采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及核輻射探測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種采用固體核徑跡探測器來識別不同 能量高能粒子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 固體核徑跡探測器可以記錄質(zhì)子、中子、α粒子、重離子、裂變碎片等的徑跡，在原 子核物理、粒子物理研究及環(huán)境放射性監(jiān)測中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。輻照后的固體核徑跡探 測器一般先進行化學(xué)蝕刻，然后用光學(xué)顯微鏡進行觀測。影響固體核徑跡探測器蝕刻的主 要因素有溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間。
[0003] 目前也可以使用多個固體核徑跡探測器來識別不同能量的高能粒子，識別時在多 個固體核徑跡探測器表面加不同厚度的膜，利用不同厚度的膜來阻擋低于某個能量的高能 粒子進入固體核徑跡探測器。但是由于膜的厚度的不確定性會導(dǎo)致附加的誤差，而且單能 高能粒子通過膜的角度不同，會導(dǎo)致能譜展寬，難以用標(biāo)準(zhǔn)源來校準(zhǔn)探測效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種采用固體核徑跡探測器來 識別不同能量高能粒子的方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方 法，利用不同能量高能粒子在固體核徑跡探測器內(nèi)部的射程不同，通過多次蝕刻后的讀數(shù) 計算得到不同能量高能粒子的數(shù)量，它包括蝕刻過程和計算過程，其具體操作步驟如下： 一、蝕刻過程： 將η種能量高能粒子放在固體核徑跡探測器上照射，Ri為第i種能量高能粒子的射程， 然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器放入蝕刻溶液中進行η次蝕刻， 在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間這幾個參數(shù)相 同，或者是根據(jù)要區(qū)分的高能粒子種類及能量不同而改變，η大于1。
[0006] 二、計算過程： 設(shè)(；是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為Ν,，η、，是 固體核徑跡探測器第j次蝕刻后的對第i種能量的高能粒子的探測效率，建立如下方程：
將相關(guān)參數(shù)帶入，對式（1)表示的η個方程聯(lián)立求解就能夠得到每種能量的高能粒子 的數(shù)量Q。
[0007]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是：為了提高計算精度，采用如下蝕刻過程和計算過 程： 一、蝕刻過程： 將η種能量高能粒子放在固體核徑跡探測器上照射，Ri為第i種能量高能粒子的射程， 然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器放入蝕刻溶液中進行m次蝕刻， 在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間這幾個參數(shù)相 同，或者是根據(jù)要區(qū)分的高能粒子種類及能量不同而改變，η大于1，m大于η。
[0008] 二、計算過程： 設(shè)Q是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為Ν,，η^ 是固體核徑跡探測器第j次蝕刻后的對第i種能量的高能粒子的探測效率，定義優(yōu)值函數(shù) 建立如下方程：
對式（2)求最小值，就可以解得每種能量的高能粒子的數(shù)量Q。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點： 本發(fā)明提供的識別方法能夠快速簡單的識別不同能量高能粒子，測量過程及計算方法 簡單，結(jié)果準(zhǔn)確。
[0010] 以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進一步描述。
【附圖說明】
[0011] 附圖1為不同能量高能粒子在固體核徑跡探測器上的照射示意圖，民為射程?！揪唧w實施方式】
[0012] 實施例一、一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，利用不同 能量高能粒子在固體核徑跡探測器1內(nèi)部的射程不同，通過多次蝕刻后的讀數(shù)計算得到不 同能量高能粒子的數(shù)量，它包括蝕刻過程和計算過程，其具體操作步驟如下： 一、蝕刻過程： 將η種能量高能粒子2放在固體核徑跡探測器1上照射，民為第i種能量高能粒子的 射程，然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器1放入蝕刻溶液中進行η 次蝕刻，在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間這幾個 參數(shù)相同，η大于1。
[0013] 二、計算過程： 設(shè)(；是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為Ν,，η、，是 固體核徑跡探測器1第j次蝕刻后的對第i種能量的高能粒子的探測效率，建立如下方程：
將相關(guān)參數(shù)帶入，對式（1)表示的η個方程聯(lián)立求解就能夠得到每種能量的高能粒子 的數(shù)量Q。
[0014] 實施例二、一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，利用不同 能量高能粒子在固體核徑跡探測器1內(nèi)部的射程不同，通過多次蝕刻后的讀數(shù)計算得到不 同能量高能粒子的數(shù)量，它包括蝕刻過程和計算過程，其具體操作步驟如下： 一、蝕刻過程： 將η種能量高能粒子2放在固體核徑跡探測器1上照射，民為第i種能量高能粒子的 射程，然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器1放入蝕刻溶液中進行η 次蝕刻，在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間這幾個 參數(shù)根據(jù)要區(qū)分的高能粒子種類及能量不同而改變，η大于1。
[0015] 二、計算過程： 設(shè)(；是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為Ν,，η、，是 固體核徑跡探測器1第j次蝕刻后的對第i種能量的高能粒子的探測效率，建立如下方程：
將相關(guān)參數(shù)帶入，對式（1)表示的η個方程聯(lián)立求解就能夠得到每種能量的高能粒子 的數(shù)量Q。
[0016] 實施例三、一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，利用不同 能量高能粒子在固體核徑跡探測器內(nèi)部的射程不同，通過多次蝕刻后的讀數(shù)計算得到不同 能量高能粒子的數(shù)量，它包括蝕刻過程和計算過程，其具體操作步驟如下： 一、蝕刻過程： 將η種能量高能粒子2放在固體核徑跡探測器1上照射，民為第i種能量高能粒子的 射程，然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器1放入蝕刻溶液中進行m 次蝕刻，在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間這幾個 參數(shù)相同，η大于1，m大于η。
[0017] 二、計算過程： 設(shè)Ei是第i種能量的高能粒子，Q是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的 光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為N,，nu是固體核徑跡探測器1第j次蝕刻后的對第i種能量的高能 粒子的探測效率，定義優(yōu)值函數(shù)建立如下方程：
對式（2)求最小值，就能夠解得每種能量的高能粒子的數(shù)量Cp
[0018] 實施例四、一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，利用不同 能量高能粒子在固體核徑跡探測器內(nèi)部的射程不同，通過多次蝕刻后的讀數(shù)計算得到不同 能量高能粒子的數(shù)量，它包括蝕刻過程和計算過程，其具體操作步驟如下： 一、蝕刻過程： 將η種能量高能粒子2放在固體核徑跡探測器1上照射，氏為第i種能量高能粒子的 射程，然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器1放入蝕刻溶液中進行m 次蝕刻，在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間這幾個 參數(shù)根據(jù)要區(qū)分的高能粒子種類及能量不同而改變，η大于1，m大于η。
[0019] 二、計算過程： 設(shè)Ei是第i種能量的高能粒子，q是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的 光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為N,，nU是固體核徑跡探測器1第j次蝕刻后的對第i種能量的高能 粒子的探測效率，定義優(yōu)值函數(shù)\#2:建立如下方程：
對式（2)求最小值，就能夠解得每種能量的高能粒子的數(shù)量Q。
【主權(quán)項】
1. 一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，其特征是：利用不同能 量高能粒子在固體核徑跡探測器內(nèi)部的射程不同，通過多次蝕刻后的讀數(shù)計算得到不同能 量高能粒子的數(shù)量。2. 如權(quán)利要求1所述的一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，其 特征是：它包括蝕刻過程和計算過程，其具體操作步驟如下： 一、 蝕刻過程： 將η種能量高能粒子放在固體核徑跡探測器上照射，氏為第i種能量高能粒子的射程， 然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器放入蝕刻溶液中進行η次蝕刻， 在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間運幾個參數(shù)相 同，或者是根據(jù)要區(qū)分的高能粒子種類及能量不同而改變，η大于1 ; 二、計算過程： 設(shè)。是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為Ν,，ru,是 固體核徑跡探測器第j次蝕刻后的對第i種能量的高能粒子的探測效率，建立如下方程：(1) 將相關(guān)參數(shù)帶入，對式（1)表示的η個方程聯(lián)立求解就能夠得到每種能量的高能粒子 的數(shù)量。。3. 如權(quán)利要求1所述的一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，其 特征是：它包括蝕刻過程和計算過程，其具體操作步驟如下： 一、 蝕刻過程： 將η種能量高能粒子放在固體核徑跡探測器上照射，氏為第i種能量高能粒子的射程， 然后將經(jīng)過η種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器放入蝕刻溶液中進行m次蝕刻， 在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度，每次蝕刻的溫度、蝕刻溶液配方、蝕刻時間運幾個參數(shù)相 同，或者是根據(jù)要區(qū)分的高能粒子種類及能量不同而改變，η大于1，m大于η; 二、計算過程： 設(shè)。是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為Ν,，ru， 是固體核徑跡探測器第j次蝕刻后的對第i種能量的高能粒子的探測效率，定義優(yōu)值函數(shù) 方3建立如下方程：(2) 對式（2)求最小值，就可W解得每種能量的高能粒子的數(shù)量。。
【專利摘要】一種采用固體核徑跡探測器識別不同能量高能粒子的方法，利用不同能量高能粒子在固體核徑跡探測器內(nèi)部的射程不同，通過多次蝕刻后的讀數(shù)計算得到不同能量高能粒子的數(shù)量，其具體操作步驟如下：將經(jīng)過n種能量高能粒子照射后的固體核徑跡探測器放入蝕刻溶液中進行n次蝕刻，在光學(xué)顯微鏡下讀取徑跡密度。設(shè)Ci是第i種能量的高能粒子的數(shù)量，第j次蝕刻后的光學(xué)顯微鏡的讀數(shù)為Nj，ηij是固體核徑跡探測器第j次蝕刻后的對第i種能量的高能粒子的探測效率，建立如下方程：(1)將相關(guān)參數(shù)帶入，對式（1）表示的n個方程聯(lián)立求解就能夠得到每種能量的高能粒子的數(shù)量Ci。
【IPC分類】G01T1/178, G01T5/02
【公開號】CN105242299
【申請?zhí)枴緾N201510747875
【發(fā)明人】譚延亮, 袁紅志
【申請人】衡陽師范學(xué)院
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月6日