测定环境天然本底辐射的高气压电离室

设计了二个用于测定环境天然本底辐射的圆柱形高气压电离室。电离室的室壁材料为不锈钢,其室壁厚度约3毫米,有效体积7.68升,充20大气压的氩气(在25℃时),工作电压300伏。 对电离室的性能,包括:在不同γ辐射场情况下电离电流的饱和特性、自身本底(主要是室壁α发射)的影响、角响应等,进行了一系列测试和估算。 采用“阴影屏蔽”法,用标准镭源对电离室进行了刻度,灵敏度约为16×10~(-15)安/(微伦/时)。     

高气压电离室能量响应特性的蒙卡方法优化设计

环境γ辐射监测用的高气压电离室要求具有较平的能量响应,以便提高其对环境γ辐射剂量率测量结果的准确性。论文利用MCNP蒙卡程序研究了高气压电离室对不同能量光子的响应特性,模拟研究了不同材料、不同厚度和不同面积能量补偿片对高气压电离室能量响应特性的作用规律,并在标准参考辐射场中进行刻度。根据其作用规律指导对高气压电离室外壁进行能量补偿的设计,解决了高气压电离室对不同能量γ射线响应不同的技术难题。计算和刻度结果表明:厚度为2 mm,屏蔽面积65%的锡片能够使高气压电离室在60 ke V~1.5 Me V之间的响应相对于137Cs的偏差在±30%以内,满足设计要求。     

基于DCS改造最小验证平台的稳压器压力控制回路比对测试研究

通过试验研究了工作气体的压力和种类对涂硼电离室坪特性、中子灵敏度和γ感应度等性能的影响。试验结果表明,随着工作气体压力的增大,电离室坪区会向高电压方向移动,即电离室的工作电压会增大;工作气体为10%CH4+90%Ar（P10）时,当工作气体压力（从0.025 MPa 增加到0.15 MPa）增大,电离室中子灵敏度会迅速增大,继续增大工作气体压力,电离室中子灵敏度保持不变;电离室中子灵敏度会随着工作气体中高电离能气体成分增加而减小;P10气体压力在0.1~0.4 MPa范围内,电离室γ感应度与工作气体压力成正比。      

便携式充氙电离室型高分辨γ谱仪设计方案的初步理论研究

便携式充氙电离室型高分辨γ谱仪是近年来电离室探测器研究的一个新的突破。本工作在目前国外出现的具有良好能量分辨率且抗微颤噪声的柱型双阳极高气压充氙电离室基础上，依照国外的经验研制一种新型结构的高气压充氙电离室，其设计参数列于表1。设计结构如图1所示，采用共面栅极阳极结构：选用12根阳极丝，其中的6根为一组，并联相同电压，以组成收集极和非收集极，两极间电压略有差别，要求阳极线尺寸和位置精确一致；     

高气压电离室及其信号输出电路的温度效应的研究

研究了高气压电离室、输出电路部分随温度改变时对脉冲信号频率产生的影响,为电离室及输出电路的设计提供了依据。     

组织等效空腔电离室设计与饱和特性研究

MOS场效应管与空腔电离室两种技术结合，形成一种用于个人核辐射剂量监测的新型探测器一直接电荷存贮（Direct Ion Storage，简称DIS）探测器。本文在介绍该探测器原理基础上，从壁材料、气体成分、腔体形状和尺寸、壁厚度以及绝缘材料等角度，设计与研制组织等效空腔电离室。利用^60C07辐射源和中能X射线，测试了电离室饱和特性，很好的满足DIS探测器对电离室饱和特性的要求。     

11 宽量程环境γ辐射连续监测技术的研究

为满足核设施环境连续监测中常规和事故监测的需要，选用白行研制的高气压充氩电离室，开展10～109nGy／h8个量级的宽量程环境γ辐射连续监测技术的研究。在国防科工委计量一级站完成了高气压充氩电离室饱和特性曲线及非饱和特性曲线的实验测量，建立了高气压充氩电离室八个量级宽量程的输出电流与γ空气吸收剂量率的关系。     

电离室充不同气体的饱和特性实验研究

对体积为1 L的球形不锈钢高气压电离室,用实验方法测量了5种气体（Ar、N2、He、Kr和Xe）的饱和特性.本文主要介绍了测量方法及其结果.结果表明,在相同的充气压力下,He气最容易饱和,Xe气最不容易饱和,Ar气和N2气的饱和电压相近.     

高气压井型电离室γ核素活度测量装置

本文介绍γ射线活度精密测量用高气压井型电离室及电测系统。整个电离室由不锈钢制成,上下底部为椭圆球面形,并用同轴绝缘子代替两个绝缘子,简化了结构。考虑到对低能γ射线的响应,在设计上采取了特殊措施。测定了电离空的性能,与国外同类仪器相比,有较高的效率,能区宽,本底低,漏气率较小。     

归一化溯源法修正高气压电离室数据

为解决多台同一型号高气压电离室在同一辐射场期间核查数据差异大的问题,提出了归一化溯源修正的方法。通过不同辐射场验证和现场校准系数比对进行实验验证,结果表明,该修正方法可间接溯源到计量基准,并有效减小同型号高气压电离室间监测数据差异。     

电离室氚活度浓度标定及稳定性测量

电离室测氚在氚工厂、核聚变实验堆、环境监测以及各种涉氚实验装置中得到了广泛的应用。通过PVT法配制一定氚活度浓度的含氚气体,利用自主研制的流气式丝壁电离室实验系统,进行电离室氚标定实验,通过正交实验验证影响因素,从而完成对电离室的刻度。结果表明,该类电离室测量稳定性优异,相对偏差均小于1%,压力影响线性相关性均约为1,记忆效应影响较小。电离室IC1、IC2、IC3刻度系数分别为1.35×10¹⁸、1.34×10¹⁸、1.33×10¹⁸。该电离室实验系统能够长期并在线实时准确测量氚,能很好地满足涉氚场所氚在线测量的要求。     

基于微通道板的电离室及其在同步辐射中的应用

在同步辐射装置中,气体电离室是定标光束线能量和评估能量分辨率的一个重要实验装置。为了摆脱电极探针式电离室的气体展宽对束线能量分辨率测定的限制,本文将微通道板(Microchannel Plate,MCP)应用于同步辐射光束线中的电离室,研制成功了具有高能量分辨率的电离吸收谱的探测系统。利用此系统测量标准气体在X射线入射时的电离吸收谱,通过分析测量所得谱线中吸收峰的展宽,可获得光束线的仪器展宽,本文以Ar的吸收谱为例给出了测量结果。     

球型高压电离室壁厚对光子能量响应的蒙特卡罗优化设计

采用EGS5蒙特卡罗程序模拟计算了一种球型高压电离室的室壁厚度。计算给出了多种不同室壁厚度下,单位光子注量沉积在球型高压电离室氩气中的能量;分析归纳出用于计算球型高压电离室对特定范围内室壁厚度和光子能量的响应因子的公式;依据国家相关检定规范和归纳公式,给出了球型高压电离室的最佳室壁厚度。     

Resonance ionization in a gas cell: a feasibility study for a laser ion source

A laser ion source based on resonance photo-ionization in a gas cell is proposed. The gas cell, filled with helium, consists of a target chamber in which the recoil products are stopped and neutralized, and an ionization chamber where the atoms of interest are selectively ionized by the laser light. The extraction of the ions from the ionization chamber through the exit hole-skimmer setup is similar to the ion-guide system. The conditions to obtain an optimal system are given. The results of a two-step one-laser resonance photo-ionization of nickel and the first results of laser ionization in a helium buffer gas cell are presented.     

Kr、Xe高压气体电离室时间特性研究

对充氪、氙气体的高压电离室的时间响应特性进行理论分析和推导，分别对这2种气体及其混合气体电离室在射线入射后的脉冲上升时间进行测量。测量结果与理论计算值吻合。由此验证了此类电离室响应时间可达到10ms以下，满足成像要求。      

充气电离室动态特性物理模型研究

针对充气电离室的特点 ,并结合随机信号处理理论 ,在频域内对充气电离室的物理模型进行了描述 ,建立了相关的物理模型 ,并进行了实验验证。该方法为电离室动态特性的研究提供了一种有效手段。     

用蒙特卡罗方法研究球形充气电离室的能量响应特性

环境γ辐射监测用的电离室要求平能量响应。为使球形不锈钢充氩电离室达到能量响应指标，采用蒙特卡罗方法对充气电离室体积、壁、充气气体、收集极、屏蔽材料、屏蔽厚度及屏蔽面积等因素进行模拟计算，为改善能量响应特性和拓展最低探测能量提供依据。     

离线产氚实验中氚在线监测系统的研制

在增殖剂离线产氚实验中,如何准确实时测量回路中氚浓度和形态（HTO/HT）对于掌握产氚增殖剂氚释放行为,改进增殖剂的产氚性能非常重要。针对离线产氚回路中载气流量小、回路中气体量小以及载气为Ar等特点,基于流气式电离室原理研制了一套数字化氚浓度在线测量系统。该系统中电离室灵敏体积为50 mL,数字化仪表可自控获取、处理及显示回路中的氚浓度。测试结果表明,在Ar气氛下,在35 V左右,电离室即进入饱和区;该系统探测下限可达3.7×10 7 Bq/m 3,能满足离线产氚实验中氚在线监测的要求。     

Optimizing the performance of a neutron detector in the power monitoring channel of Tehran Research Reactor (TRR)

In this study, a general theoretical model is presented to calculate the current-voltage characteristics and associated sensitivity for a fission chamber. The chamber was used in a research nuclear reactor and a flux-mapping experiment was performed. The experimental current measurement in certain locations of the reactor was compared with the theoretical model results. The characteristic curves were obtained as a function of fission rate, chamber geometry, and chamber gas pressure. An important part of the calculation was related to the operation of the fission chamber in the ionization zone and the applied voltages affecting two phenomena, recombination and avalanche. In developing the theoretical model, we used the MCNP Monte Carlo code for fission rate and the SRIM program for ion-pairs computations. The theoretical model together with the above-mentioned codes was used to evaluate the effects of different applicable variations on the chamber's parameters.