基于放射性废物桶内所含介质材料和放射性核素分段均匀分布的假设, 采用蒙特卡罗程序模拟计算多种射线能量、多种样品密度条件下的线衰减系数和体源探测效率, 通过多元非线性拟合得到以线衰减系数和能量为自变量的体源探测效率函数。基于壳源法, 通过多个点源组合测试近似替代均匀体源的实验测量, 对3种能量射线和3种密度的样品进行验证实验, 利用蒙卡模拟与数值拟合结合方法和实验测量两种方式获得各自的体源探测效率, 完成活度估算。两种方式活度估算结果相对误差均小于23%。通过蒙卡模拟与数值拟合结合方法所得结果与实验结果基本吻合, 证明了该方法的有效性。

主要针对尺寸为75 mm×25 mm的241Am标准体源HPGe探测器探测效率展开研究，通过LabSOCS软件模拟及蒙卡计算研究发现，使用同一种结构类型的探测器测量特定形状的体源，其虚拟点探测器位置与虚拟点源位置满足线性、二次函数、指数等关系。针对确定的探测器，通过点源在对称轴线上不同高度位置实验就可以标定出虚拟点探测器位置，再结合它们的线性函数进一步计算出虚拟点源位置，最后将点源放置于虚拟点位置刻度即可得到体源的探测效率。因此，该技术方法首次提出通过虚拟点探测器位置找到了虚拟点源的位置，是一种全新的刻度方法，已达到实际应用的程度，可以大面积推广应用该技术成果。

为测量红外模拟探测器量子效率, 搭建了基于参量下转换效应的测量系统.利用光学参量振荡器调谐输出的2 576.5 nm波长连续激光束作为泵浦源、ZnGeP2晶体作为非线性晶体, 获取了3.42 μm和10.4 μm的相关光子对.实验中通过将采集到的两个通道的光电流/电压信号转换为等效光子计数, 并利用两光路平衡测量的方法对每个模式的平均光子计数进行校正, 实现了碲镉汞红外模拟探测器在10.4 μm处的绝对功率响应度定标, 得到了相对合成不确定度优于4.53%的定标结果.

红外辐射测量系统的宽动态范围定标通常是在多个温度点下, 设置多个积分时间并适当加入衰减片的方式实现的。其不仅效率低、耗时长、成本高且影响整个红外辐射测量系统实时性和机动性。对此, 在考虑积分时间的定标模型基础上, 提出宽动态范围快速定标方法。只需调节一次积分时间和一次温度即得到宽动态范围任意积分时间的定标方程。利用Φ400 mm红外辐射测量系统对快速定标方法的定标精度、测量精度进行验证。实验结果表明: 快速定标方法与直接定标结果之间最大误差为2.75%, 该方法外场测量时最大辐射测量误差为11.69%, 相比传统辐射测量最大误差不超过1.52%。说明快速定标方法能有效地保证系统辐射定标精度, 提高辐射测量系统的定标效率, 缩短定标时间, 实现对系统宽动态范围任意积分时间的定标。整个辐射测量过程实时性好, 操作简单、易实现且可靠性高, 适应针对外场条件下红外辐射特性测量系统的要求, 外场测量结果也说明快速定标可以直接应用于靶场目标的红外辐射测量任务中。

分层γ扫描(SGS)测量分析是一种无损检测技术, 是桶装核废物定性、定量分析的重要手段。实际分析过程中, 随着放射性核素所在的位置变化, 对应每层不同的位置HPGe探测器的探测效率也随之变化, 导致对样品不同位置需分别进行效率刻度。本工作用均匀聚乙烯样品填充废物桶, 采用SGS 装置的测量方法估计放射核素活度。将放射性点源置于桶内, 按距离桶的中心距离依均匀分布规律选取7个点, 分别对其进行效率刻度。并建立SGS 测量系统几何模型, 通过两种方法将1~7号位置的几何因子对探测效率计算结果进行加权平均,后给出每层的探测效率标准值, 此标准值可充分估计每层不同位置对核素的探测效率。结果表明: 在测量和计算误差存在的条件下, 可以快速准确估计出放射性废物桶内不同位置的核素放射性活度, 提高检测精度。

提出使用面源进行效率转移法刻度133Xe气体体源的探测效率。使用133Ba面源模拟刻度放射性133Xe气体体源的探测效率，在刻度的过程中利用137Cs与133Ba的峰效率比值及133Ba面源远端无符合相加效应，137Cs能峰远近都无符合相加效应等，结合软件模拟建立远近距离峰效率比值的关系，来解决133Ba的符合相加效应。最后，使用面源效率转移法进行气体体源效率刻度，转移法刻度结果和面源模拟法刻度计算值的偏差在±1％以内。