影响核子秤计量性能的若干原因

　　核子秤的计量性能，受到许多因素的影响，如微机的计算误差、电离室以及电子元器件的时漂和温漂，各种随机性干扰等。这些原因是属于设计误差。对于设计合理的核r秤，上述误差都可以被有效地消除。然而，核子秤存在若干原理性误差，如物料的形状，放射源强度的统汁涨落，不均匀性等。本文针对上述原理性误差进行了实验和研究，提出供参考。

　　一、放射源强度的统计涨落

　　放射源强度的随机波动，是由于核衰变是一种随机过程，所发射的辐射强度存在统计涨落，这种固有的涨落是所有核测量不确定性的一种不可避免的误差源。对于统计涨落的影响，可以利用统计学方法予以消除。对于目前国内外的大多数核子秤产品，其结构均采用点源和充气电离室，统计涨落表现为电离室输出零点信号的随机波动。如图1所示，是我们对电离室输出零点信号的记录。

　　理论计算表明，电离室信号值的均方差为[l]

　　其中

　　—测量探测器输出电流I的标准差

　　n—单位时间内平均信号数目

　　R、c—前置放大电路的等效输入电阻和电容。

　　由(1)式可以看出，如果要消除统计涨落影响，在放射源强度一定的条件下，必须提高前置放大电路的Rc时间常数，这势必造成探测器的响应时间太长，无法实时反映所测物料流量的变化，这样造成的计量误差会更大。因此，提高测量电路的Rc常数，受到响应时间的限制。

　　根据统计理论，放射性衰变统计规律符合二项式分布，在衰变数量很大的情况下，其统计规律满足正态分布，应用动态信号分析仪HP3562A，我们得到了电离室输出零值信号统计涨落的概率分布如图2。实验结果表明，其统计分布基本符合正态分布。具有确定的数学期望值。由信号分析仪对该信号在不同的时间段内做平均值，经比较发现，平均时间大于一阑值后，电离室的输出零值信号基本为一常数。

　　综上所述，在保证核探测器具有足够快响应时间的条件下，消除涨落的影响，那就只有通过一段时间的平均处理。换言之，仅从统计涨落对准确度的影响角度来说，核子秤的计量准确度是对一段时间内的总累重而言的，只有经过足够长时间的计量之后，核子秤的准确度才有保证。

　　二、物料形状对计量准确度的影响

　　核子皮带秤的优点在于皮带涨力、刚性和皮带倾角等对皮带线负荷的测量没有影响。但是，物料在皮带上的几何形状对其计量性能具有较大的影响。造成断面误差的根源是吸收定律的非线性。文献川从理论上探讨了点源照射下，以电离室为探测器的核子秤的断面误差问题，其理论表达式为