3.2 Поправка на разрешающее время
При регистрации частиц самогасящимися счетчиками разрешающее время системы регистрации определится разрешающим временем счетчика, т.е. минимальным промежутком времени между попаданием в объем счетчика двух последовательно идущих частиц, при котором на выходе схемы возникнут два отдельных импульса.
Самогасящиеся счетчики имеют довольно большое разрешающее время 1·10-4 с. По известному разрешающему времени τ и зарегистрированной скорости счета от радиоактивного препарата, равной n, можно определить поправку на разрешающее время
g =l/(l - n· τ).
3.3 Поправка на геометрический фактор
Поправка на геометрический фактор w учитывает долю потока частиц или квантов от радиоактивного препарата, которая попадает на поверхность детектора. Она зависит от геометрического расположения препарата относительно детектора. На рисунке 3.1 приведен пример расположения препарата относительно торцевого детектора.
Из рисунка 3.1 видно, что поправка w равна отношению телесного угла, под которым попадают β-частицы в измерительный объем, к 2π. Доля телесного угла от полной поверхности полусферы, в соответствии с рисунком 3.1, может быть вычислена. Источник излучения можно считать точечным, если Rп«RДет. Тогда, доля телесного угла - поправка на геометрический фактор, вычисляется по формуле:
w
=l - cos Ө=
l - h/(R
+
h2)1/2.
(3.1)
По формуле (3.1), с точностью до 2%, можно вычислить поправку w, если выполняется условие: Rn < 0,5Rдет при h > 2Rn.
3.4 Поправка на поглощение β - частиц в слое воздуха и стенке счетчика
По пути в чувствительный объем счетчика происходит ослабление потока β - частиц в слое воздуха и во входном окне счетчика. Толщина поглотителя тогда равна:
d = h + dcт,
где толщины воздуха h и входного окна счетчика dcт подсчитывают в массовых единицах, г/см2. В нашем случае полагать, что толщина стенки входного окна счетчика 3 мг/см2.
h - расстояние между препаратом и окном детектора;
Rп и Rдет. - радиусы препарата и окна детектора соответственно;
Ө - телесный "угол зрения".
Рисунок 3.1 - Схема для вычисления поправки на геометрический
фактор
Так как обычно d < 0,3 Rβ (где Rβ - слой полного поглощения β-частиц - пробег), то для расчета k можно использовать экспоненциальную зависимость:
k=exp(-0,693 dэфф/∆1/2 ), (3.2)
где ∆1/2 - слой половинного ослабления β - частиц, т.е. толщина слоя среды, ослабляющая направленное излучение в 2 раза; dэфф - эффективная толщина входного окна счетчика и слоя воздуха.
Толщина слоя половинного ослабления излучения связана с массовым коэффициентом поглощения излучения μ соотношением:
∆1/2 = ln2/μ = 0,693/μ. (3.3)
Здесь μ можно рассчитать по формуле:
μ =22/E1,33,[CM2/r], (3.4)
где Е - максимальная энергия β- спектра, Мэв.
Эффективная толщина dэфф обычно больше, чем толщина слоя воздуха и стенки счетчика по нормали d, т.к. часть излучения идет под углом к поверхности поглощающего слоя и поглощается сильнее. Соотношение между d и dэфф как функцию поправки на геометрические условия эксперимента можно определить из таблицы 3.2.
Таблица 3.2 - Поправка на геометрический фактор
|
W |
0,00 |
0,08 |
0,16 |
0,24 |
0,32 |
0,40 |
0,48 |
0,56 |
|
dэфф/ d |
1,00 |
1,05 |
1,10 |
1,15 |
1,20 |
1,28 |
1,35 |
1,45 |
Тогда поправка на поглощение в окне счетчика и в слое воздуха находится из таблицы 3.3.
Таблица 3.3 – Поправка на поглощение
|
dэфф/∆1/2 |
0,01 |
0,03 |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,50 |
|
k |
0,99 |
0,98 |
0,97 |
0,93 |
0,90 |
0,87 |
0,84 |
0,81 |
0,35 |
0,76 |
0,70 |