统称探头；探头中有时在光电倍增管周围包以起磁屏蔽作用的坡莫合金(如本实验装置)，以减弱环境中磁场的影响；电子仪器的组成单元则根据闪烁探测器的用途而异，常用的有高、低压电源，线性放大器，单道或多道脉冲分析器等。

伽玛能谱仪作用
伽玛能谱仪是一种测量辐射剂量的仪器，它可以以极高的精度测量
物质中放射性同位素的能量和活性。

下面将介绍伽玛能谱仪的作用和
应用。

一、伽玛能谱
伽玛能谱指的是测量放射性样品所释放放射性能量的谱线图。

当放射
性样品被激发后，它会向四面八方发射伽玛射线。

伽玛射线可以被伽
玛能谱仪捕捉到，并且将其转化为电信号，再进一步转化为数字信号
进行分析处理。

最终，我们可以得到一个与放射性样品相关的谱线图，这就是伽玛能谱。

二、伽玛能谱仪的结构
伽玛能谱仪主要由探测器、前置放大器、放大器、模数转换器、计算
机等组成。

其中，探测器是测量的核心部件，它可以将伽玛射线信号
转化为电信号。

三、伽玛能谱仪的应用
1、环境监测
伽玛能谱仪可以用于环境监测中，例如监测空气、土壤、水等中的放
射性核素，以及评估核事故后的放射性污染情况。

2、核医学
伽玛能谱仪可以在核医学中应用，例如用于检测临床放射性同位素的活度，还可以用于辅助诊断某些疾病，如甲状腺疾病等。

3、安全检测
伽玛能谱仪可以用于安全检测，例如用于监测食品和药品中的放射性核素含量，确保人们的食品和药品安全。

4、科学研究
伽玛能谱仪可以在科学研究中应用，例如分析岩石、矿物和其他地质样品中的放射性核素含量，以及研究宇宙射线等。

5、核工业
伽玛能谱仪可以在核工业中应用，例如用于核燃料的研制和核电站的安全监测等。

总之，伽玛能谱仪在现代化工、卫生、环境、航空、军事等领域中起着不可替代的作用。

它可以用来确保公众的安全和身体健康，同时为科学研究提供了重要的工具。

光电倍增管的应用0519074 胡一鸣摘要光电倍增管作为一种高灵敏度的光电探测器，有非常广泛的应用。

在近代物理实验课中，也多次用到不同的光电倍增管，不同的实验条件对选取不同工作参数的光电倍增管有相应的要求。

关键词光电倍增管γ能谱仪塞曼效应氢氘光谱工作电压闪烁计数引言1887年赫兹所发现的光电效应是今天在科学技术中广泛应用的光电倍增管的重要理论基础。

光电倍增管的工作原理建立在光电发射、二次电子发射和电子光学的基础上；光电倍增管是利用外光电效应来实现光电发射的，这种光电发射严格遵守斯托列托夫定律和爱因斯坦光电效应方程。

不同的光电倍增管，虽然工作原理相似，遵循的定律相同，但因使用材料的不同（主要为阴极材料），分压器设计的不同，所表现出的工作性能和所适应的工作环境是有很大差异的。

本文旨在通过本学期所参与过的三个使用到不同的光电倍增管的实验：NaI单晶γ能谱仪，相对论验证，塞曼效应和氢氘光谱来比较各自所使用的光电倍增管的不同并讨论因为不同实验的条件应该采取的光电倍增管选用方案。

正文原理：1.光电倍增管的结构和原理光电倍增管是一种真空光电器件，它可把紫外、可见和红外辐射等光信号转变成电信号并加以放大。

光电倍增管通常由以下几部分组成：（1）一个光电阴极。

对于端窗管，阴极一般是半透明的，为透射式阴极，通过管壳的断面接受入射光；对于侧窗管，阴极不透明，通过管壳的侧面接受入射光，为反射式阴极。

（光电倍增管分为端窗式和侧窗式）（2）一个电子光学输入系统。

它由光电阴极与第一倍增极之间的电极结构和各电极所加大电位构成，它将光电阴极发射的光电子聚焦在第一倍增极的有效面上。

（3）一个倍增系统。

它由若干个倍增极组成，每一个倍增极依次加上递增的电位，倍增极借助于二次电子发射来“倍增”电子。

倍增系统的终端有一个阳极，它接受由最后一个倍增极来的电子流，并输出信号。

2.光电倍增管的主要参数量子效率η（λ）=阴极发射光电子平均数/入射阴极的光子数与入射波长有关，通常认为是阴极光谱响应的峰值波长，对不同材料的阴极灵敏度提高那个有效的比较。

便携式γ能谱仪的原理及应用γ射线是由原子核衰变所产生的，当原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时，就可能会辐射出γ射线。

γ射线强度按能量分布即为γ能谱。

测量γ能谱最常用的仪器为便携式γ能谱仪。

γ能谱仪可以将探测到的γ射线强度和能量绘制成γ能谱，进行快速核素识别，因此也常用于野外对岩地或地层的钾、钍、铀（镭）、的γ强度测量，或计算含量分析地质等。

在实际应用中便携式γ能谱仪因其性价比高、操作维护比较简单、探测效率高（识别时间短），能满足大多数测量需求，因此广泛应用于工业生产、质量检查、工程地质、建筑材料和环境检测中。

探测原理便携式γ能谱仪探头部分由探测器（闪烁体）、光电倍增管和前置放大器构成。

闪烁体是一类能吸收能量，并能在大约一微秒或更短的时间内把所吸收的一部分能量以光的形式再发射出来的物质。

由于γ射线不同于α和β粒子，它类似于光和其它电磁辐射，具有很强的穿透性，容易被高电子密度的物质所吸收（如铅）。

就探测器而言，某些无机盐能有效地吸收γ光子，发射出强度正比于所吸收γ射线能量的光子。

例如铊激活的碘化钠（闪烁体），用来探测γ射线，效率较高。

当射线通过闪烁体时，闪烁体被射线电离、激发，会使闪烁体探测器产生荧光，光子被光电倍增管所接收。

所探测到的γ射线能量越高，所产生的荧光光子数目也就越多，再由光电倍增管实现光子到脉冲信号的转换，经电路信号处理完成模/数转换输出。

闪烁体探测器也是近几年来发展快速，应用广泛的核辐射探测器。

使用方法便携式γ能谱仪比较热门的型号有AT6102、Interceptor、SAM940等，就拿常用的几款举例来说实际使用操作是差不多的。

在检测之前仪器应当保持电量充足以便于长时间的现场测量。

当需要检测时检查仪器电量并开机充分预热（几分钟），以便于调节光电倍增管的电压，稳定系统增益，从而达到稳定谱线准确测量的目的。

有的γ能谱仪也可能会使用到参考源，参考源同样也是为了稳定谱线而制作的，如果稳定温度和测量温度差别较大可能需要重新稳定。

第34卷第2期物　探　与　化　探Vol.34,No.2 2010年4月GE OPHYSI CAL&GE OCHE M I CAL EXP LORATI O N Ap r.,2010　数字技术在航空伽马能谱仪中的应用曾国强1,葛良全1,熊盛青2,倪卫冲3,赖万昌1(1.成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都　610051;2.中国国土资源航空物探遥感中心,北京　100083;3.核工业航测遥感中心,河北石家庄　050002)摘要:基于峰值采样保持的模拟能谱仪无法满足大尺寸多晶体高计数率的航空能谱测量。

本系统采用了Y/U双通道数控增益放大器实现了谱漂的双16位分辨率调节范围,通过高速ADC与CP LD实现数字化能谱仪,在CP LD 内部用VHDL语言编程实现基线恢复与峰高数据采集,保证了能量分辨率。

结果表明:计数最大通过率大于100 k/s,1024道分辨率137Cs峰谱漂±1道,能量起始阈20ke V。

实验证明本系统功耗低,性能可靠,体积小,可应用于航空能谱测量的场合。

关键词:航空能谱仪;数字能谱仪;数控增益放大;基线恢复中图分类号:P631.6 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2010)02-0209-05 传统模拟能谱仪一直受到多种不利因素的困扰:①模拟滤波成形电路有限的处理能力达不到最佳滤波的要求;②模拟系统在高计数率下能量分辨率显著下降,脉冲通过率低;③模拟电路固有的温漂和不易调整等特点,导致系统的稳定性、线性差,以及对不同应用的适应性不高;④在脉冲波形识别、电荷俘获效应校正等更复杂的应用场合,模拟系统无法胜任。

在航空伽马能谱测量中为了提高瞬时计数率,通常采用多个大尺寸Na I(Tl)晶体(40c m×10 c m×10c m)作为探测器,有时探测器多达几十个,如果采用传统的模拟能谱仪方案则相当于需要设计几十个能谱仪,系统体积庞大,调试复杂,安装生产不便,无法保证所有能谱仪的一致性,其脉冲通过率通常低于50k/s。

γ能谱仪电路结构原理及原理一、FD-3022四道γ能谱仪FD-3022四道γ能谱仪是上海电子仪器厂研制生产的智能型放射性勘查仪器。

该仪器用于在地面同时测量地质体的在四个不同能量范围内的γ射线照射量率，用以寻找钾、铀、钍和其它矿产或研究其它有关问题。

1、仪器的功能与结构a、仪器的功能该仪器和旧的非智能型的四道γ能谱仪(FD-3003、FD-840)的功能基本相同。

(1) 它具有四个测量道(铀道、钍道、钾道和总道)，能同时测量地质体的在四个不同能量范围内的γ射线照射量率，并依次显示四个道的计数率。

也能自动扣除各道本底计数并自动运算解联立方程给出地质体的铀、钍、钾含量和总道的铀当量含量。

(2) 它具有二个自稳道和自稳铯源，能自动跟踪谱漂移，进行硬件有源稳谱。

(3) 仪器能方便的输入模型标定出的10个系数、各道的本底值和铯峰铀、钍修正值，并能长期(关机)保存，也能方便地进行修改。

(4) 仪器能自动进行归一化测量，铀道、钍道、钾道计数率均归一化为每100秒的计数，总道计数率归一化为每10秒的计数。

仪器测量结果用五位数字显示，显示精度铀、钍和总道含量为0.1PPM;钾为0.1%。

(5) 可以通过选择开关在15～1000秒之间选取测量时间，仪器自动通过硬件电路进行死时间修正，实际测量时间将跟据地质体γ射线照射量率而大于所选取的测量时间。

b、仪器的结构图4.9是FD-3022四道γ能谱仪的方框原理图。

它由信号采集系统和单片机测量系统两大部分组成。

信号采集系统由闪烁探测器、放大器、四道脉冲幅度分析器、低压及高压直流变换器组成;单片机测量系统由单片机最小系统、显示器、稳谱电路、参数输入电路及附属电路(电池检测、键入、告警)等组成。

闪烁探测器将核幅射(γ射线)转换为电脉冲，电脉冲的幅度与射线能量成正比，脉冲计数率与幅射强度成正比。

放大器将辐射电脉冲线性放大、成形展宽后，同时送至六个单道脉冲幅度分析器进行幅度分析。

然后信号按幅度(射线能量)分成六路分别进入六个计数器进行定时计数。

新一代航空多道伽马能谱仪的引进和初步应用周锡华;乔广志【摘要】GR-820集优秀的稳谱技术、数字可视化设计和实时谱图显示于一身,提供了更为精确的伽马能谱测量.文中简要地介绍了GR820的工作原理、性能和应用效果等几方面的内容,供读者了解当今航空伽马能谱仪的发展状况.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2002(026)004【总页数】4页(P318-320,324)【关键词】GR-820;航空多道伽玛能谱仪;工作原理【作者】周锡华;乔广志【作者单位】中国国土资源航空物探遥感中心,北京,100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P631.6上世纪的80和90年代，以GAD-6和GR-800D为代表的老一代多道航空伽马能谱仪，在我国的地质事业上发挥了重要的作用。

在地质填图、寻找放射性矿产、多金属矿、贵金属矿、钾盐、石油天然气、地下水资源的勘察以及环境测量等方面，取得了一大批成果。

随着中国地质调查局的成立和地质大调查的开展，为了满足新一轮地质大调查的要求，航空物探遥感中心于1999年11月从加拿大的Explorainum公司引进了当今世界上最先进的多道航空伽马能谱仪——GR-820。

GR-820利用天然伽马谱中的特征峰，采用软、硬件相结合的数字化稳谱技术，确保每条晶体的单谱和所有晶体的总谱，其钍峰(208Tl)漂移＜±1道;其数字化、可视化程度高，具有实时谱图的显示能力① Explorainum．GR-820 user manual．1996．。

经过我中心的努力，实现了当年引进、当年投入生产，并取得了比较好测量数据和地质效果。

1 GR-820的工作原理GR-820的组成如图1所示，探测信号经前置放大后进入主放大器，放大后的信号滤波、整形后进入ADC模块，同时电路由模块对信号进行舍取。

ADC转换后的数据通过DMA快速地送入SPU保存起来，同时进行谱数据的累加、峰值分析和自动稳谱。

航空γ能谱特征和仪器谱解析方法研究航空γ能谱测量是将γ能谱仪安装在飞机上探测陆地介质放出的γ射线,进而确定地表介质中U、Th、K的含量。

航空γ能谱测量在矿产资源勘查尤其是放射性矿产资源勘查、辐射环境调查、核应急等领域得到广泛应用。

航空γ能谱特征和仪器谱的解析是提高U、Th、K含量测量精度的关键问题。

目前基于仪器谱或核素放出离散谱对航空γ能谱特征进行研究,而对于通过地质体作用后的原始能谱分布研究不多;采用剥离系数法进行仪器谱的解析,对于全谱的解析研究较少。

同时航空γ能谱测量影响因素是进行测量结果反演的关键问题,但目前国内缺少该方面的研究。

针对目前航空γ能谱测量研究不足,本文在空中γ能谱特征和仪器谱解析等方面展开研究。

1、本文通过理论分析与蒙特卡罗(MC)数值模拟相结合的方法,获得了地-空界面大气中天然γ能谱的原始谱分布特征。

地空界面上空γ能谱是连续谱,由特征γ射线和连续散射本底两部分组成。

γ能谱分布特征尤其是低能散射峰同地表介质成分相关。

在考虑大气扰动因素下,对单一元素介质、花岗岩、石灰岩、砂岩和玄武岩上空γ能谱的分布特征进行研究,结果表明利用S1/S2的方法可以定性判别岩石的有效原子序数,进而区分岩石性质。

地表γ能谱测量受到地质体中水分含量的影响。

当土壤水分增加的时候,地表γ射线注量率降低。

论文通过理论分析建立了土壤中水分校正模型,通过MC方法求解了校正模型的参数。

通过实验表明,该模型可以有效校正水分的影响,校正后误差小于2%。

2、本文深入分析了地形对航空γ能谱测量的影响机理,提出了航空γ能谱测量有限元地形校正方法。

采用数值积分的方法,实现航空γ能谱测量地形校正,并实现了相关代码。

在论文中计算了凹方锥、凸方锥、凸平台、凹平台、凹圆锥、凸圆锥、凹条带、凸条带和阶梯等9种典型地形情况下航空γ能谱测量的地形校正系数,为航空γ能谱测量地形校正提供了新的方法技术。

3、针对NaI(Tl)晶体的能量分辨率不足、康普顿散射对航空γ能谱测量的干扰难题和传统剥离系数法标定的不足,提出并实现了γ能谱解析方法。

航空伽马能谱测量方法技术现状与展望航空伽马能谱测量因为其自身所具有的高效性、低成本性在很大程度之上被应用于我们国家的航天事业当中。

并且在航天物探的任务当中发挥着重要的作用。

藉此，本文立足于航空伽马能谱测量技术的基本原理，简要的介绍了国内外对于该技术研究与发展的现状，并且结合我们国家现阶段的地质找矿工作基本要求，提出了航空伽马能谱测量技术应该被应用于以上工程当中，并需要加以重视。

最后结合我们国家的基本国情，对该技术在未来的发展与应用现状进行了展望。

标签：航空伽马能谱测量；方法技术；矿产勘查；航空物探；展望前言：因为航空伽马能谱测量技术具有鲜明的高效性与低成本性，所以随着应用研究的不断深入，其已经被广泛的应用在了区域性航空物当中，并且在其它类似于地质找矿任务当中同样发挥着积极的效用。

经过几十年的发展，航空伽马能谱测量技术已经逐渐成熟，在配套的仪器使用当中，从一开始的盖革计数管式仪器到Nal（TI）大晶体探测器，仪器的性能正在不断的提高。

在数据处理过程当中，同样发展出了新的高效处理技术。

因此，对航空伽马能谱测量方法技术现状与展望研究是十分必要的。

一、数据处理与资料解释方法技术近几年来，国内外对于航空伽马能谱测量方法当中的数据处理与资料解释方法技术进行了深入的研究，并且取得了很多可喜的成果。

在降噪技术、地形改正等方面都进行了深入的研究与应用。

（一）降噪方法技术。

随着航空伽马能谱测量的进一步发展，针对该技术所存在的谱线数据过滤技术也被广泛的重视起来。

并随着研究与应用的不断深入成为了现阶段最为有效的降噪方法之一。

这种方法在实际的应用过程当中可以轻易有效的降低谱线当中的噪声。

并且降噪面积范围大，而对谱线当中存在的数据信息不会造成影响。

其中最小二乘拟合方法被证明是最为有效的谱线处理方法，大约可以降低Th 含量不确定性的25%。

NASVD与MNF是现阶段应用作为广泛，应用效果最为良好的两种谱线降噪方法。

这两种方法都是通过对原有谱线进行标注处理，然后得出主成分谱，最后利用谱重构达到降噪目的。

辐射防护基础知识与低本底多道γ能谱仪主要内容一、放射性基础知识二、低本底多道γ能谱仪的原理低本底多道能谱仪的原理三、低本底多道γ能谱仪的使用低本底多道能谱仪的使用问题什么是放射性？什么是放射性？放射性具体有什么危害？放射性具体有什么危害？放射性来自哪里？放射性来自哪里？放射性怎么防护？放射性怎么防护？放射性怎么检测？放射性怎么检测？一、电离辐射的基础知识1. 电离辐射的基本概念2.电离辐射的来源3.电离辐射的生物效应4.电离辐射的防护5.电离辐射的测量1.电离辐射的基本概念光谱分类电离辐射粒子辐射中子α粒子β粒子辐射非电离辐射低能电磁波紫外线可见光红外线微高能电磁波γ射线 X射线超声波波无线电波我们今天要讨论的电电离辐射（俗称放射性辐射），与手机、电脑等电磁电磁辐射不同。

电磁关注的三种射线α射线，氦核，穿透力弱；射线，氦核，穿透力弱；射线β射线，电子流，穿透能力较弱；射线，射线电子流，穿透能力较弱；γ射线，光子，穿透能力强。

射线，射线光子，穿透能力强。

衰变自然界中有些天然物质是由不稳定的原子组成的，自然界中有些天然物质是由不稳定的原子组成的，它们能自发地转变成稳定的原子。

衰变是放射性核素放射出粒子，自发地转变成稳定的原子。

衰变是放射性核素放射出粒子，变成另一种核素的过程。

变成另一种核素的过程。

7放射性活度单位时间内放射性核素发生自发核衰变的次数。

单位时间内放射性核素发生自发核衰变的次数。

放射性活度的单位是贝克勒尔（Bq），放射性活度的单位是贝克勒尔（），1Bq表示放射性核表示放射性核贝克勒尔），素在1秒钟内发生一次衰变秒钟内发生一次衰变。

素在秒钟内发生一次衰变。

放射性活度的传统单位是居里居里（），），1Ci=3.7×1010Bq。

放射性活度的传统单位是居里（Ci），×放射性比活度单位质量或体积的物质中所含某种放射性核素的活度，单位质量或体积的物质中所含某种放射性核素的活度，单位为贝克每千克（或贝克每立方米），），Bq/kg (Bq/m3)。

航空伽玛能谱测量系统能谱响应及应用研究航空γ能谱测量系统由具备相应探测效率的γ能谱仪、导航仪和高度计等设备,以及相配套的方法技术软件组成。

航空γ能谱测量系统安装在航空飞行器上,在飞行过程中测量地表介质中放射性物质和大气放射性物质所放出γ射线,实现地质找矿和辐射环境监测工作。

航空γ能谱测量系统的能谱响应是效率、放射性元素(核素)含量和射线剂量等核辐射相关参数刻度的技术关键。

我国虽然有完善的天然放射性核素的航空γ能谱测量系统响应的实物刻度模型,但因辐射安全性、造价昂贵和半衰期短等原因,还未形成有效的人工放射性核素的刻度装置,主要是通过数值计算方法解决人工放射性核素的刻度难题,且数值计算方法均基于点探测器的γ场理论,未考虑航空γ能谱仪本身几何形状和材质影响。

本文在天然辐射环境条件下,开展航空γ能谱测量系统的能谱响应研究,可为航空γ能谱测量技术在地质找矿和天然辐射环境监测中应用提供理论依据和技术支撑,具有重要实用价值与科学意义。

主要研究内容与研究成果如下:1)详细探讨了航空γ能谱测量系统的γ能谱响应特征。

较深入地分析了宇宙射线、仪器设备本底、大气氡子体、地表层天然放射性核素及人工放射性核素的γ辐射来源,并就航空γ能谱测量系统对其响应特征进行深入剖析,为航空γ能谱测量技术在地质找矿和环境辐射测量提供理论支撑。

2)基于无限多源粒子Monte Carlo模拟时无限大地层上空同探测高度的航空γ能谱仪响应谱一致的假设,建立起航空γ能谱仪响应谱的球壳模拟模型,该方法在源抽样粒子数不变的情况下大大提高了模拟精度。

同时根据介质互换原理、各能量γ射线单独模拟及地层横纵向模块化的思想,建立了近似无限大地层上空航空γ能谱仪响应谱的组合模拟模型。

比对发现,前者模拟时间约为后者的1/510;两者的谱型仅在40keV-350keV能区内存在差异,研究表明该差异主要源于后者模拟的近似无限大地层的外圈提供了更多的远距离散射γ射线,即“谱平衡”成份。