JAEA-Technology-2010-005.pdf:2.44MB - 日本原子力研究開発機構

4.線質に対するX線エネルギースペクトルの評価
4.1 測定方法
各線質のX線波高分布の測定は、Fig.4-1 に示すダイヤグラムで構成する高純度 Ge 検出器、パ
ルス波高分析装置及びコリメータ付鉛遮蔽体を用いて実施した。図に示す鉛遮蔽体のコリメータは
高純度 Ge 検出器(セイコーEG&G 社製 LOAX-36300 型)の前面に設置し、放射線の入射コリメータ
の直径は 1mmφ、測定距離は 1m で実施した。測定に用いた Ge 検出器は、36.4mmφ×14.6mm
の結晶に Be0.5mm の窓を有する HP-Ge で、Fig.4-2 のピーク検出効率特性に示すように、12keV
付近の Ge-K 吸収端の影響を除く 7keV~100keV の範囲でほぼ 100%の効率に対し、100keV 以上
で急激に効率が低下する。今回利用した Ge 検出器の検出効率は、今回設定したX線エネルギー範
囲が 5keV から 100keV であり、この領域の検出効率がメーカー値で 80%~100%と良好であるこ
とから、Ge 検出器固有の検出効率の変化が少ないと判断し、γ標準線源による検出効率の実験を
行わずメーカー値を利用することにした。また、測定した波高分布からエネルギースペクトルを精
度良く求める場合は、検出効率の補正の他に検出器応答関数を考慮したアンフォールディングが必
要となるが、今回設定したX線エネルギー範囲で、検出効率が 100%近くで良好なこと、Ge 検出器
のエネルギー分解能が良好なことから、X線波高分布を検出効率で補正することでエネルギースペ
クトルと見なした。
得られたX線波高分布のピークエネルギーにおける計数率に(6)式によるピーク検出効率の補正、
コリメータ断面積の補正を行い、各距離におけるフルエンススペクトルφ(E)を評価した。
X ray
φ(E) = Nc(E) / (S・ηE) (6)
Lead Shield
φ(E) :フルエンスに対するエネルギースペクトル(cm―2) Nc(E) :ピークエネルギーE(keV)における計数率
ηE :ピークエネルギーE(keV)の検出効率
S :コリメータの断面積(cm 2)
Collimator
HP-Ge & PA
(LOA X-36300)
JAEA-Technology 2010-005
-2000 V
High Voltage
ORTEC 459
Spectroscopy
Amplifier
ORTEC 672
Shaping: 3μs
PZ: Auto
BLR:Auto
Coarse Gain: 200
Fine Gain: 0.53
MCA & PC
SG-TRP/ 8k
Fig. 4-1 Diagram for the measurements of pulse height spectra
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