Измерение низкоэнергетических y–квантов. Спектрометрия КХ–y–излучения

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

?ия в измеренном спектре источника. Рассмотрим процесс измерения источника, активность которого в момент начала измерения t0=0 равна А0. В любой момент времени t > t0 активность источника определяется выражением , где постоянная распада радиоактивного изотопа в источнике.

Площадь пика полного поглощения в спектре, измеренном за время T, будет равна

 

(17).

 

Во многих практических случаях, когда период полураспада изотопа велик по сравнению со временем измерения источника (т.е. ), можно воспользоваться разложением . В этом случае зависимость (17) принимает вид

 

(18)

 

Выражения (17) и (18) устанавливают зависимость между активностью источника излучения и площадью пика полного поглощения в спектре источника. Отсюда следует, что для определения активности неизвестного источника необходимо знать фотосветосилу спектрометра по отношению к данному источнику. A затем, зная активность элемента, мы можем определить его содержание в пробе.

В некоторых случаях задачу определения фотосветосилы спектрометра удается решить расчетным методом. Например, для системы точечный источник цилиндрический детектор можно получить аналитическое выражение величины . Для источников, имеющих форму тел вращения (диск, цилиндр и т.д.) с равномерно распределенным по объему излучающим изотопом и расположенных на одной оси с цилиндрическим детектором, вычисления проводятся методом Монте-Карло. Однако, в большинстве практических случаев определение фотосветосилы спектрометра осуществляется экспериментально, методом образцовых источников. В этом случае для построения зависимости проводится измерение источников, сходных с неизвестным по форме, размерам, плотности и материалу матрицы, но с известным изотопным составом и активностью. Такие источники называются образцовыми мерами активности или образцовыми источниками. Определив значения площадей пиков полного поглощения в спектрах образцовых источников, с использованием выражений (17) или (18) проводят расчет для различных энергий ? квантов и строят зависимость фотосветосилы от энергии ? квантов. Процедура получения такой зависимости называется калибровкой спектрометра по фотосветосиле.

Калибровка нашего спектрометра по фотосветосиле представлена ниже.

 

Спектрометрические данные

ПозицияE?, МэВSR, кэВ(%)ИзотопСветосила148,413,9427912700,644 (4,63)Am241153,014,465401270,611 (4,26)Co57(0,12960,0050)10-2272,426,3160721740,646 (2,45)Am241(0,28060,0250)10-2317,330,61413614790,754 (2,44)Ва133341,033,211191230,528 (1,59)Am241358,435,0385863060,610 (1,74)Ва133540,153,254861440,598 (1,12)Ва133603,759,52870855560,683 (1,15)Аm241(0,33600,0126)10-2817,881,01579364490,680 (0,84)Ва1331227,3122,1509972320,748 (0,61)Со57(0,11310,0124)10-21370,9136,54860720,766 (0,56)Со57(0,08700,027)10-22765,4276,44671770,895 (0,32)Ва1333029,1302,8101021050,909 (0,30)Ва1333558,6356,0229041540,977 (0,27)Ва1333835,8383,92790541,031 (0,27)Ва133

 

Заключение

 

В ходе данной курсовой работы были изучены устройство и принцип работы полупроводникового спектрометра, были получены спектры некоторых изотопов (а именно, Со57, Am241, Ва133). Также была проведена энергетическая калибровка спектрометра, получена зависимость энергетического разрешения от энергии и фотосветосилы от энергии.

Применения ? спектрометрии в медицине довольно широкое. В основном её применяют в совокупности со спектроскопией для анализа излучения, поступающего от объекта. Я остановился на диагностике злокачественных опухолей при помощи комплекса спектроскопии спектрометрии. Использование предлагаемого метода позволяет существенно повысить точность диагностики (до 93%). Данный метод используется в комплексе с другими стандартными исследованиями на злокачественную опухоль: рентгенологическим исследованием, эндоскопическое и гистологическое исследование биопсийного материала и т.д.

 

 

Список используемой литературы

 

  1. А.И.Абрамов, Ю.А.Казанский, Е.С.Матусевич. Основы экспериментальных методов ядерной физики. Москва, Атомиздат, 1977, с.161207.
  2. СалиевВ.П.Клинические аспекты иммунодиагностики рака, Материалы III Всесоюзного съезда онкологов. Ташкент, Медицина, Уз. ССР, 1979, с.230231.
  3. СтоляроваЕ.Л.Прикладная спектрометрия ионизирующих излучений. Москва, Атомиздат, 1964, с.320.