校正核輻射計用的設備和方法

2023-08-12 18:15:41 3

專利名稱：校正核輻射計用的設備和方法
技術領域：
本發明涉及核輻射計校正和校正認證，以及更具體地說，涉及不使用標準的校準部件來校正這種核輻射計的方法。
核輻射計用於測定土壤、瀝青和類似材料的密度和/或水分。這些核輻射計的實例在美國專利No.2,781,453和No.3,544,793中已說明。在許多情況下這些核輻射計已成為工業標準， 因為它們具有無損檢測的能力和耐久性。美國材料試驗協會(ASTM)已建立使用核輻射計測量密度和水分含量的試驗標準。這些試驗標準的代號為D2922-96(密度)和D-3017-88(水分)，這些文件在此列出作為參考。
現在使用的核輻射計，例如Troler3400和4400型系列輻射計是由本發明的代理商製造的，它使用的核輻射源典型地為單能源，它發射γ輻射進入試樣和輻射探測器，典型的是蓋革-彌勒計數管它測量散射的輻射。γ輻射與試樣物質相互作用的方式或者為能量損失和方向改變(Compton相互作用)或中止(光電相互作用)。因此，被輻射探測器探測的γ輻射具有連續的能譜。
這些核輻射計設計為按「背散射」模式和直接透射模式兩者工作。輻射源由在核輻射計殼體內滯留的背散射位置至在試樣內小孔可插入它的透射位置可垂直地移動。被探測器接收的γ輻射與試驗介質的密度相關，可用下列公式表達CR＝Aexp(-BD)-C(公式1)式中CR＝計數比(正常化的積累的光子計數與參考的標準光子計數之比，用以消除輻射源衰變和電子漂移的長期作用)，D＝試樣的密度，以及A，B和C是常數。
核輻射計在工廠校正以便對每個核輻射計在每個輻射源深度位置達到常數A，B和C值。工廠校正程序是耗時的重複的過程，它可能需要數小時或者甚至數天來完成。為了確定上述公式的3個校正參數的值，在每個輻射源位置必須使用至少3種不同密度的材料。典型地，這3種材料是鋁、鎂和鎂及鋁的疊層的整體的塊。在某些情況下，不得不使用多達5種材料校正塊，以便計算不同的土壤的不同的物質衰減係數。因此，標準的工廠校正方法通常分為3塊或5塊校正法，它們需要大量的單獨的計數來完成校正，例如，具有12英寸輻射源棒和7個不同的輻射源深度位置的輻射計，使用3塊校正法時需要最少21個單獨的計數。每個計數取自預定的時間階段，時間周期越長，獲得的精度越高。例如，對於某些型號的核輻射計，校正用的典型的計數時間周期使用直接透射模式的為約4分鐘，而使用背散射模式的為約8至20分鐘。只要全部計數已積累，就可對每個輻射源位置計算校正參數A，B和C的值。
上述校正方法是耗時的和勞動強度大的，因為它需要大量的計數和移動核輻射計至重疊一組塊的位置。核輻射計需要由塊至塊移動的要求使得校正過程難以自動化。此外，每個標準的校正塊佔據較大的空間和重量超過300磅，這樣使它們笨重和不適合於小型便攜用。
此外，在正常的使用中核輻射計經受應力，它可改變核輻射計的輻射源探測器的幾何形狀。幾何形狀的改變以及其它因素影響核輻射計的響應，這樣，經過一時間階段後，需要重新校正核輻射計以達到常數A，B和C的新值。在工業中的標準實踐是將核輻射計返回工廠或區域的校正中心，在那裡重複上述的工廠校正過程。因此，核輻射計的用戶在核輻射計的重複校正期內不能使用核輻射計。
曾經試圖縮短校正過程，方法是使用較少的標準校正塊，例如美國專利No.4,587,623，這些文件在此列出供參考。公開的校正過程僅使用2個校正塊。此公開的方法建立在假設上，即對於給定的輻射源位置，常數B在核輻射計的壽命期內不會改變。然而，此2校正塊法會犧牲某些精度， 因為在核輻射計的壽命期內常數B可能稍稍改變。此外，此2校正塊法仍需要大量的計數和在兩個重型的標準校正塊之間移動核輻射計。
在美國專利No.4,791,656中公開僅使用一個標準校正塊的校正方法，該文件此處列出供參考。單校正塊法的要點在於由單個校正塊收集計數和使用統計導出的兩種計數速率之間的關係，一種是由校正塊規真實得出的計數速率，一種是由至少兩種其它已知密度的不同的校正塊過去獲得的計數速率。使用這種歷史導出的關係可以對其它校正塊建立預期的校正計數速率以及用於計算上述公式的參數。雖然單校正塊法減少了所取實驗計數的數目，但仍需要使用至少一個重型標準校正塊。當使用單校正塊法時，通常適合於用至少一個實質上不同密度的另一個校正塊來試驗核輻射計以認證校正。如果核輻射計不能通過質量控制/質量保證試驗，仍需要3校正塊校正過程。此外，根據歷史導出的數據，單校正塊法假設在給定的輻射源棒深度，設定了關於鎂，鎂/鋁和鋁計數相互的強烈的直線關係。然而，某些輻射計並不能以恆定方式貼合這種關係。這樣的輻射計要求完全的3校正塊校正過程，才能保證正確的校正。最後，單校正塊校正程序僅適用於校正同一結構的輻射計，因為這些輻射計適合產生歷史數據。因此，單校正塊校正過程不可能用於輻射計的新型號，因為沒有歷史數據。
這裡仍保持對新的校正方法和認證核輻射計校正的需要，這種核輻射計較少耗時，較少勞動強度，以及適合在原始工廠校正和由輻射計用戶遠離工廠區的重複校正。
本發明的目的是提供一種校正核輻射計用的方法和設備，它保證多塊規校正方法的精度，而又不需要已知密度的多個標準校正塊規。使用本發明的設備，核輻射計可以在每個輻射源深度位置校正，而不需要在多個校正塊之間移動。代替的方法是，本發明的設備使用可變的輻射過濾器，它可以模擬變化密度的各種材料的輻射衰減。在一個最佳實施例中，可變的輻射過濾器模似已知密度的多種材料的密度，例如整體的校正塊，以及以這種方式衰減入射的γ輻射，使入射在γ射線探測器上的最終的能譜與已知密度材料的能譜實質上匹配。
本發明的設備適用於校正帶有輻射源和輻射探測器的核輻射計。此設備具有支承件，用以接收帶有輻射源和輻射探測器的這種核輻射計。優選地，支承件具有橫表面，用於接收和支承核輻射計的底面以及開口，用於接收可通過它垂直移動的輻射源棒。支承件還具有導向件，用於使核輻射計導向進入上述輻射源棒與上述空腔重疊的位置。
設備還具有可變的輻射過濾器，它與支承件工作連接以及處於相對於支承件上接收的核輻射計的位置，使可以衰減來自輻射源的輻射。輻射過濾器提供可變程度的輻射衰減以及可以模擬具有不同密度的各種材料的輻射散射。優選地，可變的輻射過濾器具有基本均勻密度的物質塊，它的安裝可使相對於支承件移動，以便使可變程度的輻射衰減作用於核輻射計的輻射探測器。在一個實施例中，可移動的物質塊具有預定形狀的塊規，例如圓柱形，它安裝成可相對於支承件轉動。物質塊具有空腔，位於支承件開口的下面和用以接收核輻射計的輻射源棒。空腔處於塊規內的偏心位置以及物質塊的位置可使其繞空腔的中心軸轉動，轉動軸實質上垂直於平的橫向支承面。在一個實施例中，電動機驅動器與物質塊協作，使物質塊繞空腔的中心軸轉動。
可變的輻射過濾器優選地還具有固定的物質塊，位於鄰接輻射探測器處，以進一步衰減來自核輻射計的輻射源的輻射。固定的物質塊優選地具有至少一個板材，其製造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、鎘、鎢、石墨和它們的組合。
優選地，可變的輻射過濾器產生的能譜與具有不同密度的一組材料的能譜實質上匹配。在一個實施例中，可變的輻射過濾器具有的調節可以模擬鎂的密度，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，調節產生計數比率(探測的總計數/超過300keV能量的計數之比)至少為約4.0，在輻射源深度為2英寸。更優選地，此比率至少為約4.5。使用同樣的鎂調節，在輻射源深度為8英寸時，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量，調節產生的計數比(探測的總計數/超過300keV能量的計數之比)至少為約3.5。最優選地，此比率至少為約4.0。
在一個實施例中，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量，可變的輻射過濾器具有的調節可以模擬已知的密度以及產生探測的總計數/超過300keV能量的計數之比至少為用已知密度的整體材料塊產生的同樣比率的70％。優選地，此比率為用已知密度材料的整體的塊規產生的同樣比率的約80％。例如，整體的材料塊可以是鎂或鋁校正塊。
本發明還提供一種校正核輻射密度計的方法。此方法包括提供帶有輻射源和輻射探測器的核輻射計。核輻射計放置在帶有可變輻射過濾器的校正臺上，這樣使來自輻射源的輻射被過濾器衰減。用位於校正臺上的核輻射計獲得散射輻射的積累的計數。此方法還可以包括調節可變的輻射過濾器的步驟，以提供不同程度的輻射衰減和用位於校正臺上同樣位置的核輻射計獲得散射輻射的第二積累的計數。可變的輻射可以調節以提供不同程度的輻射衰減以及獲得散射輻射的繼續積累的計數。例如，3個或5個不同程度的輻射衰減可以用於獲得散射輻射的相應數目的積累的計數。
當這種核輻射計的輻射源位於可垂直移動的輻射源棒內時，輻射源棒可以在不同的輻射源位置重新定位，而輻射計保持在校正臺上的位置。以這種方式，核輻射計可以藉助在每個輻射源深度位置獲得散射輻射的積累的計數來校正。使用本發明的方法，核輻射計可藉助調節可變的輻射過濾器在每個輻射源深度位置校正，以提供一種或多種不同程度的輻射衰減和獲得散射輻射的相應的積累的計數，而不需要由橫向支承表面移動核輻射計。
在敘述本發明的通用術語之後，現參見附圖，它們不是按比例繪製的，附圖中

圖1是帶有核輻射計的本發明的校正設備一個實施例的透視圖；圖2是帶有核輻射計的本發明的校正設備一個實施例的側視橫剖面圖；圖3A-3C是校正設備的可變的輻射過濾器的不同的位置圖；以及圖4是由校正塊規和本發明的設備的兩個實施例產生的γ射線能譜的比較圖。
現在將更加充分地參見示出本發明的最佳實施例的附圖詳細說明本發明。然而，本發明可以用許多不同的方式實施，不應局限於按照上述的實施例建造，反之，提供這些實施例是為了使公開的內容更完整，以及可向技術熟練人員充分地傳達本發明的範圍。在圖中相類似的元件標以類似的標號。
圖1是本發明的校正設備10的透視圖，它具有放置在其上的核輻射計12。如圖2所示，核輻射計12具有輻射源20和輻射探測器22。本發明的校正設備10可以用於以背散射模式和直接透射模式兩者校正核輻射計12。核輻射計的具體的類型和形狀對於本發明並不重要。因此校正設備10可以用於一系列不同的核輻射計12。在一種通用形狀的核輻射計中，輻射源20安裝在可垂直移動的輻射源棒24內，如圖1和2所示。核輻射計12也可以具有測量水分含量的能力。這種類型的輻射計(如圖2所示)也可以具有中子源46和中子探測器48，它們位於核子輻射計殼體50內。
本發明的校正設備10具有支承件14，用於接收核輻射計12。支承件14具有橫表面15，用以接收和支承核輻射計12的底面。支承件14具有開口18，它可使可移動的輻射源棒24自由下降。支承件14具有導向件17，呈支座或導軌的形式，它可以把核輻射計12導向至支承件上正確的位置。
在支承件14開口18的下面設置可變的輻射過濾器16。可變的輻射過濾器16與支承件14工作連接，以及它相對於核輻射計12的定位可以衰減來自輻射源20的輻射。本發明的可變的輻射過濾器16可以改變輻射衰減程度，從而模擬具有不同密度的一系列材料的輻射散射。在一個最佳實施例中，可變的輻射過濾器16包括基本均勻密度的物質塊，安裝成可相對於支承件14移動，以便使可變程度的輻射衰減作用於核輻射計12的輻射探測器22。在不背離本發明的條件下，輻射過濾器16可以用各種方式移動，以提供可變程度的輻射衰減。作為不受限制的實例，輻射過濾器16可以在輻射源20和輻射探測器22之間沿縱向或橫向直線移動。在所示的實施例中，可移動的物質塊是預定形狀的塊26，該塊26安裝成可相對於支承件14轉動。物質塊26的預定的形狀優選地是圓柱形，但在不背離本發明的條件下也可使用其它形狀。在一個實施例中，物質塊26為圓柱形，其直徑約2至4英寸。
藉助提供可變程度的輻射衰減，物質塊26可以模擬許多材料的密度，其中包括傳統的校正塊，例如鎂或鋁塊。物質塊26藉助產生與被模擬材料在給定的輻射源20深度產生的計數速率大致相同的計數速率來模擬密度。物質塊26還可保護使用者避免暴露於過量的輻射。
優選地，物質塊26具有空腔28，位於支承件14的開口18的下面。空腔28在物質塊26內偏心設置，用以接收可垂直移動的輻射源棒24。優選地，空腔28具有足夠的深度以容納標準長度的輻射源棒24。例如，空腔28的深度優選地足夠容納輻射源棒24，使它可以下降至深度12英寸。代替的方案是物質塊26的尺寸可以減小，方法是使物質塊與輻射源棒24一起垂直移動，這樣使物質塊僅圍繞輻射源棒含有輻射源20的那一部分。物質塊26的轉動軸與空腔28的轉動軸重合。如圖3A-3C所示，由於空腔28在物質塊26內偏心放置，物質塊圍繞空腔中心軸的轉動改變了處於輻射源棒24內的輻射源20和處於核輻射計12殼體50內的輻射探測器22之間的物質塊的材料量。處於輻射源20和輻射探測器22之間材料量的改變引起可變的輻射過濾器16提供的輻射衰減程度的改變。
在一個實施例中，物質塊26具有外空心的鋁筒40和內空心鋁筒42。內空心鋁筒42限定物質塊26的空腔28。內筒42和外筒40之間的空隙填充輻射衰減材料，例如鉛或鎢。在所示的實施例中，物質塊16包著輻射源20，從而保護使用者避免暴露於過量的輻射。
優選地，物質塊26安裝在底板36上，底板36具有環形的鉛防護層54，該防護層54包著物質塊26內的空腔28。此外，優選地在底板36內空腔28的末端設置鉛塞52。鉛環54和鉛塞52可以在輻射源棒24進入空腔28時提供防護，避免通過校正設備10的底部過量的輻射發射。
在一個最佳實施例中，底板36安裝在轉動臺32上。轉動臺32使物質塊26/底板36組件轉動。轉動臺32安裝在支座38上，可以手動或由電動機驅動器62帶動。
在一個實施例中，在鄰接轉動臺32處設置磁性開關33。磁鐵35位於轉動臺32的外表面。磁性開關33與電動機驅動器62可操作地連接，使得當磁性開關探察到接近磁鐵35時，物質塊26/底板36組件的轉動停止。這樣一來，在本發明的電動機驅動實施例中，磁性開關33可使物質塊26取向在原始的開始點。這樣就可以使用已知的參考點測量物質塊26的轉動角度。
可變的輻射過濾器16優選地還具有固定的物質塊44。固定的物質塊44位於鄰接輻射探測器22以便進一步衰減來自輻射計的輻射源20的輻射。當輻射是散射通過時，任何給定的材料產生一致的能譜。當輻射被引入材料時，即使具有大致相同密度的異種材料將產生不同的能譜。固定的物質塊44的存在有助於把可變的輻射過濾器16的能譜與固體的材料塊產生的能譜匹配起來，這種材料例如是校正塊或外場試驗材料，例如瀝青，這種就可以更精確地模擬已知密度的傳統的校正塊，例如鋁或鎂塊產生的輻射散射作用。固定的物質塊44還可保護使用者避免暴露於過量的輻射。
材料塊26可以模擬已知密度的塊提供的計數速率；然而，在某些實施例中，材料塊沒有含以模擬已知密度的固體塊的能譜的正確的材料和體積每個輻射探測器22，例如蓋革-彌勒計數管具有不同的能量依從關係效率函數。例如，給定的探測器22在能量範圍200keV(千電子伏)至300keV內可以顯示強的探測靈敏度，以及在能量範圍50keV至150keV內顯示弱的探測靈敏度。探測器22的能量探測效率影響核輻射計12的校正精度。如果核輻射計12使用的校正設備模擬計數速率，而不是傳統的校正塊的能譜，則核輻射計可能沒有接受精確的校正，因為在用以準備校正設備10的密度調節的「主輻射計」和被校正的輻射計之間效率不同。使用固定的物質塊44，校正設備10就能夠模擬傳統的校正塊的計數速率和能譜兩者，這樣使設備能可靠地校正任何輻射計，而與能量探測效率無關。
固定的物質塊44比校正本發明設想類型的核輻射計12使用的傳統的固體塊輕得多。因此，本發明的整個校正設備10也輕得多和更容易運輸。校正設備10的重量可以是鎂制的標準的校正塊的重量的1/3至1/10。
在最佳實施例中，固定的物質塊44包括至少一個板材，其製造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、石墨、鎘、鎢和它們的組合，包括複合材料或層疊結構。例如，固定的物質塊44可以是一組固定到一起的鎂板和聚乙烯板以形成塊狀的物質。在一種形狀中，固定的物質塊44是由聚乙烯板和鎂板面對面堆積組成，其順序如下聚乙烯，鎂，鎂，鎂，鎂，和聚乙烯。聚乙烯塊優選地是約3英寸厚，約9英寸寬和約11.5英寸高。鎂塊規優選地是約1英寸厚，約10英寸寬和約11.5英寸高。在一個實施例中，固定的物質塊44還具有鎘板(圖中未示出)位於鎂板和聚乙烯板的上面，在輻射探測器22區附近的輻射支承件14的下面。然而， 固定的物質塊44可以具有許多不同的形狀，例如，如果要求實質上匹配希望的能譜，板材的數目、製造用材料、板材的形狀以及每個板材相對於另一板材的位置都可以調節。
為了達到固定的物質塊44的可工作形狀，可以使用能譜分析儀，例如從閃爍探測器為基礎的多通道分析儀(MCA)用以繪製給定材料的單一的能譜。例如將NaI閃爍器與Canberra公司製造的光電倍增管結合用於測量標準的校正塊的能譜。只要能譜已知，固定的物質塊44就可以調節以實質上匹配校正塊的能譜。
能譜的實質上的匹配取塊於探測的總計數(C1)/能量超過300keV的計數(C2)之比率，或者探測的總計數(C1)/能量峰值662keV時的計數(C3)之比率。這些比率假設使用662keV的輻射源(即Cs-137)。此外，這些比率典型地依賴於測量能譜用的探測器的幾何形狀和類型。此處所用的比率是基於使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器。
在輻射源20深度為2英寸以及密度調節相當於鎂塊時，比率C1/C2應至少為約4.0，優選地至少為約4.5，以及更優選地至少為約4.75。在輻射源20深度為4英寸以及密度調節相當於鎂塊規時，比率C1/C2應至少為約3.5，優選地至少為約4.0，以及更優選地至少為約4.4。在輻射源20深度為8英寸以及密度調節相當於鎂塊時，比率C1/C2應至少為約3.5，優選地至少為約4.0，以及更優選地至少為約4.2。
對於校正設備10的給定的輻射源20深度和密度調節計算的比率C1/C2也可以與使用具有同樣密度的校正塊計算的比率C1/C2比較。優選地，使用校正設備10計算的比率C1/C2(在任何輻射源20深度)應至少為使用具有同樣密度的校正塊規計算的比率C1/C2的70％。更優選地，使用校正設備10計算的比率C1/C2應至少為使用同樣密度的校正塊計算的比率C1/C2的80％。例如，如果材料塊26的調節模擬鎂的密度，在任何輻射源20深度對於該調節計算的比率C1/C2應至少為使用鎂校正塊計算的同樣比率的70％。
如圖1所示，在一個實施例中，本發明的校正設備10支承在下平臺60上。本發明的校正設備10還具有車輪58以增加設備的運輸能力，或具有手柄(圖中未示出)以便提升設備。
工作中，首先按照輻射計製造商的建議使用核輻射計12獲得標準的計數。核輻射計12隨後放置在校正設備10上，並使輻射源棒24暴露在支承件14的開口18。使用導向件17使核輻射計12精確定位，導向件可使輻射源棒24和材料塊26內的空腔28精確對準。輻射源棒24隨後放置到要求的校正深度，或者按背散射模式，使輻射源棒保持在材料塊26的上面，或者按透射模式，使輻射源棒進入材料塊26的空腔28內，材料塊26隨後使用轉動臺32轉動至預定的位置，以提供相當於已知密度的輻射衰減。轉動可以手動進行或藉助電動機驅動器62。如果手動調節，可在設備上，如臺支板38上做標記，例如精確的凹坑。這樣，材料塊26可以精確地轉動至預定的調節點。如果使用電動機驅動器，可將計算機64連接至電動機驅動器62，以及用於輸入校正設備10準備模擬的特定的密度。計算機64隨後操作電動機驅動器62和轉動塊規26至已知的位置或調節點以便模擬要求的密度。
散射輻射的一個或多個積累的計數隨後可用核輻射計12的製造商建議的過程測量。每個計數測量後，材料塊26轉動至相當於另外已知密度的另外的預定調節。如果使用單材料塊校正法，則使用材料塊26的單獨的預定的調節取得散射輻射的單獨的積累的計數，足夠在此輻射源深度校正核輻射計12。與此類似，使用材料塊26的兩個預定的調節可收集散射輻射的兩個積累的計數，以及使用兩材料塊校正法與已知的常數B值相結合，以便在給定的輻射源深度校正核輻射計12。最後，也可以測量散射輻射的3個或更多個積累的計數，用於計算公式1內的3個常數。由此可見，本發明的校正設備10可用於進行單材料塊校正，兩材料塊規校正以及任何其它多材料塊校正方法。如果使用單材料塊規校正方法，優選地使用材料塊26的至少一個附加的預定的調節獲得至少一個附加的積累的計數以認證校正的精確性。例如，下述的一個認證過程可用於認證校正的精確性。每個計數可以取自輻射計製造商建議的時間周期，典型地情況是，對於校正，使用直接透射模式時計數取自超過4分鐘周期，以及使用背散射模式時在8至20分鐘之間。
優選地將積累的計數輸入曲線配合程序，按它來計算公式1的校正常數。這些數據可以手工或通過RS-232界面錄入計算裝置中。計算裝置的實現方式可以是手持計算器，與校正設備10集成的計算機或核輻射計12的微處理器。新的常數隨後載入核輻射計12，例如，如果使用計算機64，則可以使用計算機通過接口27將常數輸入核輻射計12。
根據使用的校正方法，可以在每個附加的輻射源深度獲得散射輻射的需要數目的積累的計數。因此，上述整個程序可以在輻射源20的每個深度調節重複。例如，上述程序可以用背散射模式，2英寸直接透射模式，4英寸直接透射模式和類似模式中重複。由於材料塊26有限的範圍，在使用同樣調節或取向的不同輻射源深度之間可以覺察出密度測量中微小的差異。這種差異可歸因於對於每個塊規調節的每個輻射源深度位置分配了微小差異的密度。這種簡化的方法要求僅準備3個材料塊調節就可使校正設備10進行三材料塊校正方法，以及特別適合於本發明的人工操作，這裡可由用戶調節塊規至每個調節點。
代替的方案是，如果要求校正設備10在所有輻射源深度模擬特定的密度值，密度測量可以藉助對每個輻射源深度分配微小差別的材料塊取向或位置獲得預定的值而平衡。例如，如果校正設備10計劃模擬鎂校正塊，鋁校正塊和鎂/鋁夾層校正塊的密度值，可對每個要求的密度用的每個輻射源深度分配單獨的材料塊取向或位置，從而使校正設備10可模擬在每個輻射源深度的相同的3個密度值。由於需要較大數目的材料塊取向，本方法特別適合於本發明的自動化操作，這裡對每次設定使用計算機控制的電動機驅動器62調節材料塊。
校正設備10也可用於在一定時間階段認證或驗證核輻射計12的校正精確性，以便迅速判定輻射計是否可在預定的質量控制範圍內繼續工作。校正的認證/驗證方法與上述校正方法相同。校正的認證通常根據核輻射計12在使用中涉及的密度範圍，使用1，2或3點。如果核輻射計12僅使用狹窄的密度範圍，則1點認證方法是適當的。需要較寬廣的密度範圍的核輻射計應用可能需要2點認證方法。如果核輻射計12的程序測量密度範圍跨越核輻射計整個動態範圍，則要求3點認證方法。
在1點認證方法中，核輻射計12放置在本發明的校正設備10上以及輻射源棒24下降至要求的輻射源深度。材料塊26轉動至預定的調節點，相當於用核輻射計12測量的狹窄的密度範圍內或接近此範圍。在預定的計數周期內取積累的計數。典型地，計數周期為約1分鐘至約4分鐘用於校正認證。用核輻射計12測量的密度隨後與材料塊26的預定的調節接受的密度值比較以及差異用質量控制/質量保證極限評價。例如，典型的質量控制極限為約1.0磅/英尺3。如果測量的和接受的密度值之間的差異大於質量控制極限，則輻射計12的校正認證失敗和應重複校正。如果差異在質量控制極限之內，則輻射計12的工作合格和不需要校正。
在2點認證方法中，使用材料塊26的兩個預定的調節和取兩個積累的計數測量。優選地，使用相當於最高密度值的調節以及相當於最低密度值的調節。與1點校正方法相同，接受的密度與測量的密度之間的差異用質量控制極限評價。
3點認證方法使用材料塊的3個預定的調節。3個調節優選地跨越原始的核輻射計校正的整個動態範圍分布。與1點和2點認證方法相同，在每個調節取積累的計數，以及相應的密度與每個調節的接受的密度值比較。測量的密度和接受的密度之間的差異使用上述質量控制極限評價。
為了準備校正設備10，必須確定相當於至少3個已知密度的至少3個調節。這樣校正設備就可使用1，2或3材料塊校正方法。為了確定相當於校正設備10調節的密度，使用一個「主核輻射計」。主核輻射計應使用傳統的3材料塊校正方法中採用的標準的校正材料塊進行校正。優選地，主核輻射計是將使用校正設備10校正的同樣類型的核輻射計。優選地，主核輻射計使用較長的計數周期和較嚴格的質量控制/質量保證極限校正。例如，在校正主核輻射計時，在直接透射模式中使用的計數周期為約20分鐘，而不是約4分鐘。此外，測量的密度值優選地使用嚴格的質量控制極限評價。例如，質量控制極限可能要求主核輻射計必須處於每個標準的校正材料塊接受的密度值的0.2％內。
為了確定每個校正設備10的調節，材料塊26轉動至第一位置。主核輻射計放置在校正設備10上。使用核輻射計製造商建議的程序測量散射輻射的積累的計數。材料塊26隨後可轉動至第二位置以模擬第二程度的輻射衰減。主核輻射計隨後用於取散射輻射讀數的第二積累的計數。上述步驟可以重複要求次數的調節。優選地，為每個校正設備10準備至少3個調節。
由於主核輻射計的校正常數是已知的，相當於積累的計數讀數的密度可以計算。以這種方式，材料塊26的每個轉動調節可與已知的密度相關連。應注意優選地，選擇材料塊26的調節的方式應可以提供寬廣範圍的已知密度。使用寬廣範圍的密度，校正設備10提供的校正精確性改善。例如，當使用3材料塊方法時，經常使用標準的鎂塊、鋁塊和夾層的鎂和鋁塊。同時使用鎂和鋁保證了良好的密度範圍。因此，雖然不需要嚴格地匹配材料塊26的調節至已知校正材料塊的密度，例如鎂校正塊，但是優選地複製使用鋁和鎂塊提供的大致的密度範圍。
此外，如上所述，當固定的物質塊44被用於實質上模擬通過整體材料塊輻射散射產生的能譜。由於傳統的校正塊，如鎂和鋁塊是易獲得的以及使用能譜分析儀易於繪製與這種材料塊相關的能譜。可行的方法是使校正設備10模擬的密度與具有已知能譜的塊規的密度大致匹配，然後調節固定的物質塊44至實質上與校正設備10模擬的密度相同的密度的材料的已知的能譜匹配。因此，每個預定的調節的模擬的計數速率和能譜將實質上與通常用於核輻射計校正的已知的材料的計數速率和能譜匹配，導致更好的校正精確性和精度。
由於主核輻射計是用這樣的材料塊校正的。即材料塊的重力密度是用經NIST標準校正的儀器測量的，與材料塊26的調節相關的密度的掃描性實質上等於普通使用標準的校正塊規分配的密度的掃描性。因此，使用本發明的校正設備10不會有校正精確性的損失。
核輻射計12也可測量水分含量，校正設備10也可用於校正核輻射儀的水分含量測量。水分含量與熱中子計數速率之間的關係可按下列公式給出R＝E+FM(公式2)式中R是中子計數比率(真實的計數與標準的計數之比率)，M是試樣的水分含量，以及E和F是常數。
為了獲得兩個常數值，需要兩個積累的計數讀數。校正時，核輻射計12首先放置在支承件14上。當輻射計12位於支承件14上時，取第一積累的計數讀數。水分板(圖中未示出)隨後放置在輻射計12和支承件14之間，以提供不同的水分含量讀數。水分板用能模擬水分含量的任何適當的材料製造，例如聚乙烯。當輻射計12位於水分板上時，取第二積累的計數讀數。相當於兩個積累的計數的水分含量值可以這樣確定，首先使用已用傳統的水分校正塊規預先校正過的「主」核輻射計獲得積累的計數。例如，可以使用美國專利No.4,152,600公開的校正標準來校正主核輻射計，這些文件在此處列出供參考。使用被校正的核輻射計收集的兩個積累的計數隨後用於計算求解公式2的常數E和F的新值。
代替的方法是，不使用水分板實現校正，這時假設積累的中子計數相當於水分含量為0。對於任何給定的輻射計類型或設計，相當於水分含量0的積量的中子計數是相對地恆定的。當核輻射計12位於支承件14上時取第二積累的計數。使用假設的計數和積累的計數，按公式2計算兩個常數的新值。
實例1使用M3440型主核輻射計(製造商為美國的Troxler ElectronicLaboratories of Research Triangle Park，NC)，把密度分配至3個校正設備的取向01，02和03。在使用主核輻射計前，核輻射計的校正和穩定性經認證。對於4英寸輻射源位置的3個取向分配的密度為109.9(01)，135.5(02)和162.9磅/英尺3(03)。
對試驗的核輻射計3430型(製造商Troxler ElectronicLaboratories)取標準的計數。標準的計數是2725。試驗的核輻射計放置在本發明的校正設備上，使用4英寸模式的輻射源棒。對於每個設備取向01，02，03積累計數。每個計數取自4分鐘周期。對於3個取向獲得的3個積累的計數是4398(01)，2620(02)和1552(03)。同樣的核輻射計也使用標準的校正塊規校正。使用校正設備確定的校正常數與使用表1內標準的校正材料塊確定的校正常數比較。
為了確定兩個校正之間的差異，使用校正塊計算A，B和C的值，以及標準的計數用於確定給定的密度的比率R(計數/標準的計數)。與用本發明校正設備進行的校正相等的密度隨後使用相同的R以及使用校正設備計算的A，B和C值來求出。兩個校正之間的密度差(dρ)等於(ρcb-ρca)的絕對值，式中ρcb是使用由校正材料塊計算的常數確定的密度，以及ρca是使用校正設備計算的常數確定的密度。如果對於兩個校正方法A、B和C值相等，則密度差應為零。在125磅/英尺3下兩個校正之間的密度差是0.10磅/英尺3。在110至165磅/英尺3範圍內級距5磅/英尺3時的密度差以同樣方式計算，在整個範圍內的平均密度差dρ是0.27磅/英尺3，表明本發明的校正設備可以實質上與校正材料塊提供的校正精確性匹配。
表1
實例2用核輻射密度/水分計的蓋革-密勒計數管接收的γ射線能譜在背散射和直接透射γ射線輻射源位置對各種材料分析。能譜是使用1英寸×1英寸NaI閃爍探測器與光電倍增管連接獲得的。使用沒有中子輻射源的Troxler3430型核輻射計、3He探測器、蓋革-彌勒計數管和核輻射計電子器件。探測器的有效體積，即1英寸×1英寸NaI晶體，放置在核輻射計底板的中部區，該處垂直放置兩個蓋革-彌勒計數管，2英寸厚的鉛板放置在NaI探測器的下面，以防止γ射線直接射向晶體。發現，每個材料深度位置具有一致的γ射線能譜。
圖4對比了鎂校正材料塊產生的能譜(輻射源20深度4英寸)與本發明兩個實施例產生的能譜。對於每個實施例，材料塊26的調節模擬在輻射源深度4英寸時的鎂的密度值(～110磅/英尺3)。實線表示鎂校正材料塊的能譜，雙點劃線表示本發明的校正設備10沒有帶固定的物質塊44產生的能譜，以及單點劃線表示本發明的校正設備10帶有固定的物質塊44產生的能譜。如果校正設備10的可變的過濾器16不能實質上與本設備模擬的已知密度材料的能譜匹配，則兩個核輻射計可以讀出同樣材料塊26調節的不同的密度(相距2至8磅/英尺3)。用實驗方法確定，能譜與兩個核輻射計密度讀數差別之間的關係來源於這樣的事實，兩個蓋革-彌勒計數管可以具有不同的能量-γ射線探測效率依賴關係。如圖4所示，帶有固定的物質44的校正設備10更接近鎂塊的能譜。
表2-10列出使用1英寸×1英寸NaI閃爍探測器連接光電倍增管獲得的能譜數據。表中列出的數據為2英寸模式(表2-4)，4英寸模式(表5-7)和8英寸模式(表8-10)。在每種情況下，計數讀數是使用鎂校正塊和使用模擬鎂密度的校正設備10的調節取得的。對於每個深度模式，各表示出低能量時的峰值高度，662keV時的峰值高度，總計數和超過300keV時的計數，以及總計數和在662keV峰值時的計數之間的關係。這些數據指出，帶有固定的物質塊44的校正設備10可以產生能譜，實質上與校正塊產生的能譜匹配。
表2(2英寸輻射源深度)
表3(2英寸輻射源深度)
表4(2英寸輻射源深度)
表5(4英寸輻射源深度)
表6(4英寸輻射源深度)
表7(4英寸輻射源深度)
表8(8英寸輻射源深度)
表9(8英寸輻射源深度)
表10(8英寸輻射源深度)
通過上述說明和附圖中的教導，本專業技術熟練人員可明白本發明的許多改型和其它實施例。應該理解，本發明不應局限於公開的特定的實施例，而對本發明的改型和其它實施例也有意包括在所附的的範圍內。雖然，這裡使用了專門的術語，它們僅用於一般的和說明的概念，而不是為了限制的目的。
權利要求
1.一種帶有輻射源和輻射探測器的核輻射計用的校正設備，它具有支承件，用以接受帶有輻射源和輻射探測器的這種核輻射計；以及可變的輻射過濾器，它與上述支承件可操作連接以及相對於在上述支承件上接受的核輻射計定位成使得可衰減來自輻射源的輻射，上述輻射過濾器具有可變程度的輻射衰減，可以模擬具有不同密度的一系列材料的輻射散射。
2.按照權利要求1的設備，其特徵在於上述可變的輻射過濾器包括均勻密度的物質塊，安裝成可相對於上述支承件活動以獲得至核輻射計的輻射探測器可變程度的輻射衰減。
3.按照權利要求2的設備，其特徵在於上述活動的物質塊是具有預定形狀的塊，安裝成可相對於上述支承件轉動。
4.按照權利要求3的設備，其特徵在於上述支承件包括一個橫表面，用以接受和支承核輻射計的底面，以及上述物質塊位於上述支承件的下面以便圍繞垂直於上述橫表面的軸線轉動。
5.按照權利要求4的設備，其特徵在於所述的核輻射計具有位於可移動的輻射源棒內的輻射源，以及上述支承件具有開口用以通過它接受輻射源棒，上述物質塊具有空腔位於上述開口的下面以及用於接受核輻射計的輻射源棒，上述空腔偏心地設置在上述物質塊內。
6.按照權利要求5的設備，其特徵在於上述支承件還具有導向件，該導向件可操作定位以把核輻射計導向進入一個其中上述核輻射計的上述輻射源棒與上述空腔重疊的位置。
7.按照權利要求5的設備，其特徵在於上述物質塊定位成圍繞上述空腔的中心軸線轉動。
8.按照權利要求7的設備，其特徵在於還包括電動機驅動器，與上述物質塊配合，使物質塊圍繞上述軸線轉動。
9.按照權利要求3的設備，其特徵在於上述預定的形狀是圓柱形。
10.按照權利要求2的設備，其特徵在於上述過濾器還包括固定的物質塊，位於鄰接輻射探測器處，以進一步衰減來自核輻射計輻射源的輻射。
11.按照權利要求10的設備，其特徵在於上述固定的物質塊具有至少一個板材，其製造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、鎘、鎢、石墨及它們的組合。
12.按照權利要求1的設備，其特徵在於上述可變的輻射過濾器產生的能譜實質上可與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
13.按照權利要求1的設備，其特徵在於上述可變的輻射過濾器具有實質上可模擬鎂的密度的調節，上述調節產生在輻射源深度2英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量得到的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為約4.0。
14.按照權利要求13的設備，其特徵在於上述比率至少為約4.5。
15.按照權利要求1的設備，其特徵在於上述輻射過濾器具有可模擬鎂的密度的調節，上述調節產生在輻射源深度8英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量得到的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為約3.5。
16.按照權利要求15的設備，其特徵在於上述比率至少為約4.0。
17.按照權利要求1的設備，其特在於上述可變的輻射過濾器具有可模擬已知的密度的調節，上述調節產生使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為已知密度的材料的整體的塊產生的同樣比率的70％。
18.按照權利要求17的設備，其特徵在於上述比率是已知密度的材料的整體的塊規產生的同樣比率的約80％。
19.一種帶有輻射源和輻射探測器的核輻射計用的校正設備，包括支承件，它具有橫支承表面用以接受和支承核輻射計的底面，所述的核輻射計具有位於可垂直移動的輻射源棒內的輻射源和輻射探測器，上述支承件具有開口，用以接受輻射源棒在其中通過；可變的輻射過濾器，上述過濾器具有預定形狀的輻射衰減材料塊，位於上述支承件的下面，上述材料塊具有垂直的空腔位於上述開口的下面和適合於接受核輻射計的輻射源棒，上述空腔偏心地設置在上述預定尺寸的材料塊內；以及安裝上述材料塊的安裝平臺，用於圍繞上述空腔的中心軸轉動，以便在材料塊轉動時，預定形狀的材料塊對輻射探測器提供可變程度的輻射衰減。
20.按照權利要求19的設備，其特徵在於上述輻射過濾器還具有固定的物質塊，它位於鄰接輻射探測器處以進一步衰減來自核輻射計的輻射源的輻射。
21.按照權利要求20的設備，其特徵在於上述固定的物質具有至少一個板材，其製造材料選自下組鋁、鎂、鉛、聚乙烯、石墨、鎘、鎢及它們的組合。
22.按照權利要求19的設備，其特徵在於上述支承件還具有導向件，它定位成把核輻射計導向進入上述核輻射計的上述輻射源棒與上述空腔重疊的位置。
23.按照權利要求19的設備，其特徵在於上述材料塊的上述預定的形狀是圓柱形，並且圓柱的轉動軸與上述空腔的軸重疊。
24.按照權利要求19的設備，其特徵在於上述可變的輻射過濾器產生的能譜實質上與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
25.按照權利要求19的設備，其特徵在於上述可變的輻射過濾器具有可模擬鎂的密度的調節，在輻射源深度2英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量，上述調節產生的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為約4.0。
26.按照權利要求25的設備，其特徵在於上述比率至少為約4.5。
27.按照權利要求19的設備，其特徵在於上述可變的輻射過濾器具有可模擬鎂的密度的調節，在輻射源深度8英寸，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，上述調節產生的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為約3.5。
28.按照權利要求27的設備，其特徵在於上述比率至少為約4.0。
29.按照權利要求19的設備，其特徵在於上述可變的輻射過濾器具有可模擬已知的密度的調節，在使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，上述調節產生的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為已知密度材料的整體的塊規產生的同樣比率的70％。
30.按照權利要求29的設備，其特徵在於上述比率為已知密度材料的整體的塊規產生的比率的80％。
31.一種帶有輻射源和輻射探測器的核輻射計的校正設備，包括支承件，它具有橫支承表面用以接受和支承核輻射計的底面，所述的核輻射計具有位於可垂直移動的輻射源棒內的輻射源和輻射探測器，上述支承件具有開口，用以接受輻射源棒在其中通過；以及可變的輻射過濾器，上述過濾器具有預定形狀的輻射衰減材料塊，位於上述支承件的下面以及安裝成相對於上述支承件移動以便對核輻射計的輻射探測器提供可變程度的輻射衰減，上述材料塊具有垂直的空腔位於上述開口的下面和適合於接受核輻射計的輻射源棒，上述空腔偏心地設置在上述預定的形狀的材料塊內，以及固定的物質塊，它位於鄰接輻射探測器處，以進一步衰減來自核輻射計的輻射源的輻射，其中，上述可變的輻射過濾器具有可以模擬已知的密度的調節，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，上述調節產生的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為已知密度材料的整體的塊規產生的同樣比率的70％。
32.按照權利要求31的設備，其特徵在於上述比率為已知密度材料的整體的塊規產生的比率的約80％。
33.按照權利要求31的設備，它還具有安裝上述塊規的安裝平臺，用以圍繞上述空腔的中心軸轉動，以便在塊規轉動時，預定形狀的塊規對輻射探制器提供可變程度的輻射衰減。
34.一種校正核輻射密度計的方法，包括下列步驟提供帶有輻射源和輻射探測器的核輻射計；在帶有可變的輻射過濾器的校正設備上這樣定位核輻射計，使來自輻射源的輻射被過濾器衰減；以及在核輻射計處於設備上的上述位置時獲得散射的輻射的積累的計數。
35.按照權利要求34的方法，其特徵在於還包括調節可變的輻射過濾器以提供不同程度的輻射衰減以及，在核輻射計處於設備上的上述位置時獲得散射的輻射的第二積累的計數的步驟。
36.按照權利要求35的方法，其特徵在於還包括調節可變的輻射過濾器以提供另一個不同程度的輻射衰減以及在核輻射計處於設備上的上述位置時獲得散射的輻射的第三積累的計數的步驟。
37.按照權利要求34的方法，其特徵在於核輻射計是這種類型的，它具有位於可垂直移動的輻射源棒內的輻射源和輻射探測器，上述方法還包括在輻射計保持在工作檯上上述位置時重新定位輻射源棒在不同的輻射源位置，以及使用核輻射計獲得散射的輻射的附加的積累的計數的步驟。
38.按照權利要求34的方法，其特在於上述可變的輻射過濾器產生的能譜實質上與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
39.按照權利要求34的方法。它還包括調節可變的輻射過濾器至模擬鎂的密度的調節點的步驟，在輻射源深度2英寸，1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，上述調節產生的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為約4.0。
40.按照權利要求39的方法，其特徵在於上述比率至少為約4.5。
41.按照權利要求34的方法，它還包括調節可變的輻射過濾器至可模擬鎂的密度的調節點的步驟，在輻射源深度8英寸，用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，上述調節產生的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為約3.5。
42.按照權利要求41的方法，其特徵在於上述比率至少為4.0。
43.按照權利要求34的方法，它還包括調節可變的輻射過濾器至可模擬已知的密度的調節點的步驟，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，上述調節產生的探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為已知密度材料的整體的塊產生的同樣比率的70％。
44.按照權利要求43的方法，其特徵在於上述比率為已知密度材料的整體的塊規產生的比率的80％。
45.一種校正輻射密度計的方法，包括下列步驟提供帶有輻射探測器和位於可垂直移動的輻射源棒內輻射源的核輻射計；在校正設備上定位核輻射計，校正設備具有橫表面以接受和支承核輻射計的底面，以及可變的輻射過濾器，位於支承表面的下面以及定位以衰減來自輻射源的輻射，輻射源處於預定的輻射源深度；以及在設備的上述位置用核輻射計獲得散射的輻射的積累的計數。
46.按照權利要求45的方法，它還包括調節可變的輻射過濾器以提供不同程度的輻射衰減；以及在設備的上述位置用核輻射計獲得散射的輻射的第二積累的計數的步驟。
47.按照權利要求45的方法，其特徵在於輻射過濾器具有輻射衰減材料的圓柱形塊，它位於支承件的下面，以及安裝成可轉動，而調節可變的輻射過濾器的步驟還包括轉動圓柱形塊以便對核輻射計的輻射探測器提供不同程度的輻射衰減。
48.按照權利要求45的方法，它還具有的步驟是用定位輻射源至不同的輻射源位置和在不同的輻射源深度位置獲得散射的輻射的積累的計數。
49.按照權利要求45的方法，它還具有的步驟是調節可變的輻射過濾器至第二程度的輻射衰減。在設備的上述位置用核輻射計獲得散射的輻射的第二積累的計數；調節可變的輻射過濾器，以提供第三程度的輻射衰減；在設備的上述位置用核輻射計獲得散射的輻射的第三積累的計數；以及使用3個積累的計數和3個已知的密度按下列公式計算3個常數A，B和C，CR＝Aexp(-BD)-C，式中CR＝計數比率(積累的計數與標準的計數的比率)，D＝密度，A，B和C＝常數。
50.一種校正核輻射密度計的方法，包括下列步驟提供帶有輻射探測器和位於可垂直移動的輻射源棒內輻射源的核輻射計；在校正設備上定位核輻射計，校正設備具有橫表面以接受和支承核輻射計的橫底面，以及可變的輻射過濾器位於支承表面的下面，以及定位以衰減來自輻射源的輻射，輻射源處於預定的輻射源深度；調節可變的輻射過濾器至預定的調節點，此調節相當於第一密度；使用輻射探測器探測輻射；以及在設備的上述位置用核輻射計獲得散射的輻射的積累的計數，使用1英寸×1英寸的NaI閃爍探測器測量時，探測的總計數/能量超過300keV的計數的比率至少為用具有第一密度的整體的塊產生的同樣比率的70％。
51.按照權利要求50的方法，其特徵在於上述比率為用已知密度的材料的整體材料塊產生的比率的約80％。
52.按照權利要求50的方法，其特徵在於上述整體的塊規的製造材料選自下組鎂、鋁、聚乙烯、石墨、鎘、鎢、鉛和它們的組合，夾層和混合物。
53.一種核輻射密度計校正的認證方法，包括下列步驟提供帶有輻射源和輻射探測器的核輻射計；在帶有可變的輻射過濾器的校正設備上這樣定位核輻射計，使來自輻射源的輻射被過濾器衰減，輻射源處於預定的輻射源深度位置；調節可變的輻射過濾器至與第一密度相應的第一預定的調節點，在設備的上述位置用核輻射計獲得積累的計數；計算相當於積累的計數的密度；以及確定計算的密度和第一密度之間的差異是否超過預定的質量控制極限。
54.按照權利要求53的方法，其特徵在於質量控制極限是約1.0磅/英尺3。
55.按照權利要求53的方法，其特徵在於上述可變的輻射過濾器產生的能譜，實質上與具有不同密度的一系列材料的能譜匹配。
56.一種校正核輻射水分計的方法，包括下列步驟提供帶有中子探測器和中子源的核輻射計；在校正設備上定位核輻射計；在設備的上述位置上用核輻射計獲得積累的中子計數；假設中子的計數相當於水分含量為0；以及使用積累的中子計數和假設的中子計數按下列公式計算兩個常數E和F，R＝E+FM，式中，R是熱中子計數比率，M是水分含量，以及E和F是常數。
全文摘要
本發明公開了校正核輻射計以及認證核輻射計校正的方法和設備,它不需要已知密度的多個標準的校正塊就可提供多個塊校正方法的精確度。本設備具有支承件用以接受帶有輻射源和輻射探測器以及可變的輻射過濾器的核輻射計,可變的輻射過濾器與支承件可操作連接以便對來自輻射源的輻射提供可變的衰減。可變的輻射過濾器具材料塊,材料塊內偏心地設置空腔和定位成圍繞空腔的中心軸轉動。過濾器還可以具有固定的物質塊用以進一步衰減來自輻射源的輻射,這樣使過濾器產生的能譜實質上與如標準的校正塊之類的整體的材料塊的能譜。
文檔編號G01N23/223GK1338048SQ00803178
公開日2002年2月27日 申請日期2000年1月28日 優先權日1999年1月29日
發明者羅伯特·E·特羅克斯勒, 韋瓦格·L·迪普, 老威廉·F·特羅克斯勒 申請人:特羅克斯勒電子實驗有限公司