α、β平面标准源的制备技术及评价方法研究

发布时间：2020-06-29 16:01

【摘要】：α、β平面标准源在放射性核素活度分析中广泛应用,在粒子发射率、单位面积放射性活度等量值传递中也占有重要位置,因此提升平面源的质量具有重要意义。本文开展了α平面源的电沉积方法和β平面源的氧化-填充法研究,并对两种源的技术指标进行了测试与评价。为了对制备的平面源进行客观准确的评价,文中对磷屏成像方法做了研究。测试了磷屏成像仪器的计量性能,发现磷屏成像仪具有良好的重复性、一致性、时间线性与活度线性。以此为基础,严格按照ISO8769的均匀性评价规则对150mm×100mm的大面积源进行均匀性测量,建立了定量和直观表达平面源均匀性的方法,从而为改善平面源的制备工艺,建立符合国际标准的大面积源计量器具提供参考评估方法。磷屏成像方法能用于直观检测面源的放射性核素分布,通过查看磷屏成像图,可以分辨放射性物质的分布均匀程度,为改进平面源制备工艺提供参考。电沉积方法是制备α平面源最重要的方法之一。在已有研究工作基础上,为改进工艺水平,提升平面源的质量,研究了各种制源条件对平面源制备的影响。文中选取有机溶剂异丙醇电镀铀平面源进行研究,实验结果表明:不锈钢片的清洁工作非常重要,将油污去除干净,才能让镀层物质与不锈钢片紧密贴合;阴阳级的距离在1.0cm-1.5cm之间,能谱分辨率比较好;铀溶液应一次性加入,加入次数越多,核素分布越不均匀,能谱越差;电镀的铀的量过多,会导致能谱分辨率变差。大面积的Sr-Y平面标准源是校准表面污染仪等的重要计量器具,其均匀性影响着量值传递的准确性。通常β源不适合用电沉积方法制备,而采用氧化-填充方法。实验中用液体闪烁计数器测量了废液发射率,并计算出此方法的化学沉积效率为92.7%。用磷屏成像,检测不同的操作方式对Sr-Y源均匀性的影响,发现铝阳极氧化膜吸附能力太强,因此,填充放射性锶溶液时,须先将锶溶液与缓冲液混合,避免磷屏成像中出现斑点。在相同条件下,制作了8块100mm×150mm的Sr-Y源,发现制成的面源的均匀性是随机的,不可控的。其中效果最好的1块Sr-Y平面源均匀性变化系数达到了5%。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL81
【图文】：

路线图,评价方法研究,路线图

验结果表明磷屏成像方法在一定条件下能满足活度计量的应用需求。1.3 研究内容与方法1.3.1 研究方法磷屏评价方法研究技术路线图如图 1.1 所示。为将磷屏成像方法应用于平面源质量分析，首先进行磷屏成像系统的特性研究。检验磷屏成像仪在相同件下，成像的一致性；磷屏不同位置，响应是否一致；灰度值是否随时间和度呈线性增长。在检验证实磷屏成像仪在相同条件下成像灰度值一致，不同置响应一致，灰度值与时间和活度呈线性关系以后，再将磷屏成像方法应用平面源的均匀性分析和直观查看核素分布。

技术路线图,平面源,核素

图 1.2 平面源制备研究技术路线图.3.2 研究内容本论文从平面标准源的生产需求出发，研究工艺水平，提升平面源质量要研究内容包括：①铀 α 核素的电沉积制备平面源过程中，阴阳极之间的、电镀次数、放射性物质的量对平面源质量的影响；②Sr-90β 核素的铝阳化法制备平面源过程中，核素沉淀方式对平面源质量的影响；③建立磷屏法评价平面源的均匀性，并基于显微镜、流气正比计数装置、能谱仪和磷量仪等设备，开展平面源的表面特性、稳定性、均匀性等关键计量技术指测试与评价方法研究。本论文选取具有代表性的一种 α 源（铀）和一种 β 源（锶）进行研究。

【参考文献】