航空伽玛能谱探测技术用于测量近地表一定范围内天然放射性同位素产生的伽玛辐射。根据国际原子能机构的建议,通常用256或512道谱采样,且归并为四个标准能量窗:钾、铀、钍和总计数率。钾直接测定1.46MeV的γ辐射,而铀和钍则是通过它们衰变系列内的γ辐射间接测定的。放射性测量的高度和线距决定于探测器所能达到的空间分辨率和能谱分辨率。线距控制着垂直侧线方向的采样密度,单次测量的航迹随着飞行高度而增加,而计数水平则随着飞行高度而下降。一般情况下,通过计算单次测量获取的面积和为保证测线之间的区域得到充分采样的办法,来达到线距和高度的匹配。若忽略飞机速度,同时假定探测器对伽玛射线的灵敏度一致时,可以使用数学模型来计算航迹,而现代探测器的矩形形状会导致探测器灵敏度的明显差异,也取决于伽玛射线的入射角度。就国内而言,自上世纪八十年代以后,对航空γ能谱仪的研制开发工作一直处于停滞状态,同世界上技术先进的国家相比存在较大的差距,航空γ能谱测量系统的硬、软件严重依赖进口。近年来,我国完成了2种航空物探测量系统的引进消化与吸收,在此基础上完成了相应软、硬件的配套开发与集成,形成了实际生产能力,并使我国在测量与解释技术达到国际先进水平;顺利完成GR-820航空多道伽玛能谱仪的引进、消化与试验生产,现已在国土资源大调查地质调查中发挥重要作用。随着我国核技术应用产业的快速发展以及核电建设的加速推进,我国相关部门也制定了一系列的方案和规范,以应对种种可变条件。在相关部门的领导下,石家庄遥感测试中心成立了国家核应急中心,并且做了一连串的演习工作,这些都是为应对未来发生的挑战而制定的规章制度。而航空伽玛能谱勘查系统,也正由于它的特点,作为核应急的主要监测措施,是国家急需的高新技术之一。本课题来源于“863计划”重大项目“航空地球物理勘察技术系统”(重大项目编号:2006AA06A200),主要针对整套航空能谱仪的响应规律进行研究,更好地分析了仪器的性能,对理论和实际谱线的研究都有很深刻的意义,为航空伽玛能谱测量和矿产资源勘察提供了理论依据。具体研究有三个方面:第一、在一定的环境下,进行航空伽玛能谱探测器响应实验,应用实验数据作能谱分析;第二、运用蒙特卡罗方法对航空伽玛能谱仪性能进行模拟分析,结合实验数据,并与航空伽玛能谱测量规范进行比较,为仪器的完善提供相应的理论依据。第三、运用蒙特卡罗方法对航空伽玛能谱仪角响应规律进行模拟分析,并与实验结果进行比较,从而得出结论。本论文从需求入手采用蒙特卡罗方法模拟结合实验数据的思想进行比较分析,更好更准确地从理论上分析了仪器的性能,为进行下一步理论和实际谱线研究,为提高航空伽玛能谱仪系统稳定性和测量精度奠定了基础,保证了航空能谱勘查系统结果的准确性。