3.1.2. Учет фона

Фоном называют показания прибора в отсутствие исследуемого источника излучения. Фон обусловлен космическим излучением, радиоактивностью конструкционных материалов, возникающими в приборе ложными импульсами, а также наличием в рабочем помещении других радиоактивных образцов, присутствием радиоактивных веществ в воздухе и загрязненностью деталей измерительного устройства. От уровня фона зависит чувствительность радиометрической аппаратуры, т.е. минимальная радиоактивность образца, которая может быть надежно зафиксирована прибором. Поэтому стараются максимально снизить фон, добиваясь, чтобы в помещениях, где проводятся измерения радиоактивности, отсутствовали радиоактивные загрязнения (в частности, в воздухе).

Применение защитного кожуха («домика»), в который помещают счетчик, дает возможность полностью исключить влияние внешних источников α- и β-излучения и заметно уменьшить фон, создаваемый внешним γ-излучением и космическим излучением. Защитные домики обычно делают из свинца, в некоторых случаях используют сталь, собственная радиоактивность которой ниже активности свинца.

Уровень фона зависит от конструкции детектора и срока его службы и увеличивается в процессе эксплуатации детектора. В паспорте, прилагаемом к детектору, обычно указывают предельное значение фона. Если фон детектора (в отсутствие внешних источников излучения и радиоактивного загрязнения) значительно превышает это значение, детектор считают непригодным для работы.

Измерения фона следует провопить в тех же условиях, что и измерения препарата, т.е. в домик необходимо помещать держатель для образцов c подложкой, на которую в дальнейшем будет нанесен радиоактивный образец (если подложка используется неоднократно); естественно, что при измерениях защитный домик должен быть закрыт.

Обычно скорость счета фона следует распределению Пуассона. Возникновение ложных импульсов в детекторе и колебания уровня космического излучения приводят к нарушениям пуассоновского характера флуктуации фона. Вероятность этих процессов возрастает со временем. Так, было показано, что результаты измерения фона в течение рабочего дня не подчиняются распределению Пуассона, а в пределах каждого из интервалов продолжительностью 1—2 ч оно выполняется. В качестве практического вывода может быть дана рекомендация измерять скорость счета фона каждые 1 – 2 часа.

Трудно дать конкретные указания, каким образом чередовать измерения препаратов с фоном и фона; можно лишь в достаточно общих чертах определить три возможные ситуации.

1. Фон измеряется с подложкой многократного использования. В этом случае, естественно, измерение фона должно предшествовать измерению каждого препарата.

2. Фон измеряется без подложки; скорости счета измеряемых препаратов более чем в 50 раз превышают скорость счета фона. При этих условиях можно проводить измерения по схеме:

,

где — измерение фона, а — измерение препарата с фоном. Как уже говорилось, интервал между измерениями фона не должен превышать 1—2 ч.

3. Фон измеряется без подложки; скорости счета препаратов не очень сильно отличаются от скорости счета фона. В таких случаях целесообразно проводить измерения по схеме:

и вычитать скорость счета фона, определявшуюся между измерениями двух препаратов, из скоростей счета, полученных при регистрации этих препаратов.

Вопрос о выборе оптимальной продолжительности измерений скорости счета препарата с фоном и фона, обеспечивающей заданный уровень погрешности результата при 95%-ной доверительной вероятности, рассматривается в соответствующем разделе.

При измерениях активности β-радиоактивных препаратов, испускающих также и γ-излучение, определяют γ-фон. Для учета γ-фона снимают кривую ослабления β-частиц, тогда остаточная активность, не изменяющаяся с дальнейшим увеличением толщины поглотителя, может быть приписана γ-компоненте. В случае γ-излучения низкой энергии этот способ приводит к погрешностям из-за поглощения γ-излучения в алюминии и вследствие изменения вероятности регистрации γ-излучения детектором при введении поглотителей.

Если скорость счета препарата настолько высока, что в результате измерений необходимо вносить поправку на разрешающее время, то фон вычитают после введения соответствующей поправки.