專利名稱：校正核輻射計(jì)用的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核輻射計(jì)校正和校正認(rèn)證，以及更具體地說(shuō)，涉及不使用標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)部件來(lái)校正這種核輻射計(jì)的方法。
核輻射計(jì)用于測(cè)定土壤、瀝青和類似材料的密度和/或水分。這些核輻射計(jì)的實(shí)例在美國(guó)專利No.2,781,453和No.3,544,793中已說(shuō)明。在許多情況下這些核輻射計(jì)已成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 因?yàn)樗鼈兙哂袩o(wú)損檢測(cè)的能力和耐久性。美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)已建立使用核輻射計(jì)測(cè)量密度和水分含量的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。這些試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的代號(hào)為D2922-96(密度)和D-3017-88(水分)，這些文件在此列出作為參考。
現(xiàn)在使用的核輻射計(jì)，例如Troler3400和4400型系列輻射計(jì)是由本發(fā)明的代理商制造的，它使用的核輻射源典型地為單能源，它發(fā)射γ輻射進(jìn)入試樣和輻射探測(cè)器，典型的是蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管它測(cè)量散射的輻射。γ輻射與試樣物質(zhì)相互作用的方式或者為能量損失和方向改變(Compton相互作用)或中止(光電相互作用)。因此，被輻射探測(cè)器探測(cè)的γ輻射具有連續(xù)的能譜。
這些核輻射計(jì)設(shè)計(jì)為按“背散射”模式和直接透射模式兩者工作。輻射源由在核輻射計(jì)殼體內(nèi)滯留的背散射位置至在試樣內(nèi)小孔可插入它的透射位置可垂直地移動(dòng)。被探測(cè)器接收的γ輻射與試驗(yàn)介質(zhì)的密度相關(guān)，可用下列公式表達(dá)CR＝Aexp(-BD)-C(公式1)式中CR＝計(jì)數(shù)比(正?；姆e累的光子計(jì)數(shù)與參考的標(biāo)準(zhǔn)光子計(jì)數(shù)之比，用以消除輻射源衰變和電子漂移的長(zhǎng)期作用)，D＝試樣的密度，以及A，B和C是常數(shù)。
核輻射計(jì)在工廠校正以便對(duì)每個(gè)核輻射計(jì)在每個(gè)輻射源深度位置達(dá)到常數(shù)A，B和C值。工廠校正程序是耗時(shí)的重復(fù)的過(guò)程，它可能需要數(shù)小時(shí)或者甚至數(shù)天來(lái)完成。為了確定上述公式的3個(gè)校正參數(shù)的值，在每個(gè)輻射源位置必須使用至少3種不同密度的材料。典型地，這3種材料是鋁、鎂和鎂及鋁的疊層的整體的塊。在某些情況下，不得不使用多達(dá)5種材料校正塊，以便計(jì)算不同的土壤的不同的物質(zhì)衰減系數(shù)。因此，標(biāo)準(zhǔn)的工廠校正方法通常分為3塊或5塊校正法，它們需要大量的單獨(dú)的計(jì)數(shù)來(lái)完成校正，例如，具有12英寸輻射源棒和7個(gè)不同的輻射源深度位置的輻射計(jì)，使用3塊校正法時(shí)需要最少21個(gè)單獨(dú)的計(jì)數(shù)。每個(gè)計(jì)數(shù)取自預(yù)定的時(shí)間階段，時(shí)間周期越長(zhǎng)，獲得的精度越高。例如，對(duì)于某些型號(hào)的核輻射計(jì)，校正用的典型的計(jì)數(shù)時(shí)間周期使用直接透射模式的為約4分鐘，而使用背散射模式的為約8至20分鐘。只要全部計(jì)數(shù)已積累，就可對(duì)每個(gè)輻射源位置計(jì)算校正參數(shù)A，B和C的值。
上述校正方法是耗時(shí)的和勞動(dòng)強(qiáng)度大的，因?yàn)樗枰罅康挠?jì)數(shù)和移動(dòng)核輻射計(jì)至重疊一組塊的位置。核輻射計(jì)需要由塊至塊移動(dòng)的要求使得校正過(guò)程難以自動(dòng)化。此外，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的校正塊占據(jù)較大的空間和重量超過(guò)300磅，這樣使它們笨重和不適合于小型便攜用。
此外，在正常的使用中核輻射計(jì)經(jīng)受應(yīng)力，它可改變核輻射計(jì)的輻射源探測(cè)器的幾何形狀。幾何形狀的改變以及其它因素影響核輻射計(jì)的響應(yīng)，這樣，經(jīng)過(guò)一時(shí)間階段后，需要重新校正核輻射計(jì)以達(dá)到常數(shù)A，B和C的新值。在工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐是將核輻射計(jì)返回工廠或區(qū)域的校正中心，在那里重復(fù)上述的工廠校正過(guò)程。因此，核輻射計(jì)的用戶在核輻射計(jì)的重復(fù)校正期內(nèi)不能使用核輻射計(jì)。
曾經(jīng)試圖縮短校正過(guò)程，方法是使用較少的標(biāo)準(zhǔn)校正塊，例如美國(guó)專利No.4,587,623，這些文件在此列出供參考。公開(kāi)的校正過(guò)程僅使用2個(gè)校正塊。此公開(kāi)的方法建立在假設(shè)上，即對(duì)于給定的輻射源位置，常數(shù)B在核輻射計(jì)的壽命期內(nèi)不會(huì)改變。然而，此2校正塊法會(huì)犧牲某些精度， 因?yàn)樵诤溯椛溆?jì)的壽命期內(nèi)常數(shù)B可能稍稍改變。此外，此2校正塊法仍需要大量的計(jì)數(shù)和在兩個(gè)重型的標(biāo)準(zhǔn)校正塊之間移動(dòng)核輻射計(jì)。
在美國(guó)專利No.4,791,656中公開(kāi)僅使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)校正塊的校正方法，該文件此處列出供參考。單校正塊法的要點(diǎn)在于由單個(gè)校正塊收集計(jì)數(shù)和使用統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出的兩種計(jì)數(shù)速率之間的關(guān)系，一種是由校正塊規(guī)真實(shí)得出的計(jì)數(shù)速率，一種是由至少兩種其它已知密度的不同的校正塊過(guò)去獲得的計(jì)數(shù)速率。使用這種歷史導(dǎo)出的關(guān)系可以對(duì)其它校正塊建立預(yù)期的校正計(jì)數(shù)速率以及用于計(jì)算上述公式的參數(shù)。雖然單校正塊法減少了所取實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)的數(shù)目，但仍需要使用至少一個(gè)重型標(biāo)準(zhǔn)校正塊。當(dāng)使用單校正塊法時(shí)，通常適合于用至少一個(gè)實(shí)質(zhì)上不同密度的另一個(gè)校正塊來(lái)試驗(yàn)核輻射計(jì)以認(rèn)證校正。如果核輻射計(jì)不能通過(guò)質(zhì)量控制/質(zhì)量保證試驗(yàn)，仍需要3校正塊校正過(guò)程。此外，根據(jù)歷史導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，單校正塊法假設(shè)在給定的輻射源棒深度，設(shè)定了關(guān)于鎂，鎂/鋁和鋁計(jì)數(shù)相互的強(qiáng)烈的直線關(guān)系。然而，某些輻射計(jì)并不能以恒定方式貼合這種關(guān)系。這樣的輻射計(jì)要求完全的3校正塊校正過(guò)程，才能保證正確的校正。最后，單校正塊校正程序僅適用于校正同一結(jié)構(gòu)的輻射計(jì)，因?yàn)檫@些輻射計(jì)適合產(chǎn)生歷史數(shù)據(jù)。因此，單校正塊校正過(guò)程不可能用于輻射計(jì)的新型號(hào)，因?yàn)闆](méi)有歷史數(shù)據(jù)。
這里仍保持對(duì)新的校正方法和認(rèn)證核輻射計(jì)校正的需要，這種核輻射計(jì)較少耗時(shí)，較少勞動(dòng)強(qiáng)度，以及適合在原始工廠校正和由輻射計(jì)用戶遠(yuǎn)離工廠區(qū)的重復(fù)校正。
本發(fā)明的目的是提供一種校正核輻射計(jì)用的方法和設(shè)備，它保證多塊規(guī)校正方法的精度，而又不需要已知密度的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)校正塊規(guī)。使用本發(fā)明的設(shè)備，核輻射計(jì)可以在每個(gè)輻射源深度位置校正，而不需要在多個(gè)校正塊之間移動(dòng)。代替的方法是，本發(fā)明的設(shè)備使用可變的輻射過(guò)濾器，它可以模擬變化密度的各種材料的輻射衰減。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，可變的輻射過(guò)濾器模似已知密度的多種材料的密度，例如整體的校正塊，以及以這種方式衰減入射的γ輻射，使入射在γ射線探測(cè)器上的最終的能譜與已知密度材料的能譜實(shí)質(zhì)上匹配。
本發(fā)明的設(shè)備適用于校正帶有輻射源和輻射探測(cè)器的核輻射計(jì)。此設(shè)備具有支承件，用以接收帶有輻射源和輻射探測(cè)器的這種核輻射計(jì)。優(yōu)選地，支承件具有橫表面，用于接收和支承核輻射計(jì)的底面以及開(kāi)口，用于接收可通過(guò)它垂直移動(dòng)的輻射源棒。支承件還具有導(dǎo)向件，用于使核輻射計(jì)導(dǎo)向進(jìn)入上述輻射源棒與上述空腔重疊的位置。
設(shè)備還具有可變的輻射過(guò)濾器，它與支承件工作連接以及處于相對(duì)于支承件上接收的核輻射計(jì)的位置，使可以衰減來(lái)自輻射源的輻射。輻射過(guò)濾器提供可變程度的輻射衰減以及可以模擬具有不同密度的各種材料的輻射散射。優(yōu)選地，可變的輻射過(guò)濾器具有基本均勻密度的物質(zhì)塊，它的安裝可使相對(duì)于支承件移動(dòng)，以便使可變程度的輻射衰減作用于核輻射計(jì)的輻射探測(cè)器。在一個(gè)實(shí)施例中，可移動(dòng)的物質(zhì)塊具有預(yù)定形狀的塊規(guī)，例如圓柱形，它安裝成可相對(duì)于支承件轉(zhuǎn)動(dòng)。物質(zhì)塊具有空腔，位于支承件開(kāi)口的下面和用以接收核輻射計(jì)的輻射源棒。空腔處于塊規(guī)內(nèi)的偏心位置以及物質(zhì)塊的位置可使其繞空腔的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸實(shí)質(zhì)上垂直于平的橫向支承面。在一個(gè)實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器與物質(zhì)塊協(xié)作，使物質(zhì)塊繞空腔的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
可變的輻射過(guò)濾器優(yōu)選地還具有固定的物質(zhì)塊，位于鄰接輻射探測(cè)器處，以進(jìn)一步衰減來(lái)自核輻射計(jì)的輻射源的輻射。固定的物質(zhì)塊優(yōu)選地具有至少一個(gè)板材，其制造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、鎘、鎢、石墨和它們的組合。
優(yōu)選地，可變的輻射過(guò)濾器產(chǎn)生的能譜與具有不同密度的一組材料的能譜實(shí)質(zhì)上匹配。在一個(gè)實(shí)施例中，可變的輻射過(guò)濾器具有的調(diào)節(jié)可以模擬鎂的密度，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)產(chǎn)生計(jì)數(shù)比率(探測(cè)的總計(jì)數(shù)/超過(guò)300keV能量的計(jì)數(shù)之比)至少為約4.0，在輻射源深度為2英寸。更優(yōu)選地，此比率至少為約4.5。使用同樣的鎂調(diào)節(jié)，在輻射源深度為8英寸時(shí)，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量，調(diào)節(jié)產(chǎn)生的計(jì)數(shù)比(探測(cè)的總計(jì)數(shù)/超過(guò)300keV能量的計(jì)數(shù)之比)至少為約3.5。最優(yōu)選地，此比率至少為約4.0。
在一個(gè)實(shí)施例中，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量，可變的輻射過(guò)濾器具有的調(diào)節(jié)可以模擬已知的密度以及產(chǎn)生探測(cè)的總計(jì)數(shù)/超過(guò)300keV能量的計(jì)數(shù)之比至少為用已知密度的整體材料塊產(chǎn)生的同樣比率的70％。優(yōu)選地，此比率為用已知密度材料的整體的塊規(guī)產(chǎn)生的同樣比率的約80％。例如，整體的材料塊可以是鎂或鋁校正塊。
本發(fā)明還提供一種校正核輻射密度計(jì)的方法。此方法包括提供帶有輻射源和輻射探測(cè)器的核輻射計(jì)。核輻射計(jì)放置在帶有可變輻射過(guò)濾器的校正臺(tái)上，這樣使來(lái)自輻射源的輻射被過(guò)濾器衰減。用位于校正臺(tái)上的核輻射計(jì)獲得散射輻射的積累的計(jì)數(shù)。此方法還可以包括調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器的步驟，以提供不同程度的輻射衰減和用位于校正臺(tái)上同樣位置的核輻射計(jì)獲得散射輻射的第二積累的計(jì)數(shù)?？勺兊妮椛淇梢哉{(diào)節(jié)以提供不同程度的輻射衰減以及獲得散射輻射的繼續(xù)積累的計(jì)數(shù)。例如，3個(gè)或5個(gè)不同程度的輻射衰減可以用于獲得散射輻射的相應(yīng)數(shù)目的積累的計(jì)數(shù)。
當(dāng)這種核輻射計(jì)的輻射源位于可垂直移動(dòng)的輻射源棒內(nèi)時(shí)，輻射源棒可以在不同的輻射源位置重新定位，而輻射計(jì)保持在校正臺(tái)上的位置。以這種方式，核輻射計(jì)可以借助在每個(gè)輻射源深度位置獲得散射輻射的積累的計(jì)數(shù)來(lái)校正。使用本發(fā)明的方法，核輻射計(jì)可借助調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器在每個(gè)輻射源深度位置校正，以提供一種或多種不同程度的輻射衰減和獲得散射輻射的相應(yīng)的積累的計(jì)數(shù)，而不需要由橫向支承表面移動(dòng)核輻射計(jì)。
在敘述本發(fā)明的通用術(shù)語(yǔ)之后，現(xiàn)參見(jiàn)附圖，它們不是按比例繪制的，附圖中

圖1是帶有核輻射計(jì)的本發(fā)明的校正設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖2是帶有核輻射計(jì)的本發(fā)明的校正設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視橫剖面圖；圖3A-3C是校正設(shè)備的可變的輻射過(guò)濾器的不同的位置圖；以及圖4是由校正塊規(guī)和本發(fā)明的設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施例產(chǎn)生的γ射線能譜的比較圖。
現(xiàn)在將更加充分地參見(jiàn)示出本發(fā)明的最佳實(shí)施例的附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以用許多不同的方式實(shí)施，不應(yīng)局限于按照上述的實(shí)施例建造，反之，提供這些實(shí)施例是為了使公開(kāi)的內(nèi)容更完整，以及可向技術(shù)熟練人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在圖中相類似的元件標(biāo)以類似的標(biāo)號(hào)。
圖1是本發(fā)明的校正設(shè)備10的透視圖，它具有放置在其上的核輻射計(jì)12。如圖2所示，核輻射計(jì)12具有輻射源20和輻射探測(cè)器22。本發(fā)明的校正設(shè)備10可以用于以背散射模式和直接透射模式兩者校正核輻射計(jì)12。核輻射計(jì)的具體的類型和形狀對(duì)于本發(fā)明并不重要。因此校正設(shè)備10可以用于一系列不同的核輻射計(jì)12。在一種通用形狀的核輻射計(jì)中，輻射源20安裝在可垂直移動(dòng)的輻射源棒24內(nèi)，如圖1和2所示。核輻射計(jì)12也可以具有測(cè)量水分含量的能力。這種類型的輻射計(jì)(如圖2所示)也可以具有中子源46和中子探測(cè)器48，它們位于核子輻射計(jì)殼體50內(nèi)。
本發(fā)明的校正設(shè)備10具有支承件14，用于接收核輻射計(jì)12。支承件14具有橫表面15，用以接收和支承核輻射計(jì)12的底面。支承件14具有開(kāi)口18，它可使可移動(dòng)的輻射源棒24自由下降。支承件14具有導(dǎo)向件17，呈支座或?qū)к壍男问?，它可以把核輻射?jì)12導(dǎo)向至支承件上正確的位置。
在支承件14開(kāi)口18的下面設(shè)置可變的輻射過(guò)濾器16?？勺兊妮椛溥^(guò)濾器16與支承件14工作連接，以及它相對(duì)于核輻射計(jì)12的定位可以衰減來(lái)自輻射源20的輻射。本發(fā)明的可變的輻射過(guò)濾器16可以改變輻射衰減程度，從而模擬具有不同密度的一系列材料的輻射散射。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，可變的輻射過(guò)濾器16包括基本均勻密度的物質(zhì)塊，安裝成可相對(duì)于支承件14移動(dòng)，以便使可變程度的輻射衰減作用于核輻射計(jì)12的輻射探測(cè)器22。在不背離本發(fā)明的條件下，輻射過(guò)濾器16可以用各種方式移動(dòng)，以提供可變程度的輻射衰減。作為不受限制的實(shí)例，輻射過(guò)濾器16可以在輻射源20和輻射探測(cè)器22之間沿縱向或橫向直線移動(dòng)。在所示的實(shí)施例中，可移動(dòng)的物質(zhì)塊是預(yù)定形狀的塊26，該塊26安裝成可相對(duì)于支承件14轉(zhuǎn)動(dòng)。物質(zhì)塊26的預(yù)定的形狀優(yōu)選地是圓柱形，但在不背離本發(fā)明的條件下也可使用其它形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，物質(zhì)塊26為圓柱形，其直徑約2至4英寸。
借助提供可變程度的輻射衰減，物質(zhì)塊26可以模擬許多材料的密度，其中包括傳統(tǒng)的校正塊，例如鎂或鋁塊。物質(zhì)塊26借助產(chǎn)生與被模擬材料在給定的輻射源20深度產(chǎn)生的計(jì)數(shù)速率大致相同的計(jì)數(shù)速率來(lái)模擬密度。物質(zhì)塊26還可保護(hù)使用者避免暴露于過(guò)量的輻射。
優(yōu)選地，物質(zhì)塊26具有空腔28，位于支承件14的開(kāi)口18的下面?？涨?8在物質(zhì)塊26內(nèi)偏心設(shè)置，用以接收可垂直移動(dòng)的輻射源棒24。優(yōu)選地，空腔28具有足夠的深度以容納標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的輻射源棒24。例如，空腔28的深度優(yōu)選地足夠容納輻射源棒24，使它可以下降至深度12英寸。代替的方案是物質(zhì)塊26的尺寸可以減小，方法是使物質(zhì)塊與輻射源棒24一起垂直移動(dòng)，這樣使物質(zhì)塊僅圍繞輻射源棒含有輻射源20的那一部分。物質(zhì)塊26的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與空腔28的轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合。如圖3A-3C所示，由于空腔28在物質(zhì)塊26內(nèi)偏心放置，物質(zhì)塊圍繞空腔中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)改變了處于輻射源棒24內(nèi)的輻射源20和處于核輻射計(jì)12殼體50內(nèi)的輻射探測(cè)器22之間的物質(zhì)塊的材料量。處于輻射源20和輻射探測(cè)器22之間材料量的改變引起可變的輻射過(guò)濾器16提供的輻射衰減程度的改變。
在一個(gè)實(shí)施例中，物質(zhì)塊26具有外空心的鋁筒40和內(nèi)空心鋁筒42。內(nèi)空心鋁筒42限定物質(zhì)塊26的空腔28。內(nèi)筒42和外筒40之間的空隙填充輻射衰減材料，例如鉛或鎢。在所示的實(shí)施例中，物質(zhì)塊16包著輻射源20，從而保護(hù)使用者避免暴露于過(guò)量的輻射。
優(yōu)選地，物質(zhì)塊26安裝在底板36上，底板36具有環(huán)形的鉛防護(hù)層54，該防護(hù)層54包著物質(zhì)塊26內(nèi)的空腔28。此外，優(yōu)選地在底板36內(nèi)空腔28的末端設(shè)置鉛塞52。鉛環(huán)54和鉛塞52可以在輻射源棒24進(jìn)入空腔28時(shí)提供防護(hù)，避免通過(guò)校正設(shè)備10的底部過(guò)量的輻射發(fā)射。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，底板36安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)32上。轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)32使物質(zhì)塊26/底板36組件轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)32安裝在支座38上，可以手動(dòng)或由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器62帶動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，在鄰接轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)32處設(shè)置磁性開(kāi)關(guān)33。磁鐵35位于轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)32的外表面。磁性開(kāi)關(guān)33與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器62可操作地連接，使得當(dāng)磁性開(kāi)關(guān)探察到接近磁鐵35時(shí)，物質(zhì)塊26/底板36組件的轉(zhuǎn)動(dòng)停止。這樣一來(lái)，在本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)施例中，磁性開(kāi)關(guān)33可使物質(zhì)塊26取向在原始的開(kāi)始點(diǎn)。這樣就可以使用已知的參考點(diǎn)測(cè)量物質(zhì)塊26的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
可變的輻射過(guò)濾器16優(yōu)選地還具有固定的物質(zhì)塊44。固定的物質(zhì)塊44位于鄰接輻射探測(cè)器22以便進(jìn)一步衰減來(lái)自輻射計(jì)的輻射源20的輻射。當(dāng)輻射是散射通過(guò)時(shí)，任何給定的材料產(chǎn)生一致的能譜。當(dāng)輻射被引入材料時(shí)，即使具有大致相同密度的異種材料將產(chǎn)生不同的能譜。固定的物質(zhì)塊44的存在有助于把可變的輻射過(guò)濾器16的能譜與固體的材料塊產(chǎn)生的能譜匹配起來(lái)，這種材料例如是校正塊或外場(chǎng)試驗(yàn)材料，例如瀝青，這種就可以更精確地模擬已知密度的傳統(tǒng)的校正塊，例如鋁或鎂塊產(chǎn)生的輻射散射作用。固定的物質(zhì)塊44還可保護(hù)使用者避免暴露于過(guò)量的輻射。
材料塊26可以模擬已知密度的塊提供的計(jì)數(shù)速率；然而，在某些實(shí)施例中，材料塊沒(méi)有含以模擬已知密度的固體塊的能譜的正確的材料和體積每個(gè)輻射探測(cè)器22，例如蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管具有不同的能量依從關(guān)系效率函數(shù)。例如，給定的探測(cè)器22在能量范圍200keV(千電子伏)至300keV內(nèi)可以顯示強(qiáng)的探測(cè)靈敏度，以及在能量范圍50keV至150keV內(nèi)顯示弱的探測(cè)靈敏度。探測(cè)器22的能量探測(cè)效率影響核輻射計(jì)12的校正精度。如果核輻射計(jì)12使用的校正設(shè)備模擬計(jì)數(shù)速率，而不是傳統(tǒng)的校正塊的能譜，則核輻射計(jì)可能沒(méi)有接受精確的校正，因?yàn)樵谟靡詼?zhǔn)備校正設(shè)備10的密度調(diào)節(jié)的“主輻射計(jì)”和被校正的輻射計(jì)之間效率不同。使用固定的物質(zhì)塊44，校正設(shè)備10就能夠模擬傳統(tǒng)的校正塊的計(jì)數(shù)速率和能譜兩者，這樣使設(shè)備能可靠地校正任何輻射計(jì)，而與能量探測(cè)效率無(wú)關(guān)。
固定的物質(zhì)塊44比校正本發(fā)明設(shè)想類型的核輻射計(jì)12使用的傳統(tǒng)的固體塊輕得多。因此，本發(fā)明的整個(gè)校正設(shè)備10也輕得多和更容易運(yùn)輸。校正設(shè)備10的重量可以是鎂制的標(biāo)準(zhǔn)的校正塊的重量的1/3至1/10。
在最佳實(shí)施例中，固定的物質(zhì)塊44包括至少一個(gè)板材，其制造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、石墨、鎘、鎢和它們的組合，包括復(fù)合材料或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。例如，固定的物質(zhì)塊44可以是一組固定到一起的鎂板和聚乙烯板以形成塊狀的物質(zhì)。在一種形狀中，固定的物質(zhì)塊44是由聚乙烯板和鎂板面對(duì)面堆積組成，其順序如下聚乙烯，鎂，鎂，鎂，鎂，和聚乙烯。聚乙烯塊優(yōu)選地是約3英寸厚，約9英寸寬和約11.5英寸高。鎂塊規(guī)優(yōu)選地是約1英寸厚，約10英寸寬和約11.5英寸高。在一個(gè)實(shí)施例中，固定的物質(zhì)塊44還具有鎘板(圖中未示出)位于鎂板和聚乙烯板的上面，在輻射探測(cè)器22區(qū)附近的輻射支承件14的下面。然而， 固定的物質(zhì)塊44可以具有許多不同的形狀，例如，如果要求實(shí)質(zhì)上匹配希望的能譜，板材的數(shù)目、制造用材料、板材的形狀以及每個(gè)板材相對(duì)于另一板材的位置都可以調(diào)節(jié)。
為了達(dá)到固定的物質(zhì)塊44的可工作形狀，可以使用能譜分析儀，例如從閃爍探測(cè)器為基礎(chǔ)的多通道分析儀(MCA)用以繪制給定材料的單一的能譜。例如將NaI閃爍器與Canberra公司制造的光電倍增管結(jié)合用于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的校正塊的能譜。只要能譜已知，固定的物質(zhì)塊44就可以調(diào)節(jié)以實(shí)質(zhì)上匹配校正塊的能譜。
能譜的實(shí)質(zhì)上的匹配取塊于探測(cè)的總計(jì)數(shù)(C1)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)(C2)之比率，或者探測(cè)的總計(jì)數(shù)(C1)/能量峰值662keV時(shí)的計(jì)數(shù)(C3)之比率。這些比率假設(shè)使用662keV的輻射源(即Cs-137)。此外，這些比率典型地依賴于測(cè)量能譜用的探測(cè)器的幾何形狀和類型。此處所用的比率是基于使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器。
在輻射源20深度為2英寸以及密度調(diào)節(jié)相當(dāng)于鎂塊時(shí)，比率C1/C2應(yīng)至少為約4.0，優(yōu)選地至少為約4.5，以及更優(yōu)選地至少為約4.75。在輻射源20深度為4英寸以及密度調(diào)節(jié)相當(dāng)于鎂塊規(guī)時(shí)，比率C1/C2應(yīng)至少為約3.5，優(yōu)選地至少為約4.0，以及更優(yōu)選地至少為約4.4。在輻射源20深度為8英寸以及密度調(diào)節(jié)相當(dāng)于鎂塊時(shí)，比率C1/C2應(yīng)至少為約3.5，優(yōu)選地至少為約4.0，以及更優(yōu)選地至少為約4.2。
對(duì)于校正設(shè)備10的給定的輻射源20深度和密度調(diào)節(jié)計(jì)算的比率C1/C2也可以與使用具有同樣密度的校正塊計(jì)算的比率C1/C2比較。優(yōu)選地，使用校正設(shè)備10計(jì)算的比率C1/C2(在任何輻射源20深度)應(yīng)至少為使用具有同樣密度的校正塊規(guī)計(jì)算的比率C1/C2的70％。更優(yōu)選地，使用校正設(shè)備10計(jì)算的比率C1/C2應(yīng)至少為使用同樣密度的校正塊計(jì)算的比率C1/C2的80％。例如，如果材料塊26的調(diào)節(jié)模擬鎂的密度，在任何輻射源20深度對(duì)于該調(diào)節(jié)計(jì)算的比率C1/C2應(yīng)至少為使用鎂校正塊計(jì)算的同樣比率的70％。
如圖1所示，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的校正設(shè)備10支承在下平臺(tái)60上。本發(fā)明的校正設(shè)備10還具有車輪58以增加設(shè)備的運(yùn)輸能力，或具有手柄(圖中未示出)以便提升設(shè)備。
工作中，首先按照輻射計(jì)制造商的建議使用核輻射計(jì)12獲得標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)。核輻射計(jì)12隨后放置在校正設(shè)備10上，并使輻射源棒24暴露在支承件14的開(kāi)口18。使用導(dǎo)向件17使核輻射計(jì)12精確定位，導(dǎo)向件可使輻射源棒24和材料塊26內(nèi)的空腔28精確對(duì)準(zhǔn)。輻射源棒24隨后放置到要求的校正深度，或者按背散射模式，使輻射源棒保持在材料塊26的上面，或者按透射模式，使輻射源棒進(jìn)入材料塊26的空腔28內(nèi)，材料塊26隨后使用轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)32轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定的位置，以提供相當(dāng)于已知密度的輻射衰減。轉(zhuǎn)動(dòng)可以手動(dòng)進(jìn)行或借助電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器62。如果手動(dòng)調(diào)節(jié)，可在設(shè)備上，如臺(tái)支板38上做標(biāo)記，例如精確的凹坑。這樣，材料塊26可以精確地轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定的調(diào)節(jié)點(diǎn)。如果使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，可將計(jì)算機(jī)64連接至電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器62，以及用于輸入校正設(shè)備10準(zhǔn)備模擬的特定的密度。計(jì)算機(jī)64隨后操作電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器62和轉(zhuǎn)動(dòng)塊規(guī)26至已知的位置或調(diào)節(jié)點(diǎn)以便模擬要求的密度。
散射輻射的一個(gè)或多個(gè)積累的計(jì)數(shù)隨后可用核輻射計(jì)12的制造商建議的過(guò)程測(cè)量。每個(gè)計(jì)數(shù)測(cè)量后，材料塊26轉(zhuǎn)動(dòng)至相當(dāng)于另外已知密度的另外的預(yù)定調(diào)節(jié)。如果使用單材料塊校正法，則使用材料塊26的單獨(dú)的預(yù)定的調(diào)節(jié)取得散射輻射的單獨(dú)的積累的計(jì)數(shù)，足夠在此輻射源深度校正核輻射計(jì)12。與此類似，使用材料塊26的兩個(gè)預(yù)定的調(diào)節(jié)可收集散射輻射的兩個(gè)積累的計(jì)數(shù)，以及使用兩材料塊校正法與已知的常數(shù)B值相結(jié)合，以便在給定的輻射源深度校正核輻射計(jì)12。最后，也可以測(cè)量散射輻射的3個(gè)或更多個(gè)積累的計(jì)數(shù)，用于計(jì)算公式1內(nèi)的3個(gè)常數(shù)。由此可見(jiàn)，本發(fā)明的校正設(shè)備10可用于進(jìn)行單材料塊校正，兩材料塊規(guī)校正以及任何其它多材料塊校正方法。如果使用單材料塊規(guī)校正方法，優(yōu)選地使用材料塊26的至少一個(gè)附加的預(yù)定的調(diào)節(jié)獲得至少一個(gè)附加的積累的計(jì)數(shù)以認(rèn)證校正的精確性。例如，下述的一個(gè)認(rèn)證過(guò)程可用于認(rèn)證校正的精確性。每個(gè)計(jì)數(shù)可以取自輻射計(jì)制造商建議的時(shí)間周期，典型地情況是，對(duì)于校正，使用直接透射模式時(shí)計(jì)數(shù)取自超過(guò)4分鐘周期，以及使用背散射模式時(shí)在8至20分鐘之間。
優(yōu)選地將積累的計(jì)數(shù)輸入曲線配合程序，按它來(lái)計(jì)算公式1的校正常數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以手工或通過(guò)RS-232界面錄入計(jì)算裝置中。計(jì)算裝置的實(shí)現(xiàn)方式可以是手持計(jì)算器，與校正設(shè)備10集成的計(jì)算機(jī)或核輻射計(jì)12的微處理器。新的常數(shù)隨后載入核輻射計(jì)12，例如，如果使用計(jì)算機(jī)64，則可以使用計(jì)算機(jī)通過(guò)接口27將常數(shù)輸入核輻射計(jì)12。
根據(jù)使用的校正方法，可以在每個(gè)附加的輻射源深度獲得散射輻射的需要數(shù)目的積累的計(jì)數(shù)。因此，上述整個(gè)程序可以在輻射源20的每個(gè)深度調(diào)節(jié)重復(fù)。例如，上述程序可以用背散射模式，2英寸直接透射模式，4英寸直接透射模式和類似模式中重復(fù)。由于材料塊26有限的范圍，在使用同樣調(diào)節(jié)或取向的不同輻射源深度之間可以覺(jué)察出密度測(cè)量中微小的差異。這種差異可歸因于對(duì)于每個(gè)塊規(guī)調(diào)節(jié)的每個(gè)輻射源深度位置分配了微小差異的密度。這種簡(jiǎn)化的方法要求僅準(zhǔn)備3個(gè)材料塊調(diào)節(jié)就可使校正設(shè)備10進(jìn)行三材料塊校正方法，以及特別適合于本發(fā)明的人工操作，這里可由用戶調(diào)節(jié)塊規(guī)至每個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)。
代替的方案是，如果要求校正設(shè)備10在所有輻射源深度模擬特定的密度值，密度測(cè)量可以借助對(duì)每個(gè)輻射源深度分配微小差別的材料塊取向或位置獲得預(yù)定的值而平衡。例如，如果校正設(shè)備10計(jì)劃模擬鎂校正塊，鋁校正塊和鎂/鋁夾層校正塊的密度值，可對(duì)每個(gè)要求的密度用的每個(gè)輻射源深度分配單獨(dú)的材料塊取向或位置，從而使校正設(shè)備10可模擬在每個(gè)輻射源深度的相同的3個(gè)密度值。由于需要較大數(shù)目的材料塊取向，本方法特別適合于本發(fā)明的自動(dòng)化操作，這里對(duì)每次設(shè)定使用計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器62調(diào)節(jié)材料塊。
校正設(shè)備10也可用于在一定時(shí)間階段認(rèn)證或驗(yàn)證核輻射計(jì)12的校正精確性，以便迅速判定輻射計(jì)是否可在預(yù)定的質(zhì)量控制范圍內(nèi)繼續(xù)工作。校正的認(rèn)證/驗(yàn)證方法與上述校正方法相同。校正的認(rèn)證通常根據(jù)核輻射計(jì)12在使用中涉及的密度范圍，使用1，2或3點(diǎn)。如果核輻射計(jì)12僅使用狹窄的密度范圍，則1點(diǎn)認(rèn)證方法是適當(dāng)?shù)?。需要較寬廣的密度范圍的核輻射計(jì)應(yīng)用可能需要2點(diǎn)認(rèn)證方法。如果核輻射計(jì)12的程序測(cè)量密度范圍跨越核輻射計(jì)整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍，則要求3點(diǎn)認(rèn)證方法。
在1點(diǎn)認(rèn)證方法中，核輻射計(jì)12放置在本發(fā)明的校正設(shè)備10上以及輻射源棒24下降至要求的輻射源深度。材料塊26轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定的調(diào)節(jié)點(diǎn)，相當(dāng)于用核輻射計(jì)12測(cè)量的狹窄的密度范圍內(nèi)或接近此范圍。在預(yù)定的計(jì)數(shù)周期內(nèi)取積累的計(jì)數(shù)。典型地，計(jì)數(shù)周期為約1分鐘至約4分鐘用于校正認(rèn)證。用核輻射計(jì)12測(cè)量的密度隨后與材料塊26的預(yù)定的調(diào)節(jié)接受的密度值比較以及差異用質(zhì)量控制/質(zhì)量保證極限評(píng)價(jià)。例如，典型的質(zhì)量控制極限為約1.0磅/英尺3。如果測(cè)量的和接受的密度值之間的差異大于質(zhì)量控制極限，則輻射計(jì)12的校正認(rèn)證失敗和應(yīng)重復(fù)校正。如果差異在質(zhì)量控制極限之內(nèi)，則輻射計(jì)12的工作合格和不需要校正。
在2點(diǎn)認(rèn)證方法中，使用材料塊26的兩個(gè)預(yù)定的調(diào)節(jié)和取兩個(gè)積累的計(jì)數(shù)測(cè)量。優(yōu)選地，使用相當(dāng)于最高密度值的調(diào)節(jié)以及相當(dāng)于最低密度值的調(diào)節(jié)。與1點(diǎn)校正方法相同，接受的密度與測(cè)量的密度之間的差異用質(zhì)量控制極限評(píng)價(jià)。
3點(diǎn)認(rèn)證方法使用材料塊的3個(gè)預(yù)定的調(diào)節(jié)。3個(gè)調(diào)節(jié)優(yōu)選地跨越原始的核輻射計(jì)校正的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍分布。與1點(diǎn)和2點(diǎn)認(rèn)證方法相同，在每個(gè)調(diào)節(jié)取積累的計(jì)數(shù)，以及相應(yīng)的密度與每個(gè)調(diào)節(jié)的接受的密度值比較。測(cè)量的密度和接受的密度之間的差異使用上述質(zhì)量控制極限評(píng)價(jià)。
為了準(zhǔn)備校正設(shè)備10，必須確定相當(dāng)于至少3個(gè)已知密度的至少3個(gè)調(diào)節(jié)。這樣校正設(shè)備就可使用1，2或3材料塊校正方法。為了確定相當(dāng)于校正設(shè)備10調(diào)節(jié)的密度，使用一個(gè)“主核輻射計(jì)”。主核輻射計(jì)應(yīng)使用傳統(tǒng)的3材料塊校正方法中采用的標(biāo)準(zhǔn)的校正材料塊進(jìn)行校正。優(yōu)選地，主核輻射計(jì)是將使用校正設(shè)備10校正的同樣類型的核輻射計(jì)。優(yōu)選地，主核輻射計(jì)使用較長(zhǎng)的計(jì)數(shù)周期和較嚴(yán)格的質(zhì)量控制/質(zhì)量保證極限校正。例如，在校正主核輻射計(jì)時(shí)，在直接透射模式中使用的計(jì)數(shù)周期為約20分鐘，而不是約4分鐘。此外，測(cè)量的密度值優(yōu)選地使用嚴(yán)格的質(zhì)量控制極限評(píng)價(jià)。例如，質(zhì)量控制極限可能要求主核輻射計(jì)必須處于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的校正材料塊接受的密度值的0.2％內(nèi)。
為了確定每個(gè)校正設(shè)備10的調(diào)節(jié)，材料塊26轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置。主核輻射計(jì)放置在校正設(shè)備10上。使用核輻射計(jì)制造商建議的程序測(cè)量散射輻射的積累的計(jì)數(shù)。材料塊26隨后可轉(zhuǎn)動(dòng)至第二位置以模擬第二程度的輻射衰減。主核輻射計(jì)隨后用于取散射輻射讀數(shù)的第二積累的計(jì)數(shù)。上述步驟可以重復(fù)要求次數(shù)的調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，為每個(gè)校正設(shè)備10準(zhǔn)備至少3個(gè)調(diào)節(jié)。
由于主核輻射計(jì)的校正常數(shù)是已知的，相當(dāng)于積累的計(jì)數(shù)讀數(shù)的密度可以計(jì)算。以這種方式，材料塊26的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)可與已知的密度相關(guān)連。應(yīng)注意優(yōu)選地，選擇材料塊26的調(diào)節(jié)的方式應(yīng)可以提供寬廣范圍的已知密度。使用寬廣范圍的密度，校正設(shè)備10提供的校正精確性改善。例如，當(dāng)使用3材料塊方法時(shí)，經(jīng)常使用標(biāo)準(zhǔn)的鎂塊、鋁塊和夾層的鎂和鋁塊。同時(shí)使用鎂和鋁保證了良好的密度范圍。因此，雖然不需要嚴(yán)格地匹配材料塊26的調(diào)節(jié)至已知校正材料塊的密度，例如鎂校正塊，但是優(yōu)選地復(fù)制使用鋁和鎂塊提供的大致的密度范圍。
此外，如上所述，當(dāng)固定的物質(zhì)塊44被用于實(shí)質(zhì)上模擬通過(guò)整體材料塊輻射散射產(chǎn)生的能譜。由于傳統(tǒng)的校正塊，如鎂和鋁塊是易獲得的以及使用能譜分析儀易于繪制與這種材料塊相關(guān)的能譜?？尚械姆椒ㄊ鞘剐ＵO(shè)備10模擬的密度與具有已知能譜的塊規(guī)的密度大致匹配，然后調(diào)節(jié)固定的物質(zhì)塊44至實(shí)質(zhì)上與校正設(shè)備10模擬的密度相同的密度的材料的已知的能譜匹配。因此，每個(gè)預(yù)定的調(diào)節(jié)的模擬的計(jì)數(shù)速率和能譜將實(shí)質(zhì)上與通常用于核輻射計(jì)校正的已知的材料的計(jì)數(shù)速率和能譜匹配，導(dǎo)致更好的校正精確性和精度。
由于主核輻射計(jì)是用這樣的材料塊校正的。即材料塊的重力密度是用經(jīng)NIST標(biāo)準(zhǔn)校正的儀器測(cè)量的，與材料塊26的調(diào)節(jié)相關(guān)的密度的掃描性實(shí)質(zhì)上等于普通使用標(biāo)準(zhǔn)的校正塊規(guī)分配的密度的掃描性。因此，使用本發(fā)明的校正設(shè)備10不會(huì)有校正精確性的損失。
核輻射計(jì)12也可測(cè)量水分含量，校正設(shè)備10也可用于校正核輻射儀的水分含量測(cè)量。水分含量與熱中子計(jì)數(shù)速率之間的關(guān)系可按下列公式給出R＝E+FM(公式2)式中R是中子計(jì)數(shù)比率(真實(shí)的計(jì)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)之比率)，M是試樣的水分含量，以及E和F是常數(shù)。
為了獲得兩個(gè)常數(shù)值，需要兩個(gè)積累的計(jì)數(shù)讀數(shù)。校正時(shí)，核輻射計(jì)12首先放置在支承件14上。當(dāng)輻射計(jì)12位于支承件14上時(shí)，取第一積累的計(jì)數(shù)讀數(shù)。水分板(圖中未示出)隨后放置在輻射計(jì)12和支承件14之間，以提供不同的水分含量讀數(shù)。水分板用能模擬水分含量的任何適當(dāng)?shù)牟牧现圃欤缇垡蚁?。?dāng)輻射計(jì)12位于水分板上時(shí)，取第二積累的計(jì)數(shù)讀數(shù)。相當(dāng)于兩個(gè)積累的計(jì)數(shù)的水分含量值可以這樣確定，首先使用已用傳統(tǒng)的水分校正塊規(guī)預(yù)先校正過(guò)的“主”核輻射計(jì)獲得積累的計(jì)數(shù)。例如，可以使用美國(guó)專利No.4,152,600公開(kāi)的校正標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校正主核輻射計(jì)，這些文件在此處列出供參考。使用被校正的核輻射計(jì)收集的兩個(gè)積累的計(jì)數(shù)隨后用于計(jì)算求解公式2的常數(shù)E和F的新值。
代替的方法是，不使用水分板實(shí)現(xiàn)校正，這時(shí)假設(shè)積累的中子計(jì)數(shù)相當(dāng)于水分含量為0。對(duì)于任何給定的輻射計(jì)類型或設(shè)計(jì)，相當(dāng)于水分含量0的積量的中子計(jì)數(shù)是相對(duì)地恒定的。當(dāng)核輻射計(jì)12位于支承件14上時(shí)取第二積累的計(jì)數(shù)。使用假設(shè)的計(jì)數(shù)和積累的計(jì)數(shù)，按公式2計(jì)算兩個(gè)常數(shù)的新值。
實(shí)例1使用M3440型主核輻射計(jì)(制造商為美國(guó)的Troxler ElectronicLaboratories of Research Triangle Park，NC)，把密度分配至3個(gè)校正設(shè)備的取向01，02和03。在使用主核輻射計(jì)前，核輻射計(jì)的校正和穩(wěn)定性經(jīng)認(rèn)證。對(duì)于4英寸輻射源位置的3個(gè)取向分配的密度為109.9(01)，135.5(02)和162.9磅/英尺3(03)。
對(duì)試驗(yàn)的核輻射計(jì)3430型(制造商Troxler ElectronicLaboratories)取標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)是2725。試驗(yàn)的核輻射計(jì)放置在本發(fā)明的校正設(shè)備上，使用4英寸模式的輻射源棒。對(duì)于每個(gè)設(shè)備取向01，02，03積累計(jì)數(shù)。每個(gè)計(jì)數(shù)取自4分鐘周期。對(duì)于3個(gè)取向獲得的3個(gè)積累的計(jì)數(shù)是4398(01)，2620(02)和1552(03)。同樣的核輻射計(jì)也使用標(biāo)準(zhǔn)的校正塊規(guī)校正。使用校正設(shè)備確定的校正常數(shù)與使用表1內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的校正材料塊確定的校正常數(shù)比較。
為了確定兩個(gè)校正之間的差異，使用校正塊計(jì)算A，B和C的值，以及標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)用于確定給定的密度的比率R(計(jì)數(shù)/標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù))。與用本發(fā)明校正設(shè)備進(jìn)行的校正相等的密度隨后使用相同的R以及使用校正設(shè)備計(jì)算的A，B和C值來(lái)求出。兩個(gè)校正之間的密度差(dρ)等于(ρcb-ρca)的絕對(duì)值，式中ρcb是使用由校正材料塊計(jì)算的常數(shù)確定的密度，以及ρca是使用校正設(shè)備計(jì)算的常數(shù)確定的密度。如果對(duì)于兩個(gè)校正方法A、B和C值相等，則密度差應(yīng)為零。在125磅/英尺3下兩個(gè)校正之間的密度差是0.10磅/英尺3。在110至165磅/英尺3范圍內(nèi)級(jí)距5磅/英尺3時(shí)的密度差以同樣方式計(jì)算，在整個(gè)范圍內(nèi)的平均密度差dρ是0.27磅/英尺3，表明本發(fā)明的校正設(shè)備可以實(shí)質(zhì)上與校正材料塊提供的校正精確性匹配。
表1
實(shí)例2用核輻射密度/水分計(jì)的蓋革-密勒計(jì)數(shù)管接收的γ射線能譜在背散射和直接透射γ射線輻射源位置對(duì)各種材料分析。能譜是使用1英寸×1英寸NaI閃爍探測(cè)器與光電倍增管連接獲得的。使用沒(méi)有中子輻射源的Troxler3430型核輻射計(jì)、3He探測(cè)器、蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管和核輻射計(jì)電子器件。探測(cè)器的有效體積，即1英寸×1英寸NaI晶體，放置在核輻射計(jì)底板的中部區(qū)，該處垂直放置兩個(gè)蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管，2英寸厚的鉛板放置在NaI探測(cè)器的下面，以防止γ射線直接射向晶體。發(fā)現(xiàn)，每個(gè)材料深度位置具有一致的γ射線能譜。
圖4對(duì)比了鎂校正材料塊產(chǎn)生的能譜(輻射源20深度4英寸)與本發(fā)明兩個(gè)實(shí)施例產(chǎn)生的能譜。對(duì)于每個(gè)實(shí)施例，材料塊26的調(diào)節(jié)模擬在輻射源深度4英寸時(shí)的鎂的密度值(～110磅/英尺3)。實(shí)線表示鎂校正材料塊的能譜，雙點(diǎn)劃線表示本發(fā)明的校正設(shè)備10沒(méi)有帶固定的物質(zhì)塊44產(chǎn)生的能譜，以及單點(diǎn)劃線表示本發(fā)明的校正設(shè)備10帶有固定的物質(zhì)塊44產(chǎn)生的能譜。如果校正設(shè)備10的可變的過(guò)濾器16不能實(shí)質(zhì)上與本設(shè)備模擬的已知密度材料的能譜匹配，則兩個(gè)核輻射計(jì)可以讀出同樣材料塊26調(diào)節(jié)的不同的密度(相距2至8磅/英尺3)。用實(shí)驗(yàn)方法確定，能譜與兩個(gè)核輻射計(jì)密度讀數(shù)差別之間的關(guān)系來(lái)源于這樣的事實(shí)，兩個(gè)蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管可以具有不同的能量-γ射線探測(cè)效率依賴關(guān)系。如圖4所示，帶有固定的物質(zhì)44的校正設(shè)備10更接近鎂塊的能譜。
表2-10列出使用1英寸×1英寸NaI閃爍探測(cè)器連接光電倍增管獲得的能譜數(shù)據(jù)。表中列出的數(shù)據(jù)為2英寸模式(表2-4)，4英寸模式(表5-7)和8英寸模式(表8-10)。在每種情況下，計(jì)數(shù)讀數(shù)是使用鎂校正塊和使用模擬鎂密度的校正設(shè)備10的調(diào)節(jié)取得的。對(duì)于每個(gè)深度模式，各表示出低能量時(shí)的峰值高度，662keV時(shí)的峰值高度，總計(jì)數(shù)和超過(guò)300keV時(shí)的計(jì)數(shù)，以及總計(jì)數(shù)和在662keV峰值時(shí)的計(jì)數(shù)之間的關(guān)系。這些數(shù)據(jù)指出，帶有固定的物質(zhì)塊44的校正設(shè)備10可以產(chǎn)生能譜，實(shí)質(zhì)上與校正塊產(chǎn)生的能譜匹配。
表2(2英寸輻射源深度)
表3(2英寸輻射源深度)
表4(2英寸輻射源深度)
表5(4英寸輻射源深度)
表6(4英寸輻射源深度)
表7(4英寸輻射源深度)
表8(8英寸輻射源深度)
表9(8英寸輻射源深度)
表10(8英寸輻射源深度)
通過(guò)上述說(shuō)明和附圖中的教導(dǎo)，本專業(yè)技術(shù)熟練人員可明白本發(fā)明的許多改型和其它實(shí)施例。應(yīng)該理解，本發(fā)明不應(yīng)局限于公開(kāi)的特定的實(shí)施例，而對(duì)本發(fā)明的改型和其它實(shí)施例也有意包括在所附的的范圍內(nèi)。雖然，這里使用了專門的術(shù)語(yǔ)，它們僅用于一般的和說(shuō)明的概念，而不是為了限制的目的。
權(quán)利要求
1.一種帶有輻射源和輻射探測(cè)器的核輻射計(jì)用的校正設(shè)備，它具有支承件，用以接受帶有輻射源和輻射探測(cè)器的這種核輻射計(jì)；以及可變的輻射過(guò)濾器，它與上述支承件可操作連接以及相對(duì)于在上述支承件上接受的核輻射計(jì)定位成使得可衰減來(lái)自輻射源的輻射，上述輻射過(guò)濾器具有可變程度的輻射衰減，可以模擬具有不同密度的一系列材料的輻射散射。
2.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器包括均勻密度的物質(zhì)塊，安裝成可相對(duì)于上述支承件活動(dòng)以獲得至核輻射計(jì)的輻射探測(cè)器可變程度的輻射衰減。
3.按照權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于上述活動(dòng)的物質(zhì)塊是具有預(yù)定形狀的塊，安裝成可相對(duì)于上述支承件轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于上述支承件包括一個(gè)橫表面，用以接受和支承核輻射計(jì)的底面，以及上述物質(zhì)塊位于上述支承件的下面以便圍繞垂直于上述橫表面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于所述的核輻射計(jì)具有位于可移動(dòng)的輻射源棒內(nèi)的輻射源，以及上述支承件具有開(kāi)口用以通過(guò)它接受輻射源棒，上述物質(zhì)塊具有空腔位于上述開(kāi)口的下面以及用于接受核輻射計(jì)的輻射源棒，上述空腔偏心地設(shè)置在上述物質(zhì)塊內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于上述支承件還具有導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件可操作定位以把核輻射計(jì)導(dǎo)向進(jìn)入一個(gè)其中上述核輻射計(jì)的上述輻射源棒與上述空腔重疊的位置。
7.按照權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于上述物質(zhì)塊定位成圍繞上述空腔的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于還包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，與上述物質(zhì)塊配合，使物質(zhì)塊圍繞上述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于上述預(yù)定的形狀是圓柱形。
10.按照權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于上述過(guò)濾器還包括固定的物質(zhì)塊，位于鄰接輻射探測(cè)器處，以進(jìn)一步衰減來(lái)自核輻射計(jì)輻射源的輻射。
11.按照權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于上述固定的物質(zhì)塊具有至少一個(gè)板材，其制造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、鎘、鎢、石墨及它們的組合。
12.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器產(chǎn)生的能譜實(shí)質(zhì)上可與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
13.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器具有實(shí)質(zhì)上可模擬鎂的密度的調(diào)節(jié)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生在輻射源深度2英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量得到的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為約4.0。
14.按照權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于上述比率至少為約4.5。
15.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于上述輻射過(guò)濾器具有可模擬鎂的密度的調(diào)節(jié)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生在輻射源深度8英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量得到的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為約3.5。
16.按照權(quán)利要求15的設(shè)備，其特征在于上述比率至少為約4.0。
17.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特在于上述可變的輻射過(guò)濾器具有可模擬已知的密度的調(diào)節(jié)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為已知密度的材料的整體的塊產(chǎn)生的同樣比率的70％。
18.按照權(quán)利要求17的設(shè)備，其特征在于上述比率是已知密度的材料的整體的塊規(guī)產(chǎn)生的同樣比率的約80％。
19.一種帶有輻射源和輻射探測(cè)器的核輻射計(jì)用的校正設(shè)備，包括支承件，它具有橫支承表面用以接受和支承核輻射計(jì)的底面，所述的核輻射計(jì)具有位于可垂直移動(dòng)的輻射源棒內(nèi)的輻射源和輻射探測(cè)器，上述支承件具有開(kāi)口，用以接受輻射源棒在其中通過(guò)；可變的輻射過(guò)濾器，上述過(guò)濾器具有預(yù)定形狀的輻射衰減材料塊，位于上述支承件的下面，上述材料塊具有垂直的空腔位于上述開(kāi)口的下面和適合于接受核輻射計(jì)的輻射源棒，上述空腔偏心地設(shè)置在上述預(yù)定尺寸的材料塊內(nèi)；以及安裝上述材料塊的安裝平臺(tái)，用于圍繞上述空腔的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在材料塊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，預(yù)定形狀的材料塊對(duì)輻射探測(cè)器提供可變程度的輻射衰減。
20.按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于上述輻射過(guò)濾器還具有固定的物質(zhì)塊，它位于鄰接輻射探測(cè)器處以進(jìn)一步衰減來(lái)自核輻射計(jì)的輻射源的輻射。
21.按照權(quán)利要求20的設(shè)備，其特征在于上述固定的物質(zhì)具有至少一個(gè)板材，其制造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、石墨、鎘、鎢及它們的組合。
22.按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于上述支承件還具有導(dǎo)向件，它定位成把核輻射計(jì)導(dǎo)向進(jìn)入上述核輻射計(jì)的上述輻射源棒與上述空腔重疊的位置。
23.按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于上述材料塊的上述預(yù)定的形狀是圓柱形，并且圓柱的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與上述空腔的軸重疊。
24.按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器產(chǎn)生的能譜實(shí)質(zhì)上與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
25.按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器具有可模擬鎂的密度的調(diào)節(jié)，在輻射源深度2英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為約4.0。
26.按照權(quán)利要求25的設(shè)備，其特征在于上述比率至少為約4.5。
27.按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器具有可模擬鎂的密度的調(diào)節(jié)，在輻射源深度8英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為約3.5。
28.按照權(quán)利要求27的設(shè)備，其特征在于上述比率至少為約4.0。
29.按照權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器具有可模擬已知的密度的調(diào)節(jié)，在使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為已知密度材料的整體的塊規(guī)產(chǎn)生的同樣比率的70％。
30.按照權(quán)利要求29的設(shè)備，其特征在于上述比率為已知密度材料的整體的塊規(guī)產(chǎn)生的比率的80％。
31.一種帶有輻射源和輻射探測(cè)器的核輻射計(jì)的校正設(shè)備，包括支承件，它具有橫支承表面用以接受和支承核輻射計(jì)的底面，所述的核輻射計(jì)具有位于可垂直移動(dòng)的輻射源棒內(nèi)的輻射源和輻射探測(cè)器，上述支承件具有開(kāi)口，用以接受輻射源棒在其中通過(guò)；以及可變的輻射過(guò)濾器，上述過(guò)濾器具有預(yù)定形狀的輻射衰減材料塊，位于上述支承件的下面以及安裝成相對(duì)于上述支承件移動(dòng)以便對(duì)核輻射計(jì)的輻射探測(cè)器提供可變程度的輻射衰減，上述材料塊具有垂直的空腔位于上述開(kāi)口的下面和適合于接受核輻射計(jì)的輻射源棒，上述空腔偏心地設(shè)置在上述預(yù)定的形狀的材料塊內(nèi)，以及固定的物質(zhì)塊，它位于鄰接輻射探測(cè)器處，以進(jìn)一步衰減來(lái)自核輻射計(jì)的輻射源的輻射，其中，上述可變的輻射過(guò)濾器具有可以模擬已知的密度的調(diào)節(jié)，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為已知密度材料的整體的塊規(guī)產(chǎn)生的同樣比率的70％。
32.按照權(quán)利要求31的設(shè)備，其特征在于上述比率為已知密度材料的整體的塊規(guī)產(chǎn)生的比率的約80％。
33.按照權(quán)利要求31的設(shè)備，它還具有安裝上述塊規(guī)的安裝平臺(tái)，用以圍繞上述空腔的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在塊規(guī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，預(yù)定形狀的塊規(guī)對(duì)輻射探制器提供可變程度的輻射衰減。
34.一種校正核輻射密度計(jì)的方法，包括下列步驟提供帶有輻射源和輻射探測(cè)器的核輻射計(jì)；在帶有可變的輻射過(guò)濾器的校正設(shè)備上這樣定位核輻射計(jì)，使來(lái)自輻射源的輻射被過(guò)濾器衰減；以及在核輻射計(jì)處于設(shè)備上的上述位置時(shí)獲得散射的輻射的積累的計(jì)數(shù)。
35.按照權(quán)利要求34的方法，其特征在于還包括調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器以提供不同程度的輻射衰減以及，在核輻射計(jì)處于設(shè)備上的上述位置時(shí)獲得散射的輻射的第二積累的計(jì)數(shù)的步驟。
36.按照權(quán)利要求35的方法，其特征在于還包括調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器以提供另一個(gè)不同程度的輻射衰減以及在核輻射計(jì)處于設(shè)備上的上述位置時(shí)獲得散射的輻射的第三積累的計(jì)數(shù)的步驟。
37.按照權(quán)利要求34的方法，其特征在于核輻射計(jì)是這種類型的，它具有位于可垂直移動(dòng)的輻射源棒內(nèi)的輻射源和輻射探測(cè)器，上述方法還包括在輻射計(jì)保持在工作臺(tái)上上述位置時(shí)重新定位輻射源棒在不同的輻射源位置，以及使用核輻射計(jì)獲得散射的輻射的附加的積累的計(jì)數(shù)的步驟。
38.按照權(quán)利要求34的方法，其特在于上述可變的輻射過(guò)濾器產(chǎn)生的能譜實(shí)質(zhì)上與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
39.按照權(quán)利要求34的方法。它還包括調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器至模擬鎂的密度的調(diào)節(jié)點(diǎn)的步驟，在輻射源深度2英寸，1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為約4.0。
40.按照權(quán)利要求39的方法，其特征在于上述比率至少為約4.5。
41.按照權(quán)利要求34的方法，它還包括調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器至可模擬鎂的密度的調(diào)節(jié)點(diǎn)的步驟，在輻射源深度8英寸，用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為約3.5。
42.按照權(quán)利要求41的方法，其特征在于上述比率至少為4.0。
43.按照權(quán)利要求34的方法，它還包括調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器至可模擬已知的密度的調(diào)節(jié)點(diǎn)的步驟，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，上述調(diào)節(jié)產(chǎn)生的探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為已知密度材料的整體的塊產(chǎn)生的同樣比率的70％。
44.按照權(quán)利要求43的方法，其特征在于上述比率為已知密度材料的整體的塊規(guī)產(chǎn)生的比率的80％。
45.一種校正輻射密度計(jì)的方法，包括下列步驟提供帶有輻射探測(cè)器和位于可垂直移動(dòng)的輻射源棒內(nèi)輻射源的核輻射計(jì)；在校正設(shè)備上定位核輻射計(jì)，校正設(shè)備具有橫表面以接受和支承核輻射計(jì)的底面，以及可變的輻射過(guò)濾器，位于支承表面的下面以及定位以衰減來(lái)自輻射源的輻射，輻射源處于預(yù)定的輻射源深度；以及在設(shè)備的上述位置用核輻射計(jì)獲得散射的輻射的積累的計(jì)數(shù)。
46.按照權(quán)利要求45的方法，它還包括調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器以提供不同程度的輻射衰減；以及在設(shè)備的上述位置用核輻射計(jì)獲得散射的輻射的第二積累的計(jì)數(shù)的步驟。
47.按照權(quán)利要求45的方法，其特征在于輻射過(guò)濾器具有輻射衰減材料的圓柱形塊，它位于支承件的下面，以及安裝成可轉(zhuǎn)動(dòng)，而調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器的步驟還包括轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱形塊以便對(duì)核輻射計(jì)的輻射探測(cè)器提供不同程度的輻射衰減。
48.按照權(quán)利要求45的方法，它還具有的步驟是用定位輻射源至不同的輻射源位置和在不同的輻射源深度位置獲得散射的輻射的積累的計(jì)數(shù)。
49.按照權(quán)利要求45的方法，它還具有的步驟是調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器至第二程度的輻射衰減。在設(shè)備的上述位置用核輻射計(jì)獲得散射的輻射的第二積累的計(jì)數(shù)；調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器，以提供第三程度的輻射衰減；在設(shè)備的上述位置用核輻射計(jì)獲得散射的輻射的第三積累的計(jì)數(shù)；以及使用3個(gè)積累的計(jì)數(shù)和3個(gè)已知的密度按下列公式計(jì)算3個(gè)常數(shù)A，B和C，CR＝Aexp(-BD)-C，式中CR＝計(jì)數(shù)比率(積累的計(jì)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)的比率)，D＝密度，A，B和C＝常數(shù)。
50.一種校正核輻射密度計(jì)的方法，包括下列步驟提供帶有輻射探測(cè)器和位于可垂直移動(dòng)的輻射源棒內(nèi)輻射源的核輻射計(jì)；在校正設(shè)備上定位核輻射計(jì)，校正設(shè)備具有橫表面以接受和支承核輻射計(jì)的橫底面，以及可變的輻射過(guò)濾器位于支承表面的下面，以及定位以衰減來(lái)自輻射源的輻射，輻射源處于預(yù)定的輻射源深度；調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器至預(yù)定的調(diào)節(jié)點(diǎn)，此調(diào)節(jié)相當(dāng)于第一密度；使用輻射探測(cè)器探測(cè)輻射；以及在設(shè)備的上述位置用核輻射計(jì)獲得散射的輻射的積累的計(jì)數(shù)，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測(cè)器測(cè)量時(shí)，探測(cè)的總計(jì)數(shù)/能量超過(guò)300keV的計(jì)數(shù)的比率至少為用具有第一密度的整體的塊產(chǎn)生的同樣比率的70％。
51.按照權(quán)利要求50的方法，其特征在于上述比率為用已知密度的材料的整體材料塊產(chǎn)生的比率的約80％。
52.按照權(quán)利要求50的方法，其特征在于上述整體的塊規(guī)的制造材料選自下組鎂、鋁、聚乙烯、石墨、鎘、鎢、鉛和它們的組合，夾層和混合物。
53.一種核輻射密度計(jì)校正的認(rèn)證方法，包括下列步驟提供帶有輻射源和輻射探測(cè)器的核輻射計(jì)；在帶有可變的輻射過(guò)濾器的校正設(shè)備上這樣定位核輻射計(jì)，使來(lái)自輻射源的輻射被過(guò)濾器衰減，輻射源處于預(yù)定的輻射源深度位置；調(diào)節(jié)可變的輻射過(guò)濾器至與第一密度相應(yīng)的第一預(yù)定的調(diào)節(jié)點(diǎn)，在設(shè)備的上述位置用核輻射計(jì)獲得積累的計(jì)數(shù)；計(jì)算相當(dāng)于積累的計(jì)數(shù)的密度；以及確定計(jì)算的密度和第一密度之間的差異是否超過(guò)預(yù)定的質(zhì)量控制極限。
54.按照權(quán)利要求53的方法，其特征在于質(zhì)量控制極限是約1.0磅/英尺3。
55.按照權(quán)利要求53的方法，其特征在于上述可變的輻射過(guò)濾器產(chǎn)生的能譜，實(shí)質(zhì)上與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
56.一種校正核輻射水分計(jì)的方法，包括下列步驟提供帶有中子探測(cè)器和中子源的核輻射計(jì)；在校正設(shè)備上定位核輻射計(jì)；在設(shè)備的上述位置上用核輻射計(jì)獲得積累的中子計(jì)數(shù)；假設(shè)中子的計(jì)數(shù)相當(dāng)于水分含量為0；以及使用積累的中子計(jì)數(shù)和假設(shè)的中子計(jì)數(shù)按下列公式計(jì)算兩個(gè)常數(shù)E和F，R＝E+FM，式中，R是熱中子計(jì)數(shù)比率，M是水分含量，以及E和F是常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了校正核輻射計(jì)以及認(rèn)證核輻射計(jì)校正的方法和設(shè)備,它不需要已知密度的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的校正塊就可提供多個(gè)塊校正方法的精確度。本設(shè)備具有支承件用以接受帶有輻射源和輻射探測(cè)器以及可變的輻射過(guò)濾器的核輻射計(jì),可變的輻射過(guò)濾器與支承件可操作連接以便對(duì)來(lái)自輻射源的輻射提供可變的衰減。可變的輻射過(guò)濾器具材料塊,材料塊內(nèi)偏心地設(shè)置空腔和定位成圍繞空腔的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。過(guò)濾器還可以具有固定的物質(zhì)塊用以進(jìn)一步衰減來(lái)自輻射源的輻射,這樣使過(guò)濾器產(chǎn)生的能譜實(shí)質(zhì)上與如標(biāo)準(zhǔn)的校正塊之類的整體的材料塊的能譜。
文檔編號(hào)G01N23/223GK1338048SQ00803178
公開(kāi)日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2000年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月29日
發(fā)明者羅伯特·E·特羅克斯勒, 韋瓦格·L·迪普, 老威廉·F·特羅克斯勒 申請(qǐng)人:特羅克斯勒電子實(shí)驗(yàn)有限公司