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Heureusement, les matériaux les plus courants dans les couches
superficielles sont l'oxygène, le silicium et le calcium sous forme d'oxydes
ou de carbonates. Si ce n'était pas le cas, les jauges de densité gamma
ne seraient pas utilisables. Ces matériaux ont tous un u/p compris entre
0,0805 et 0,0809. De grandes quantités d'hydrogène dans les eaux de
surface nécessitent un ajustement de la densité mesurée.
L'équation indiquée n'est pas pratique pour une utilisation dans une jauge
car le coefficient d'atténuation de masse varie avec l'énergie qui change
lorsque les gammas traversent les matériaux et les détecteurs utilisés ne
sont pas linéaires avec l'énergie.
Bien que de nombreuses équations puissent être utilisées pour ajuster les
données, la plus courante est la suivante:
Où :
CR = taux de comptage ou rapport au niveau des détecteurs
D = densité du matériau
A,B,C = Constantes
Le système utilise des détecteurs Geiger Mueller ainsi qu'un filtre gamma
pour sélectionner le spectre d'énergie souhaité. Le filtre limite la réponse à
basse énergie et la conception du détecteur limite l'énergie supérieure qui
peut être détectée. L'énergie disponible au niveau du filtre est fonction de
l'énergie initiale du rayonnement gamma provenant de la source et de la
longueur du trajet à travers le matériau.
Le taux de comptage des détecteurs est rapporté à un ensemble de
conditions standard afin d'éliminer la dérive du système et l'effet du
vieillissement du matériau radioactif sur de longues périodes.
Ce tableau énumère les coefficients d'atténuation de masse pour des
matériaux d'étalonnage suggérés couvrant la gamme possible d'énergie
photonique. Les valeurs sont calculées à partir des données incluses dans
« Gamma Cross Sections, Attenuation Coefficients, and Energy Absorption
Coefficients from 10 keV to 100 GeV » (Sections efficaces des rayons
gamma, coefficients d'atténuation et coefficients d'absorption d'énergie de
0 keV à 100 GeV), publié par le NIST.
Coefficients d'atténuation de masse (cm²/g)
Matériau
Magnésium
Magn./Alum
Aluminum
Calcaire
Granit
Chaux/Gran.
Eau
�������� = ���� ∗ ����
ÉNERGIE GAMMA (MeV)
0.10
0.15
0.1610
0.1360
0.1620
0.1350
0.1620
0.1340
0.1920
0.1460
0.1640
0.1370
0.1780
0.1415
0.1680
0.1490
− ����
!��������
0.20
0.30
0.1220
0.1060
0.1210
0.1040
0.1200
0.1030
0.1280
0.1080
0.1240
0.1070
0.1260
0.1075
0.1360
0.1180
83
0.40
0.50
0.0944
0.0861
0.0931
0.0849
0.0922
0.0841
0.0960
0.0874
0.0950
0.0867
0.0955
0.0870
0.1060
0.0967
0.60
0.0796
0.0784
0.0777
0.0808
0.0802
0.0805
0.0895
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