【摘 要】
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液体闪烁计数器具有探测效率高、测量精度高、可同时测量α/β放射性等优点,因此在食品安全、年代测量以及环境监测等方面得到了广泛的应用。如在辐射环境监测中,用于检测3H的活度浓度;在同位素年代测量中,应用液闪法来测量14C的衰变程度以计算出样品的大概年代。本底水平是影响液体闪烁计数器探测下限的重要因素,降低本底计数是提高探测器测量灵敏度的有效措施。液体闪烁计数器的本底计数主要来自宇宙射线和外部环境中的
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液体闪烁计数器具有探测效率高、测量精度高、可同时测量α/β放射性等优点,因此在食品安全、年代测量以及环境监测等方面得到了广泛的应用。如在辐射环境监测中,用于检测3H的活度浓度;在同位素年代测量中,应用液闪法来测量14C的衰变程度以计算出样品的大概年代。本底水平是影响液体闪烁计数器探测下限的重要因素,降低本底计数是提高探测器测量灵敏度的有效措施。液体闪烁计数器的本底计数主要来自宇宙射线和外部环境中的放射性。为了满足测量精度的要求,人们针对不同的本底来源,开展低本底液闪谱仪的相关研究,来降低液体闪烁计数器的本底计数。本文基于对国内外液闪探测器的调研情况,针对本底的不同来源,用蒙特卡罗软件Geant4进行模拟,提出了一套超低本底液闪谱仪屏蔽和反符合系统的设计方案。本工作的主要内容如下:（1）在液闪谱仪外部设立屏蔽体作为被动屏蔽,以减少墙体放射性核素衰变释放的γ射线对本底计数的影响,利用Geant4模拟计算了不同屏蔽体对墙体释放的γ射线的屏蔽效果。（2）屏蔽体内部由主探测器和装满闪烁液的反符合探测器作为主动屏蔽,利用反符合技术来消除宇宙射线μ子对液闪计数器计数的影响,并用Geant4模拟计算了不同设计方案下的反符合效率。本工作得到的设计方案既能保证与国际先进液闪谱仪低本底性能相当,满足低水平样品的测量需要,同时相较于现有的先进低本底液闪谱仪,结构更为优化。
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