核数据处理期末复习

简答题

1.谱光滑的意义：由于核衰变及测量的统计性，当计数较小时，计数的统计涨落比较大，计数最多的道不一定是高斯分布的期望值，真正的峰被淹没在统计涨落之中。

为了在统计涨落的影响下，能可靠的识别峰的存在，并且准确地确定峰的位置和能量，从而完成定性，就需要进行谱光滑

由于散射的影响，峰的两边即峰的边界受统计涨落干扰大，影响峰面积的计算，从而影响准确的定量分析，所以必须对谱数据进行数据光滑

能谱数据平滑的作用：减少统计涨落对后续处理的影响。

平滑前后能谱的特征：峰位与峰面积尽可能保证稳定<变化很小>尽可能减小重峰出现的几率。

2.能谱分析对寻峰方法的基本要求：

1.比较高的重峰分别能力，能确定相互距离很近的峰的峰位。

2.能识别弱峰，特别是位于高本底上的弱峰。

3.假峰出现的几率很小。

4.不仅能计算峰位的整数道址，还能计算出峰位的精确值，默写情况下要求峰位的误差小于0.1.

3.简述所学寻峰方法中各自的优缺点及适用范围？

简单比较法：直观快速。适用于找强的单峰，在高本底上寻找弱峰以及分辨重峰能力都比较差。一阶导数法对孤立的峰有良好的分辨能力但是不能分别重峰；二阶导数法有一定的重峰分别能力，但灵敏度较差；三阶导数法寻峰能力最强，甚至能分辨出微小的统计涨落性，尤其是有很强的重峰分辨能力。用光滑的一阶导数法对能谱数据进行三次重复的变换效果与三阶导数法几乎相同，同阶导数寻峰时，用低次多项式找峰灵敏度高。

4.简述谱仪的能量分辨率的影响因素？

1.探测器的固有探测效率。

2.弹道亏损。

3.脉冲堆积。

4.边缘效应。

5.基线恢复。

5.放大器中已经有极零转换电路将堆积信号分开，用基线恢复电路恢复基线，为什么还会出现脉冲堆积呢？

后续电路中肯定会使用电路，也可能电路设计不好出现寄生电容，其与电路中的电阻并联，放电不完全，尤其在测量强辐射时，后续信号进入叠加在其上，导致信号幅度增大

6.为什么Ge探测器所测仪器谱观察不到特征X射线逃逸峰？

产生的特征X射线能量约为碘特征X射线的1/3，穿透能力弱，逃逸几率小；X荧光产额低，难以累积有效计数形成峰。

7.入射射线能量多大时，在NaI探测器仪器谱上可见到特征X射线逃逸峰？为什么？

40-200keV；能量太低，激发不出碘特征X射线；能量太高，入射射线穿透能力强，在探测器表面发生光电效应几率小，逃逸几率小。

8.为什么测量X射线时，探测器前加一层铍窗？

对空气中天然放射性核素产生α粒子起屏蔽作用；电子穿透能力弱，用铍极容易阻挡，且密度小，产生轫致辐射几率小；采用源激发时，密度小的材料对初始射线衰减小，同时对产生的特征X射线衰减小，提高探测效率。

9.核辐射测量的特点

1.核辐射是核衰变的产物

原子核自发的发生核结构的变化，由一个元素的原子核转变为另一个元素的原子核，同时伴随放射出粒子或电磁辐射的现象。称为放射性衰变

放出的粒子:α粒子、β粒子、γ辐射、碎片、特征X射线等

2.核辐射的能量具有特征性

某核素放出的射线（α粒子、γ辐射、特征X 射线）一定具有某种特定能量；

如果探测到某种能量的辐射，一定存在某种核素。

即：放射性核素与辐射的能量间存在一一对应关系(定性)

3.核素的含量与特征辐射的强度存在正比关系。

10.简述放射性相对测量标准样的要求有哪些？

1、标准样的放射性物质的纯度要求高，含量准确已知，其衰变情况，能量成分也应清楚

2、标准养的放射性物质的半衰期应该长，以保持稳定的能注量率

3、标准样应制作容易，使用安全。

11.提高测量精度的方法有哪些？

答：采用灵敏度高的探测器；增加放射源强度；

延长测量时间；增加测量次数；

减少测量时的本底计数。

名词解释

1.轫致辐射：高速运动的带电粒子经过原子核时，受到库仑力作用骤然减速而产生的辐射。

2.光电效应： γ射线(光子)与物质原子中束缚电子作用，把全部能量转移给某个束缚电子，使之发射出去，而光子本身消失的过程。

3.电子对效应：是当入射γ射线(光子)能量较高(>1.022MeV)时，当它从原子核旁经过时，在核力的作用下，入射光子转化为一个正电子和一个电子的过程。

4.康普顿效应：是γ射线(光子)与核外电子的非弹性碰撞过程。在作用过程中，入射光子的一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而光子受到散射，其运动方向和能量都发生变化，称为散射光子。

5.全能峰：一定能量的γ光子进入探测介质后，可能发生光电效应，一个康普顿散射加一次光电相互作用或多次康普顿散射等相互作用而损失全部能量，损失的全部能量产生的全脉冲有一类似高斯型的幅度分布，称为全能峰。

6.康普顿坪：当康普顿散射角为零到一百八十度时所形成的平台

7.单(双）逃逸峰：对能量大于1.02MeV的y射线与探测介质相互作用就有可能产生电子对事件，在此事件中，正电子湮灭产生两个0.511MeV的y光子，一个或两个均逃离探测介质，探测介质吸收余下的能量

8.反散射峰：γ射线与物质作用发生散射时，产生散射光子，在康普顿坪上200kev左右的反冲电子能量位置上有一个小突起，该突起为入射光子在周围材料上产生的180度方向的反

散射光子所引起的，称为反散射峰。

9.湮没辐射：正负两个电子的静止质量转化为两个方向相反、能量各为0.511MeV的γ光子而自身消失，这一过程称为湮没辐射。

10.湮没辐射峰：高能γ光子（》1.22Mev）发生电子对效应产生电子湮没时，放出的两个0.511Mev的γ光子可能有一个进入探测介质产生一个0.511Mev的光电峰及相应的康普顿坪，光电峰称为湮没辐射峰

11.特征x射线：高速电子撞击材料后，材料内层电子形成空位，外层电子向空位跃迁会辐射x射线。不同材料x射线波长不同，所以叫特征x射线。

12.特征x射线峰：放射源在β衰变中有轨道电子俘获或在γ跃迁有内电子转换发出，其放出的特征x射线，在能谱上形成的峰，称为特征x射线峰。

13.和峰效应：两个y光子同时被探测器晶体吸收产生幅度更大的脉冲，其对应能量为两个光子能量之和。

14.边缘效应：次级电子产生靠近晶体边缘，他可能益处晶体以致部分动能损失在晶体外，所引起的脉冲幅度减小

15.弛豫过程：高能x射线与原子发生碰撞时，是整个原子处于不稳定状态，然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态，这一过程称之为弛豫过程。

16.FWHM：full width at half maximum，半高宽，表征探测器的绝对分辨能力。

17.FWTM：full width at tenth maximum，

18.探测效率：一段时间内，探测器记录到的粒子数与射到探测器中的该种粒子数比。

19.衰变分支比：母体核通过不同途径衰变成子体，此不同途径几率的比例关系。

20.峰总比:能峰的脉冲数与全谱下的脉冲数之比

21.峰康比:全能峰中心道最大计数与康普顿坪内平均计数之比

22.俄歇电子：在原子壳层中产生电子空穴后处于高能级的电子和跃迁到这一层，同时释放能量，当释放的能量传递到另一层的一个电子，这个脱离原子而发射出来，发射出来的电子称为俄歇电子

谱光滑的傅里叶分析方法1将整个射线能谱变换到“能频域”2选择一个适当的按频率分布

的滤波函数，乘以该能谱的频率分布函数3将两个频率分布函数之积得到的新频率分布函数，逆变换为原来的“能域”则获得滤波光滑后的“真”能谱。

23.

计算题

1.半高宽的求解/误差分析计算(6)

2.峰面积的求解/峰边界的确定

3.峰的寻找

4.谱的光滑（重心法、多项式最小二乘法、傅里叶变换法）

2/3/4组合