个人剂量计校准全景照射装置

本发明是一台装载活度不大于11．1GBq（300mCi）^137Csγ源的个人剂量计校准全景照射装置。使用圆快门技术打开和关闭屏蔽通道,利用长行程气缸快速将放射源从储源罐顶出,放置个人剂量计的多照射位旋转平台围绕放射源转动,保证了均匀地照射剂量计,依靠远地控制器控制装置的运行（包括设置照射时间进行自动照射）,设立安全门杠、声光报警以及源到位测试,加强系统的安全性。本发明可用于单个或批量X、7个人剂量计（包括TL片）的测试、校准,可放置各种探测元件构成的、各种大小和形状的有源或无源个人剂量计进行照射,可用于放射性计量检定校准部门作为标准装置,也可用于核电厂等核设施领域、医疗领域以及专门从事个人剂量服务部门的个人剂量计的校准。     

矿石品位仪的测量结构优化

为实现矿石品位仪的结构优化，利用蒙特卡罗（MCNP）软件，构建几何模型，模拟伽马射线在矿石品位仪系统内的输运过程。比较两种伽马放射源^60Co和^226Ra的测量效果差异，并分析了放射源与伽马探测器安装位置对测量效果的影响。结果表明，提高矿石品位仪测量效果的有效手段主要有：采用^226Ra放射源取代^60Co放射源；减小探测器与放射源距离；放射源与物料的距离调整为约30cm。     

GD-300系列辐射光致发光玻璃剂量计的辐射剂量学特性

为掌握新引进的辐射光致发光玻璃剂量计的辐射剂量学特性,通过用次级标准剂量学实验室的X射线照射装置、⁶⁰Coγ放射源（1250keV）及经检定的¹³⁷Csγ放射源（662keV）照射,考察了GD-300系列辐射光致发光玻璃剂量计的剂量线性、均匀性、重复性、衰退特性和能量响应等剂量学性能。实验研究结果表明,GD-300系列辐射光致发光玻璃剂量计的辐射剂量学性能良好,适合作为放射工作人员外照射剂量、放射诊疗受检者与患者剂量的测量,也适用于环境辐射的长期累积测量。     

首都师范大学光断代实验室辐照系统的标定

用剂量传递的方法，对首都师范大学光断代实验室的辐照系统进行了标定。实验中使用了LiF、QF301和Al2O3三种剂量计，同时通过RGD－3B热释光剂量仪读数、光子计数、峰面积积分等数据进行系统标定。最终得出不同剂量计在辐照放射源下不同距离处的吸收剂量率。     

面向行星表面元素测量的小型化伽马谱仪原理样机设计

对行星表面物质受宇宙射线激发或天然衰变而产生的伽马射线进行探测,是一种测量行星表面主要元素成分及其空间分布的可靠技术手段,已被多个行星探测任务采用。提出了将CZT探测器与SiPM读出闪烁晶体相结合的行星元素伽马谱仪方案,该方案兼具低能段的高能量分辨率和高能段的高探测效率,同时可以减小来自非探测方向伽马背景的影响,且具有较小的体积、重量和功耗。为进行初步的技术路线验证,设计了一个将CZT阵列(单个灵敏尺寸1 cm×1 cm×0.5 cm)与BGO探测器(晶体的主体尺寸8.4 cm×8.4 cm×4 cm)相结合的小型化伽马谱仪原理样机,并开展了物理模拟。完成了前端探测器模块、数据处理模块和FPGA控制逻辑的设计实现,以及原理样机的组装。使用放射源、上海光源激光伽马光束线和中子激发伽马对谱仪进行了测试,CZT探测器对¹³⁷Cs@662 keV伽马射线的能量分辨率(FWHM)为2.1%,可以较好地分辨低能伽马射线,BGO晶体能够较好地探测和分辨高能伽马射线。该方案为未来小型化行星伽马谱仪的工程设计提供了参考。     

法拉第筒法校准质子吸收剂量研究

为满足质子吸收剂量校准需求，本工作研究了利用自制的法拉第筒测量系统（包括法拉第筒、束流积分器和定标器）对丙氨酸薄膜剂量计的质子吸收剂量的校准方法，并给出了初步结果。该方法的建立将为校准其它剂量体系，如热释光剂量计等提供一定参考。     

硫酸铈剂量计电位测量法的研究

对硫酸铈剂量计电位测量法进行了研究。辐照前后剂量计溶液中Ｃｅ~（４＋）－Ｃｅ~（３＋）体系电位的变化（△Ｅ）被用来度量该体系的吸收剂量，从而取代了分光光度法繁杂的操作程序。在１０ｋＧｙ～２０ｋＧｙ范围内的研究结果显示，电位测量法使用未经特殊处理的辐照容器和用普通蒸馏水配制的剂量计溶液，其测量结果与Ｆｒｉｃｋｅ剂量计的测量结果在４．５％以内符合。该方法无需稀释，所使用的电极和酸度计都是普通化学实验室中常见的，因而特别适用于辐射加工常规剂量测量。     

比值法在热释光个人剂量计中的应用

目前广泛使用的个人剂量计不具有能量鉴别能力,在混合辐射环境、复杂辐射环境和未知能量的辐射环境中使用可能有较大的误差,为解决此问题,将比值法应用在了热释光个人剂量计。使用MCNP程序模拟计算能量响应、在标准辐射场进行实验验证并参加了全国比对。实验结果和比对结果表明,应用了比值法的剂量计能大幅度提高监测结果的质量。论文相关的剂量计设计合理、能够有效区分光子能量,在混合辐射场、复杂辐射场和未知能量辐射环境中的个人剂量监测工作中有很好的应用前景。     

二醋酸纤维素薄膜剂量计的制备和性能研究

为了改善醋酸纤维素薄膜剂量计在γ辐射剂量测定中稳定性欠佳的问题，拓展其辐射测量应用范围，采用离子液体均相乙酰化纤维素方法制得的二醋酸纤维素（CDA）粉末为原料，优化CDA薄膜制备工艺，研究其γ辐射变色性能及稳定性，制备适用于γ辐射剂量测量且性能优良的CDA薄膜剂量计。基于CDA的辐射变色机理，该薄膜剂量计在270 nm的单位厚度吸光度与吸收剂量存在良好的线性关系，剂量率、CDA的取代度和辐照气氛对薄膜的工作曲线影响较小。CDA薄膜剂量计的剂量检测量程为50~400 kGy，扩展不确定度为8.8%（K=2），辐照后24 h内吸光度测试稳定，具有良好的辐照稳定性，基本满足工业上对于辐射剂量计的使用要求，有望应用于γ辐射剂量的测量。     

多放射源3D搜寻定位系统设计与模拟

为实现对多个放射源的搜寻定位,设计了用于确定放射源坐标的探测系统。探测系统基于方位角测量,用Na I探测器辨别γ放射源的方向。利用MCNP软件进行多放射源搜寻定位模拟实验,结果表明探测系统能够在多个放射源形成的辐射场中实现对放射源的搜寻并确定其空间坐标,且坐标偏差较小。探测系统可用于搜寻丢失的γ放射源并尽快确定其空间坐标。     

阵列式低功耗Si-PIN个人剂量仪设计

采用瑞士TEVISO的阵列式Si-PIN探测器探测X、γ射线;以低功耗PIC单片机为核心,设计了低功耗电源转换电路、一键开关机电路、按键与LCD显示、蜂鸣器等,并采用多种单片机软件设计方法降低功耗。该个人剂量仪具有脉冲计数、剂量当量率实时显示及存储,可查看测量时间与历史数据,报警阈值设置与报警等功能。     

剂量仪中数字滤波器设计

单探测器宽量程剂量仪测量范围能超过8个数量级,远大于常规脉冲计数法的剂量仪。在单探测器宽量程剂量仪中,平均等待时间的计算误差直接关系到最终辐射强度或剂量率的计算精度。平均时间求取的实质是采用低通滤波器处理等待时间。信号处理领域中成熟的数字滤波器设计的基础是信号频谱分析,没有考虑核探测中的随机因素,由其设计的滤波器不能同时提高响应速度与测量精度这两个指标。针对单探测器宽量程剂量仪测量等待时间与数字滤波器设计方法的特点,本文提出了基于多目标粒子群优化的滤波器设计方法。理论分析与实验结果均表明：与传统方法所设计的滤波器相比,本文方法所设计的滤波器在相同测量精度条件下具有最快的响应速度;在相同响应速度条件下,具有最高的测量精度。本方法适用于设计宽量程剂量仪或其他类型辐射测量装置的数字滤波器。     

蒙特卡罗方法在γ剂量率灵敏度标定中的应用

在γ剂量率测量标定中，使用ＧＤ－４０管作为γ探头来测量γ剂量率。实验室标定γ探头灵敏度在钴源上进行，６０Ｇｏ源平均能量为１．２５ＭｅＶ，而在实际测量中，辐射场的γ射线包含了各种能量成份，因此对实验室标定的灵敏度在实际应用中就需要进行修正。本工作通过蒙特卡罗粒子输运模拟方法，计算了单能与辐射场能谱的剂量比值，给出了修正因子，从而使γ剂量率灵敏度标定更加准确。     

铀矿伽马能谱测井核脉冲信号数字化处理技术

在铀矿勘查中,可采用伽马能谱测井获取钻孔地层的铀、钍含量。相对于传统的模拟构架,基于数字化核脉冲信号处理技术构建的伽马能谱测井仪具有计数率高、信号噪声低和稳定性好等优点。通过采用核脉冲信号数字化处理技术,实现了伽马能谱的数字化采集,在放射性勘查模型井上进行了测试。混合模型的能谱测量铀、钍含量与标称含量的误差均小于5%,符合铀矿伽马能谱测井相关规范要求。     

基于GAGG:Ce晶体耦合SiPM的位置灵敏探测器的设计与评估

为满足当前γ相机对高分辨率、低成本、小型化探测器的需求，提出了采用硅光电倍增管（SiPM）耦合GAGG:Ce晶体阵列的方式代替传统的位置灵敏型光电倍增管（PSPMT）耦合晶体阵列的方式以构成新型γ相机探测器，并设计了均匀电荷分配电路（SCDC）和阻抗电桥电路作为探测器的读出电路，同时设计了前沿定时电路作为数据采集触发电路。实验结果表明：当温度为25 ℃、探测器供电电压为28.5 V时，该探测器在511 keV射线的激发下，散点图的峰谷比高达3.84，对511 keV和662 keV射线的平均能量分辨率分别为10.63%和9.71%，具有较好的分辨性能。     

γ射线测距中散射光子影响因素的蒙特卡罗模拟

基于散射光子的γ射线测距技术,具有测距精度高、响应速度快、可靠性高、体积小、重量轻等特点,适用于在苛刻空间环境中实现近距离高精度的高度测量。本文采用蒙特卡罗程序MCNP建立模型,模拟不同条件下散射光子的能量、强度的变化规律,分析了探测距离、源 探距离、γ射线能量、靶目标厚度以及靶目标材料的变化对反散射峰光子能量与强度的影响,得出以下结论：反散射峰光子能量与靶目标厚度（>7 cm）、靶目标材料无关,与γ射线能量、源 探距离正相关,与探测距离负相关;反散射峰光子强度与靶目标厚度（>7 cm）无关,与探测距离正相关,与γ射线能量、源 探距离、靶目标材料负相关。对于不同靶目标材料,模拟计算的反散射峰光子能量分布区间与理论计算结果一致,证实本文γ射线散射光子测距技术的仿真方法可行、结果可信。     

基于数字信号处理的γ仪器谱合成方法研究

本文提出一种基于数字信号处理的γ仪器谱合成方法,可将在相同测量条件下阵列探测器测得的不同仪器谱进行准确的合成。该方法可应用于NaI(Tl)或HPGe探测器组成的阵列探测器γ仪器谱的合成及其它需进行仪器谱合成的场合。     

基于实时数字脉冲处理技术的核谱仪研究

本文提出一种基于80 MHz ADC的数字化γ能谱系统。系统由探测器、前端电路、ADC和数字处理单元组成。数字处理在FPGA中完成,主要包括FIR数字滤波、脉冲梯形成形、幅度甄别、数据通讯。为减小高速ADC在采集过程中引入的噪声信号,在数字处理单元实现FIR数字滤波,对数字脉冲信号先进行滤波处理,再进行脉冲梯形成形,得到高分辨率的能谱数据。测量系统中模拟信号全部采用直流耦合,数字脉冲宽度为1.6μs,对137 Cs的能量分辨率达6.88%。     

SDI—100辐射剂量仪

介绍了一种智能化的具有信号采集，数据处理及储存打印显示等功能ＳＤＩ－１００辐射剂量仪，该测量仪所用的探测器为微型半导体，测量精度为±０．０５％９ＳＤ），稳定度为±０．１６％（ＳＤ），可用在农用钴室，其它中小型＾６０Ｃｏ辐照源室以及放射治疗上。     

油砂地层中子-伽玛能谱Monte-Carlo模拟

本工作应用自行研制开发的中子 伽玛能谱测井的中子 伽玛射线随空间、能量、时间分布的蒙特卡罗模拟软件包计算了裸眼井、井眼里无下井仪器、油饱和砂岩地层、井眼注油条件下沿井轴和井壁的中子 伽玛射线随能量、时间分布及沿井轴和沿井壁的中子 伽玛射线能谱 ,研究了源距对中子 伽玛射线随能量、时间分布以及井轴与井壁中子 伽玛射线能谱的影响。