車體核裝置勘測(cè)儀表新品類設(shè)施預(yù)設(shè)
對(duì)車輛探查儀器的有關(guān)要求如下。
1）探測(cè)區(qū)域小型汽車（如小轎車、吉普車）（1）一個(gè)探測(cè)器；（2）與地面垂直方向0～2m；（3）與探測(cè)器垂直方向及與車輛運(yùn)動(dòng)平行的方向均為4m；（4）行駛速度小于8kmh-1。
大型車（如大巴、卡車）（1）兩個(gè)探測(cè)器兩側(cè)放置，之間距離6m；（2）與地面垂直方向0.7～4m；（3）與探測(cè)器垂直方向及與車輛運(yùn)動(dòng)平行的方向均為3m（單個(gè)探測(cè)器）；（4）行駛速度小于8kmh-1。
2）假設(shè)本底和調(diào)查水平的期望值分別為L(zhǎng)B和LS，由于計(jì)數(shù)的統(tǒng)計(jì)性，其計(jì)數(shù)實(shí)際分布如所示。若將儀器的報(bào)警閾設(shè)得等于調(diào)查水平（中E點(diǎn)），則漏報(bào)率可達(dá)到50%，為減小漏報(bào)率必須降低儀器的報(bào)警閾（如可設(shè)于中C點(diǎn)）。而報(bào)警閾的降低又會(huì)受本底漲落的影響產(chǎn)生誤報(bào)。因此，儀器報(bào)警閾的設(shè)置必須對(duì)本底輻射水平和調(diào)查水平進(jìn)行綜合考慮。由于非法運(yùn)輸?shù)暮瞬牧虾头派湫晕镔|(zhì)的量可能非常小并且還可能有屏蔽，所以調(diào)查水平應(yīng)在不引起太高誤報(bào)率和漏報(bào)率的情況下盡可能的低。
利用MCNP軟件計(jì)算射入閃爍體的γ光子的能量沉積，若γ光子沉積的能量大于某一閾值Eth，則認(rèn)為該γ光子被探測(cè)到。設(shè)入射γ光子數(shù)為φ，能量沉積大于閾值Eth的γ光子數(shù)為φ′，探測(cè)效率ε=φ′/φ。
ST401塑料閃爍體密度為1.05g/cm3，氫原子與碳原子數(shù)之比為1.1.計(jì)算中閃爍體為圓柱體，半徑為50cm，射線從端面垂直入射。射線能量按高濃鈾（93%235U、7%238U）所發(fā)射γ射線能譜分布。考慮到光電倍增管等噪聲（能當(dāng)量一般小于20keV）的影響，閾值設(shè)為0.02MeV.改變閃爍體厚度，分別計(jì)算其γ本征探測(cè)效率。
從中可以看出當(dāng)閃爍體厚度小于15cm時(shí)，其探測(cè)效率隨厚度的增加而迅速增長(zhǎng)，之后增長(zhǎng)幅度就不大了，所以閃爍體的厚度應(yīng)取小于15cm.考慮到閃爍體包裝層對(duì)探測(cè)效率的影響、性價(jià)比以及閃爍體太厚對(duì)光收集不利等因素，實(shí)際應(yīng)用中閃爍體厚度一般取5～10cm.
閃爍體寬和高的選擇設(shè)本底γ射線注量率為nB，放射源γ射線圖4閃爍體本征探測(cè)效率與厚度的關(guān)系發(fā)射率為A0，計(jì)數(shù)周期為T，閃爍體面積為S。
在一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)本底輻射、放射源（γ輻射強(qiáng)度為A0）以及總的入射到閃爍體表面的粒子數(shù)分別為NB、N0、NS，若設(shè)本征探測(cè)效率為100%，則本底計(jì)數(shù)、凈計(jì)數(shù)和總計(jì)數(shù)也分別為NB、N0、NS，且NS=NB+N0。設(shè)NB、N0、NS的期望值分別為L(zhǎng)B、L0、LS，則LS=LB+L0。
結(jié)語(yǔ)影響探測(cè)器性能的因素非常多，對(duì)探測(cè)器的設(shè)計(jì)也需要考慮很多因素。本文只是從理論上對(duì)核材料探查儀器的探測(cè)器設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些探討，為后續(xù)工作提供一些參考。在實(shí)際設(shè)計(jì)中還需要結(jié)合有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更仔細(xì)的研究。中國(guó)糧油儀器網(wǎng) http://m.52lvi.cn/
