在α放射源能谱测量过程中，PIPS-α谱仪探测效率的影响因素有几何因子、空气层吸收、死层吸收、本征探测效率等，为了更精确地计算α放射源的活度，分析母体核素种类和浓度，探究各因素对探测效率的影响具有重要意义。使用蒙特卡罗软件模拟不同探源距、真空度下的α放射源的能谱测量；使用SRIM模拟5 MeV α粒子在空气和死层中的射程及分布；使用PIPS-α谱仪测量241Am，238Pu，239Pu三种标准源的实际能谱；根据实验与模拟的结果对各个因素对探测效率的影响进行分析，并计算得到谱仪对不同α放射源的本征探测效率。结果表明：在PIPS-α谱仪的能谱测量过程中，影响谱仪探测效率的主要因素是几何因子和本征探测效率，空气层和死层对α粒子的吸收可以忽略不计；谱仪对241Am，238Pu，239Pu三种标准源的本征探测效率分别为64.84%，49.95%，51.55%。

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。

应用蒙特卡罗方法求解几何因子, 基于蒙特卡罗方法的几何因子计算程序使用C++语言编写, 可用于任意位姿的各种尺寸的圆面探测器对圆面源几何因子的计算。该程序使用了方差减小技巧。通过与国际通用蒙特卡罗计算程序(MCNP5)的计算结果对比, 该方法具有结果准确(误差较小)、计算速度快、使用方便等优点。最终使用该程序计算几何因子, 与实验数据进行对比, 成功验证了中子深度分布分析(NDP)能谱测量系统探测器位姿的准确性(误差5%以内), 并对其移动位置进行修正, 发现电机移动20 mm大约会产生1 mm的误差。

激光雷达在接收大气回波信号时,近场信号由于望远镜视场角的限制不能完全接收,这对于侧重于接 收大气对流层信号的拉曼激光雷达是不利的。激光雷达方程引入几何因子的概念描述回波信号的接 收效率。从几何光学的角度,对拉曼激光雷达的几何因子进行了分析,对比光线追迹法求解的几何因 子,两者重合度很高。为提高光纤耦合拉曼激光雷达在近场的接收效率,研究了光纤在轴向和侧 向上的位移对接收效率的影响,并提出了侧向偏移光纤与以往传统的倾斜望远镜在提高近场回波信 号上的一致性,有效地提高了窄视场角拉曼激光雷达系统的光学接收效率。

差分吸收激光雷达发射光束与接收视场的重叠区域用几何因子函数来描述, 几何因子是差分吸收激光雷达的重要参数。 提出了一种实验方法,实验使用米散射激光雷达和差分吸收激光雷达同时测量信号,通过对比分析两台激光雷达 采集信号计算得到的气溶胶散射比廓线,获得差分吸收激光雷达的几何因子。该方法的优点在于不需要预先得到 精确度高的激光雷达参数,比如望远镜直径,光束发散角,望远镜接收视场角等。该方法的应用有利于减少近 地面差分吸收激光雷达测量臭氧廓线的误差,提高差分吸收激光雷达的探测性能,有助于研究近地面层的臭氧时空分布特征。

对地球面元的方位角和天顶角进行了均匀采样，并将面元位置矢量由球坐标系转化到了地心赤道坐标系中。通过 数值积分，计算出了地球反照和地球红外辐射对目标的辐射角系数。计算结果表明，该方法不仅在计算效率和计算精度方面都明显优于随机模 拟方法，而且与辐射换热角系数手册数据十分吻合，非常适用于目标热流的计算。

差分吸收激光雷达中二个接收通道的几何因子是不完全相同的,这会导致反演出的污染物浓度在近距离范 围内存在一定的偏差。在分析激光雷达通道几何因子形成的基础上,提出用通道几何因子比来修正上 述偏差,并给出了通道几何因子比的测量新方法。实验结果表明,这一修正方法是可靠的,实用的。