航空γ能谱测量是一种具有快速、高效、经济等特点的核地球物理勘探方法，在寻找放射性和非放射性矿产、辐射环境监测、地质调查、核事故应急的航空监测等领域有十分广泛的应用。近年来，由于核地球物理技术、电子技术、计算机技术和数据处理技术的高速发展，对各种辐射仪的精度及地面到空间灵敏度提出了更高的要求。本文源自国家“863计划”资源环境技术领域重大项目“航空γ能谱勘查系统研制”课题(项目编号2006AA06A207)和国家自然科学基金项目“核地球物理学天然伽玛场的研究”(项目编号40774063)的阶段性研究成果。关于航空γ测量过程中高度修正方法的研究，可以追索到20世纪70年代，成都地质学院三系在1977年编制的教材中给出了简单形状山脊、山谷的高度系数近似校正值K(K=Ps/Pp，Ps为山脊或山谷的高度系数，Pp为平坦地面的高度系数)。卢存恒针对简单形状的脉状山脊和山谷提出了高度改正系数s ρ(s ρ=Io/Is，Io为平坦地面上空的伽马强度，Is为山脊或山谷上空的伽马强度)。熊盛青从理论上对地形改正问题进行了深入探讨，并推导了有关理论公式，提出了T参数(T=I斜/I平，I平为平坦地面上空的伽马强度，I斜为倾斜面上空的伽马强度)地形改正方法，但由于当时条件所限，在计算过程中将实际地形简化成了组合模型。另外，王平教授等也做过类似的研究。 本项研究的主要任务是：在理论研究与实验研究的基础上，建立典型辐射体上空的γ射线能量、照射量率的数理模型，奠定辐射体上方γ射线照射量率的正、反演的理论基础；用实验和MCNP方法获取不同能量的γ射线在不同介质中的有效衰减系数，提出计算较精确的质量衰减系数的方法；分析地面环境对空间能谱测量的影响因子，为正确分析地面对空间能谱的贡献提供依据；提出大气氡、高度影响校正数学模型，建立校正方法，为研制我国首台航空γ勘查系统提供指导。论文的主要内容包括：天然γ射线谱的特征及影响因素；γ射线与物质的相互作用以及射线通过物质时的谱成分变化情况；γ射线在物质中的质量衰减系数的理论基础研究及不同方法的计算；空间γ能谱计数影响的分析；不同形状辐射源空间γ射线能量及照射量率的数学模型分析；对各种介质及建筑物中放射性影响的分析；大气氡及其子体对空间γ能谱影响的分析；高度修正公式及函数的推导；实验仪器的标定、稳定性、一致性数据分析。 论文取得的主要成果有： 1.用实测和MCNP模拟的方法算出了γ射线在空气中的质量衰减系数； 2.对建筑物不同距离放射性水平的测量，得出空间伽马能谱测量中远距离建筑物的影响可以忽略； 3.建立了不同形状辐射体空间γ射线照射量率计算的模型； 4.提出了高度拟合的数学模型，建立了修正方法。