JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1850—2020
锗射线谱仪校准规范
Calibration Specification for Germanium Gamma-ray Spectrometers
2020-07-02发布
2021-01-02实施
国家市场监督管理总局发布 JJF1850—2020
锗射线谱仪校准规范 Calibration Specification for Germanium
JJF 1850—2020
Gamma-ray Spectrometers
归口单位：全国电离辐射计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院
国防科技工业电离辐射一级计量站上海市计量测试技术研究院
湖北方圆环保科技有限公司
参加起草单位：河南省计量科学研究院
本规范委托全国电离辐射计量技术委员会负责解释 JJF1850—2020
本规范主要起草人：
刘皓然（中国计量科学研究院）刁立军（国防科技工业电离辐射一级计量站）梁珺成（中国计量科学研究院）何林峰（上海市计量测试技术研究院）贾伟强（湖北方圆环保科技有限公司）
参加起草人：
范富有（中国计量科学研究院）王攀峰（河南省计量科学研究院） JJF1850—2020
目 录
引言
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (11) (14) (18)
范围· 2 引用文件· 3术语和计量单位 3.1 术语..· 3.2计量单位
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概述· 5 计量特性· 5.1 能量分辨力· 5.21 能量非线性 5.3全能峰相对效率 6 校准条件 6.1 环境条件： 6.2测量标准· 7 校准项目和校准方法 7. 1 校准项目.. 7. 2 校准方法· 8 校准结果表达 9 复校时间间隔附录A 校准记录推荐格式附录B 校准证书内页内容附录 C 不同能区能量分辨力校准源附录 D 常用能量校准源 .. 附录E 全能峰效率校准源附录F 全能峰效率的不确定度评定方法附录G 自吸收修正方法附录H 校准结果的使用
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引言
本规范按照JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》编写。 本规范的编制主要参考JJF1035一2006《电离辐射计量术语及定义》、GB/T4960.6-
2008《核科学技术术语第6部分：核仪器仪表》、GB/T7167一2008《锗射线探测器测试方法》、GB/T11713一2015《高纯锗能谱分析通用方法》、IEC60973-1989 《锗射线探测器测试方法》（TestProceduresForGermaniumGamma-RayDetectors）等技术资料。
本规范为首次发布。
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锗丫射线谱仪校准规范
1范围
本规范适用于能量范围为（3～3000）keV，活度测量范围小于106Bq的锗射线谱仪的校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1035一2006电离辐射计量术语及定义 GB/T4960.6一2008核科学技术术语第6部分：核仪器仪表 GB/T7167—2008锗射线探测器测试方法 GB/T11713一2015高纯锗能谱分析通用方法 IEC60973-1989锗射线探测器测试方法（TestProceduresForGermanium
Gamma-Ray Detectors)
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3术语和计量单位
JJF1035一2006、GB/T4960.6一2008界定的及以下术语和定义适用于本规范。 3.1术语 3.1.1射线发射几率gamma-rayemissionprobability
放射性核素衰变所伴随发射特定能量丫射线的几率，通常以百分数表示。 3.1.2全能峰效率full-energypeakefficiency
对给定的样品（放射源）-探测器距离，测得的能量为E的射线全能峰净面积计数与同一时间间隔内样品（放射源）发射该能量射线数的比值。 3.1.3全能峰相对效率relative full-energypeak efficiency
在源-探测器距离为25cm时，锗射线探测器与NaI（T1）闪烁晶体（直径为 7.62cm，高度为7.62cm）探测器对60Co点源1332.5keV射线的全能峰效率之比。 3.1.4本底background
非起因于待测物理量的信号。在能谱测量中，是指除待测样品（放射源）外的其他因素，包括探测器及周围环境的放射性和宇宙射线引起的含峰的谱数据。 3.1.6能量分辨力energyresolution
探测器能够分辨的两个粒子能量之间的最小值。对于给定能量，扣除本底后，用探测器对（包括探测器漏电流噪声）脉冲高度分布的半高宽（FWHM）的贡献表征，以能量单位表示。 3.1.7样品自吸收sampleself-absorption
由于在样品中与物质相互作用发生散射或吸收，导致给定能量的初始光子在探测
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器上的净损失。 3.1.8符合（级联）相加coincidence（cascade）summing
来自同一次核衰变的两个或两个以上的光子被同时探测，但只产生一个观察（求和）脉冲。 3.2计量单位 3.2.1活度：贝可［勒尔］；符号：Bq。 4概述
典型的锗射线谱仪由带有液氮或机械制冷的锗探测器、前置放大器、探测器偏置电源、线性放大器、模数转换器（ADC）、多道脉冲幅度分析器以及数据读出设备组成。锗射线谱仪的工作原理是光子（X或射线）与锗晶体相互作用，产生电子-空穴对，收集这些电子和空穴产生一个脉冲，其幅度与光子在锗晶体的活性体积中沉积的能量成正比。然后每个脉冲都根据脉冲高度进行放大、成形和排序，使用ADC生成直方图，显示探测器吸收的光子数量与光子能量的函数关系（能谱图）。在积累了足够数量的脉冲后，能谱图中表现为一个或多个近似于正态（或高斯）分布的峰，对应于与探测器相互作用的光子。
5计量特性
5.1能量分辨力
≤2.5keV（对Co-60的1332.49keV射线）。
5.2能量非线性
≤0.5%。
5.3全能峰相对效率
5%~150%。 注：以上指标不用于合格性判别，仅供参考。
6校准条件 6.1环境条件 6.1.1温度：15℃～35℃，测量时室温变化不超过士2℃。 6.1.2相对湿度：小于75%RH。 6.1.3仪器使用时不应受到影响使用的震动和电磁场干扰。 6.1.4测试环境中不得存在明显干扰测量的环境本底。 6.2测量标准 6.2.1锗射线谱仪
全能峰相对探测效率应大于20%，对60Co1332.49keV射线的能量分辨力应优于2.5keV。 6.2.2能量分辨力校准源
核素：60Co;
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活度范围：（103～105）Bq；相对扩展不确定度：Urel≤4.0%（k=2）其他校准源见附录C。
6.2.3能量校准源
核素：241Am、152Eu；活度范围：（103～10"）Bq，其中241Am活度不超过10*Bq 相对扩展不确定度：Urel≤4.0%（k=2）；其他校准源见附录D。
6.2.4全能峰效率校准源
刻度源应具有可溯源性；核素：232Th、226Ra、40K；活度范围：（200～1000）Bq；不确定度范围：Urel≤6.0%（k=2）；几何规格$75mm×70mm；介质：土壤；其他核素、几何规格、基质效率校准源见附录E。
7 校准项目和校准方法
7.1校准项目
校准项目包括能量分辨力、能量和全能峰效率。
7.2校准方法 7.2.1能量分辨力校准
将分辨力测试源置于探测器正上方合适的位置进行测量，使全谱计数率不大于 2000s-1，全能峰面积净计数不小于10000，计算能量为E的射线全能峰的半高宽（FWHM，以能量keV表示），FWHM即为仪器分辨力。 7.2.2能量校准
将能量校准源置于探测器合适位置，记录源的特征射线能量和相应全能峰峰位道址。能量校准的函数关系可近似由二次多项式表示，由式（1）给出，能量校准非线性用二次项拟合常数6.表示：
(1)
E=E。+bH+b2H?
式中： E——射线能量，keV; H全能峰峰位道址； E。道址H为零道时相应的能量，keV； b1—拟合常数，表示拟合直线的增益； b2—拟合常数，表示系统的非线性，
7.2.3全能峰效率校准
将效率校准源置于探测器端帽上，与探测器中心轴线对齐，获取谱数据，使被测
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