伽马射线角关联测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种核数据测量装置，特别涉及一种伽马射线角关联测量装置，解决了采用现有伽马射线角关联测量装置测量时，耗时耗力、对于半衰期较短的核素早期和后期测量不可兼顾以及测量精确度难以保证的问题。该装置的特殊在于：包括沿探测器布放环呈圆周分布的至少六个探测器；各探测器中轴线位于同一平面且均穿过探测器布放环圆心；探测器布放环为虚拟圆；至少六个探测器的每两个探测器中轴线的夹角中，至少一个夹角为90°；一个夹角为180°；8个夹角均大于90°小于180°，或者大于90°小于180°的夹角个数，加上将大于0°小于90°的夹角根据角关联对称原理换算后等效角大于90°小于180°的夹角个数，之和大于等于8个，且8个角互不相等。

【技术实现步骤摘要】
伽马射线角关联测量装置
本技术涉及一种核数据测量装置，特别涉及一种伽马射线角关联测量装置。
技术介绍
原子核由激发态跃迁到基态时，有时会连续地通过多次伽马跃迁来完成，期间将发射多条伽马射线。两条级联伽马射线的角关联关系直接与原子核能级结构、角动量、跃迁极次等核数据相关联，是原子核数据测量的关键参数之一。参见图1，现有的伽马射线角关联测量装置采用双探测器结构([1]古再奴尔·安尼瓦，NaI探测器同时测量γ跃迁角关联的方法研究，新疆大学硕士学位论文，2017年。[2]张高龙等，60Ni级联γ跃迁的角关联测量，大学物理，第33卷第九期，2014年。)，其结构包括固定探测器01和移动探测器02。测量过程中，固定探测器01位置不变，在90°范围内旋转移动探测器02，使移动探测器02中轴线与固定探测器01中轴线形成不同的夹角θ，进而对激发态原子核进行测量，得到不同角度的角关联数据。现有的这种采用双探测器结构的伽马射线角关联测量装置存在以下缺陷：(1)由于采用的是多位置分时测量方式，要获得比较完整的角关联曲线，至少需要选择8个角度进行测量，即至少测量8次，耗时耗力；(2)由于每次测量需要达到额定的统计计数，必须测量足够长的时间，对于半衰期较短的核素来说，在后期大部分核素衰变殆尽，因此造成早期和后期的测量往往不可兼顾；(3)在移动移动探测器02时，移动探测器02的状态有所改变，特别是电子学噪声变化带来的影响对于精确测量来说是不利的。虽然可以通过θ角在90°～180°范围内，同时布放多个探测器解决上述问题，但是这样又会带来新的问题：即在保证探测效率的前提下，因探测器布放拥挤仅能布放4～5个探测器，一次获取4～5个角关联数据，但是仅4～5个角关联数据不能准确绘制角关联曲线。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种伽马射线角关联测量装置，以解决采用现有伽马射线角关联测量装置测量时，耗时耗力、对于半衰期较短的核素早期和后期测量不可兼顾以及测量精确度难以保证的技术问题。本技术所采用的技术方案是，一种伽马射线角关联测量装置，其特殊之处在于：包括至少六个探测器；所述至少六个探测器沿探测器布放环呈圆周分布，各探测器的中轴线均位于同一平面上，且均穿过探测器布放环的圆心；所述探测器布放环为一个虚拟圆；所述至少六个探测器的每两个探测器中轴线形成的夹角中，至少有一个夹角为90°；有一个夹角为180°；有8个夹角均大于90°小于180°，或者大于90°小于180°的夹角个数，加上将大于0°小于90°的夹角根据角关联对称原理换算后等效角大于90°小于180°的夹角个数，之和大于等于8个，且8个夹角的角度值互不相等。进一步地，所述探测器均为圆柱形伽马射线探测器。进一步地，所述圆柱形伽马射线探测器为高纯锗探测器或碘化钠探测器或溴化镧探测器或碲锌镉探测器。进一步地，为了既能测得绘制达到精度要求的角关联曲线所需的角关联数据，又能使探测器的数量尽可能的少，节约资源，所述探测器的数量为六个。进一步地，定义：六个所述探测器沿逆时针方向依次分别为一号探测器、二号探测器、三号探测器、四号探测器、五号探测器以及六号探测器；并且定义：θ1为五号探测器与二号探测器中轴线之间的夹角；θ2为五号探测器与三号探测器中轴线之间的夹角；θ3为四号探测器与六号探测器中轴线之间的夹角；θ4为六号探测器与三号探测器中轴线之间的夹角；θ5为五号探测器与六号探测器中轴线之间的夹角；θ6为五号探测器与一号探测器中轴线之间的夹角；θ7为一号探测器与三号探测器中轴线之间的夹角；θ8为六号探测器与二号探测器中轴线之间的夹角；则所述一号探测器与二号探测器中轴线之间的夹角为90°；一号探测器与四号探测器中轴线之间的夹角为180；θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8中，将大于0°小于90°的夹角根据角关联对称原理换算后等效角大于90°小于180°，其余夹角均大于90°小于180°，且8个夹角的角度值互不相等。进一步地，所述探测器布放环的直径为500mm；所述θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8分别等于168°、123°、115°、160°、37°、102°、135°、155°。本技术还公开了一种基于上述测量装置的伽马射线角关联测量方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1：确定探测器布放环的直径尺寸；步骤2：搭建伽马射线角关联测量装置步骤2.1：确定待搭建的伽马射线角关联测量装置中探测器的个数；步骤2.2：根据步骤2.1确定的待搭建伽马射线角关联测量装置中探测器的个数，确定各探测器中轴线之间的夹角；步骤2.3：根据步骤1确定的探测器布放环的直径尺寸以及步骤2.2确定的各探测器中轴线之间的夹角，完成伽马射线角关联测量装置的搭建；步骤3：放置待测量伽马放射性样品将待测量伽马放射性样品放置到步骤2搭建好的伽马射线角关联测量装置中的探测器布放环的圆心位置；步骤4：测量角关联数据，完成测量同时开启步骤2搭建好的伽马射线角关联测量装置中的所有探测器，进行测量，获取至少10个不同夹角的角关联数据，完成测量。本技术的有益效果是：(1)本技术的伽马射线角关联测量装置，巧妙利用伽马射线角关联对称性质以及圆周分布空间，在一个圆周上按一定的角度至少设置六个探测器，即可同时获取至少10个探测器中轴线夹角不等的角关联数据，避免了移动探测器测量时，耗时耗力、对于半衰期较短的核素早期和后期测量不可兼顾以及测量角关联曲线精确度难以保证问题的发生；因此，本技术解决了采用现有伽马射线角关联测量装置测量时，耗时耗力、对于半衰期较短的核素早期和后期测量不可兼顾以及测量精确度难以保证的技术问题。(2)本技术的伽马射线角关联测量装置，其测得的角关联数据大于等于10个，与传统方法相比，显著提高了角关联曲线的测量准确度。(3)本技术的伽马射线角关联测量装置，设置六个探测器，即可同时获取至少10个角关联数据，大大提高了效费比。附图说明图1是
技术介绍
中现有角关联测量装置的结构示意图；图1中各标号的说明如下：01-固定探测器，02-移动探测器。图2是本技术实施例的结构示意图；图2中各标号的说明如下：1-一号探测器，2-二号探测器，3-三号探测器，4-四号探测器，5-五号探测器，6-六号探测器，7-探测器布放环，8-待测量伽马放射性样品。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。参见图2，本技术一种伽马射线角关联测量装置，其结构包括至少六个探测器；该至少六个探测器沿探测器布放环7呈圆周分布，各探测器的中轴线均位于同一平面上，且均穿过探测器布放环7的圆心；探测器布放环7为一个虚拟圆，其直径尺寸由设计探测效率决定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伽马射线角关联测量装置,其特征在于：/n包括至少六个探测器；/n所述至少六个探测器沿探测器布放环(7)呈圆周分布，各探测器的中轴线均位于同一平面上，且均穿过探测器布放环(7)的圆心；所述探测器布放环(7)为一个虚拟圆；/n所述至少六个探测器的每两个探测器中轴线形成的夹角中，至少有一个夹角为90°；有一个夹角为180°；有8个夹角均大于90°小于180°，或者大于90°小于180°的夹角个数，加上将大于0°小于90°的夹角根据角关联对称原理换算后等效角大于90°小于180°的夹角个数，之和大于等于8个，且8个夹角的角度值互不相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种伽马射线角关联测量装置,其特征在于：
包括至少六个探测器；
所述至少六个探测器沿探测器布放环(7)呈圆周分布，各探测器的中轴线均位于同一平面上，且均穿过探测器布放环(7)的圆心；所述探测器布放环(7)为一个虚拟圆；
所述至少六个探测器的每两个探测器中轴线形成的夹角中，至少有一个夹角为90°；有一个夹角为180°；有8个夹角均大于90°小于180°，或者大于90°小于180°的夹角个数，加上将大于0°小于90°的夹角根据角关联对称原理换算后等效角大于90°小于180°的夹角个数，之和大于等于8个，且8个夹角的角度值互不相等。


2.根据权利要求1所述的伽马射线角关联测量装置，其特征在于：所述探测器均为圆柱形伽马射线探测器。


3.根据权利要求2所述的伽马射线角关联测量装置，其特征在于：所述圆柱形伽马射线探测器为高纯锗探测器或碘化钠探测器或溴化镧探测器或碲锌镉探测器。


4.根据权利要求1至3任一所述的伽马射线角关联测量装置，其特征在于：所述探测器的数量为六个。


5.根据权利要求4所述的伽马射线角关联测量装置，其特征在于：
定义：六个所述探测器沿逆时针方向依次分别为一号探测器(1)、二号探测器(2)、三号探测器(3)、四号探测器(4)、五号探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪松，余功硕，师全林，代义华，白涛，张小林，解峰，姜文刚，
申请(专利权)人：西北核技术研究院，
类型：新型
国别省市：陕西;61