原裝E+H遠(yuǎn)程顯示儀FHX40-A1Bγ能譜測(cè)量系統(tǒng)，由鉛室、探頭、主放大器、多道脈沖幅度分析器、高壓電源、低壓電源、打印機(jī)等組成。整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，見(jiàn)下面測(cè)量原理框圖(4-1)

圖4-1    γ能譜測(cè)量系統(tǒng)原理方框圖

1．探頭(γ能譜探頭)：

該測(cè)量系統(tǒng)采用的探測(cè)器由Φ75×75的低鉀NaI(TI)晶體、光電倍增管、射級(jí)跟隨器等組成。整個(gè)探頭部分以及被測(cè)樣品均置于鉛室內(nèi)加以屏 蔽。 NaI(TI)探測(cè)器將接收的各種不同能量的Y射線，按正比關(guān)系轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的、不同幅度的電壓脈沖信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)線性放大器放大以后，輸入到多道脈 沖幅度分析器。

2．多道脈沖幅度分析器；

原裝E+H遠(yuǎn)程顯示儀FHX40-A1B實(shí)際上是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它將每一個(gè)輸入脈沖信號(hào)，都按其幅度進(jìn)行分類(lèi)，并且分別記錄在相應(yīng)的存貯器內(nèi)。這樣，每輸入一個(gè)電壓脈沖，就在該脈沖幅度相對(duì)應(yīng)的道址(存貯器)中增加一個(gè)計(jì)數(shù)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，不同道址中逐步積累起不同的計(jì)數(shù)。

因?yàn)椴煌牡乐?，?duì)應(yīng)不同的脈沖幅度值，而脈沖幅度又正比于γ射線能量。所以，在存器中建立了與能量相對(duì)應(yīng)的能譜。這個(gè)能譜可以在示波屏上顯示出來(lái)，也可以通過(guò)終端打印機(jī)或繪圖儀將其譜形繪制出來(lái)。

3.測(cè)理系統(tǒng)的調(diào)整

在γ能譜測(cè)量過(guò)程中，我們希望核素的γ射線能量與譜儀的道址成線性關(guān)系。另外，為了減少放射性測(cè)量的統(tǒng)計(jì)誤差和提高測(cè)量精度，應(yīng)該盡可能地提高測(cè)量樣品的計(jì)數(shù)率，因此合理的選擇測(cè)量系統(tǒng)的工作參量并將譜儀調(diào)試到*工作狀態(tài)將是十分必要的。

（1）外加高壓的選擇（調(diào)節(jié)）

實(shí)驗(yàn)表明，在一定光通量下的照射下，光電倍增管的陽(yáng)極輸出電流IA隨外加高壓的增加而逐漸趨于飽和。只要選當(dāng)?shù)母邏?，可以使光電倍增管工作在線性區(qū)域。

調(diào)節(jié)高壓可以使光電倍增管處于正常的工作狀態(tài)，它可以通過(guò)改變高壓穩(wěn)壓電源的輸出，觀察譜儀的輸出波形來(lái)完成。一般光電倍增管的正常電壓介于600～900伏之間，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，高壓對(duì)能量分辨率沒(méi)有影響，圖4-2是陽(yáng)極電流與外加高壓的關(guān)系。

圖4-2  陽(yáng)極電流與外加高壓的關(guān)系

外加高壓除與譜儀的能量線性有關(guān)以外，還同譜儀計(jì)數(shù)率和能量分辨率有關(guān)。盡可能的提高譜儀的計(jì)數(shù)率和能量分辨率，對(duì)測(cè)量巖石樣品來(lái)說(shuō)是十分重要的。圖4-3是高壓與計(jì)數(shù)的關(guān)系；圖4-4是高壓與譜儀的能量分辨率的關(guān)系。

圖4-3  外加電壓與計(jì)數(shù)率的關(guān)系   圖4-4  外加電壓與能量分辨率關(guān)系

FHX40-A1B(2)放大倍數(shù)的選擇

   NaI(TI)探測(cè)器輸出的電脈沖信號(hào)，一般是比較弱的(只有nmv)，在輸入到多道分析器之前，必須經(jīng)過(guò)線性放大器將其放大。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于某一確定能 量的γ射線，改變線性放大器的放大倍數(shù)，在譜儀相應(yīng)的道址上的計(jì)數(shù)率也要發(fā)生變化，不同的放大倍數(shù)可以使電壓脈沖增大到不同幅度。因此，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)可以 將峰位固定在不同的道址區(qū)。峰道址和半寬度與線性放大器的放大倍數(shù)成正比(其它條件不變化時(shí))，放大倍數(shù)不影響能量分辨率。

圖4-5  放大倍數(shù)與計(jì)數(shù)率的關(guān)系                圖4-6   能量刻度線

    在測(cè)量巖樣自然γ能譜時(shí)，為使巖樣中各核素的全能峰都落在譜儀的合適道址范圍內(nèi)，并對(duì)應(yīng)盡可能高的計(jì)數(shù)率，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇線性放大器的放大倍數(shù)。

(3)微積分時(shí)間常數(shù)的調(diào)節(jié)

   微積分時(shí)間常數(shù)能夠影響脈沖波形的形狀。這樣，通過(guò)調(diào)節(jié)線性放大器的微積分時(shí)間常數(shù)，可以獲得較好的能量分辨率和能量線性。微積分常數(shù)過(guò)大，能量分辨率變 壞，這同由于T過(guò)大，使微積分過(guò)程變得緩慢，放大后脈沖比較平緩，致使譜儀甄別過(guò)程紊亂的幾率增大造成的結(jié)果。微積分時(shí)間常數(shù)不一樣或過(guò)小，也會(huì)減小信噪 比，因此微積分時(shí)間常數(shù)要選得適宜FHX40-A1B

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