AXUV探测器标定及受辐照响应衰减研究

在EAST和HT-7装置上,具有宽能谱响应的AXUV光电二极管探测器主要用于辐射功率的绝对测量。探测器在经历多轮等离子体放电中的累积辐照效应后,观察到其表面发生变化。为了解探测器响应衰减程度,设计了相对标定实验,分别采用标准可见光光源和软X射线管作为标定光源,对EAST和HT-7实验中经历过不同放电次数的5个探测器进行了标定。标定结果表明,AXUV探测器在经历了EAST上约25 000次的等离子体放电累积辐照后,其在软X射线能段的响应下降约15%。而探测器在可见光能段的辐照损伤效应主要表现为同一个探测器不同通道之间对可见光响应的不一致性加剧。结合探测器在等离子体放电辐射场中的几何参数,对探测器受到的累积辐照剂量进行了估算。     

EAST上软X射线能谱诊断系统的研制

采用多元硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)阵列和快速处理电子学系统在EAST托卡马克上构建了一套性能优异的软X射线能谱诊断系统,用于测量等离子体内在软X射线能段(1-30 keV)的辐射能谱。本系统观测范围覆盖了EAST等离子体的下半空间,可在EAST上各种放电条件下获得电子温度分布。本系统具有较高的能量分辨率,可用于监测等离子体内的中高Z杂质。系统安装在EAST上并投入使用,验证了系统的可靠性和有效性并取得良好的实验结果。     

CdTe探测器对EAST托卡马克中20–200keV硬X射线测量

介绍了EAST托卡马克装置硬X射线诊断系统。该系统由探测器阵列和电子线路组成,探测器采用水平七道的碲化镉(CdTe)探测器阵列。在EAST托卡马克装置上建立了一套较完善的硬X射线能谱诊断系统,用来测量等离子体在硬X射线辐射能段(20–200 keV)的能谱。实验结果表明,该系统能满足测量相应能量范围的等离子体硬X射线轫致辐射要求。文中给出了碲化镉探测器的标定结果及典型的放电结果。     

EAST-ICRF传输线驻波电压测量系统设计

为准确测量EAST离子回旋波加热(ICRF)系统中的驻波电压,设计了一款传输线驻波电压测量系统。该系统利用传输线上的电压探针阵列,经检波器、光电隔离器和采集卡接入PC机的数据处理模块,并用LabVIEW数据采集处理软件将采集到的信号进行拟合。测量结果能够清楚地得到各电压探针的电压值,拟合结果具有明显的驻波特性,同时还可以将探针信号作为发射机的保护信号,用于保护发射机安全稳定运行。     

软X射线绝对光强测量系统及其标定

详细介绍了软X射线绝对光强测量系统的设计和结构及其标定的情况和结果。测量系统包括电离室、监测（或待标定）探测器及其传动系统两部分，可作为50－2000eV软X射线绝对强度测量的一级标准探测器，并给出了系统的偏差。     

EAST托卡马克激光吹气杂质注入系统控制系统设计及测试

开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义。为了在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置上开展杂质输运研究,需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的激光吹气（Laser Blow-off,LBO）微量杂质注入系统。本文描述了一种用于EAST托卡马克装置上LBO系统的控制系统设计过程与测试结果。该系统采用了全新的自动控制流程,使得系统可以重复、定量地向EAST等离子体注入不同元素的示踪杂质粒子。该设计通过STM32单片机系统实现对聚焦透镜位移、激光器被触发时刻的准确控制,且激光光斑直径可调,以改变杂质注入量。测试结果显示,系统能快速检测到外触发信号并实现精确定时,激光光斑聚焦位置误差小于0.40 mm,达到激光吹气杂质注入实验要求。本研究对在EAST装置上开展等离子体杂质输运研究具有重要意义。     

一维位置灵敏电阻阳极低能重离子探测器

本文讨论了微通道板电阻阳极低能重离子探测器的原理，给出了已研制成功的位敏电阻阳极离子探测器的结构和信号分析电子学线路。用￣（２３８）Ｐｕα放射源测量了位敏探测器在有效面积范围内的位置信号、位置线性和位置分辨。位置分辨好于０．３ｍｍ，已满足了离子原子碰撞的实验要求。     

光中子成像多路数据获取系统研制

研制了一套用于强X射线场下多路中子探测器信号处理和采集的数据获取系统。该系统接收探测器信号,分别对其做不同时间范围的积分,两个积分信号的幅度可用作波形甄别。采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(verilog)实现对探测器和前端电路的测量控制,得到的数据经STM32微控制器控制传输给计算机。使用两种输入信号进行信号采集测试表明:该系统可正常地进行采集工作,得到的数据能够用于区分不同形状的信号。     

一维位置灵敏电阻阳极低能量离子探测器

本文论述了微通道电阻阳极低能重离子探测器的原理，给出了已研制成功的位敏电阻阳极离子探测器的结构和信号分析电子学线路，用＾２３８Ｐｕα放射源测量了位敏探测器在有效面积范围内的位置信号，位置线性和位置分辨。位置分辨好于０．３ｍｍ，已满足了离子原碰撞的实验要求。     

液闪绝对测量方法

文章介绍了新建液闪绝对测量装置。该装置应用TDCR原理,对纯β放射性核素活度进行绝对测量。对装置电子学线路进行详细说明,描述了多路符合插件的原理,简要介绍了探测器结构。应用该装置对~3H活度进行测量,测量结果的不确定度达到0.6%(k=1),三种统计模型的计算结果与放射源标称值均在0.9%以内符合,实现了系统在绝对测量中的应用。     

热释光探测器在脉冲硬X射线能谱测量中的应用

介绍了TLD－3500热释光读出器和GR－100M型热释光剂量片构成的探测器在脉冲硬X射线辐射参数测量中的应用。详细论述了采用滤波荧光法与热释光探测器相结合测量10－10keV的硬X射线能谱的物理思想，在综合考虑了测量环境的具体情况下，设计研制了硬X射线测量系统，建立了热释光探测器对硬X射线绝对能量响应的标定方法。该方法已成功用于脉冲辐射装置“强光1号”的测量，并得到了实测数据。     

EAST分布式定时同步系统的实现

分布式定时同步系统在国家大科学工程EAST中有重要作用,它用于同步EAST各子系统精准投入实验的时序。分布式定时同步系统利用PXI工业级设备并结合虚拟仪器技术实现定时同步系统,可提供1 Hz～80 MHz频率的参考时钟信号,产生1 ms～6 872 s延迟触发信号（精度达10 ns）。该系统能采集信号,并能根据检测的信号实时触发相应处理机制。分布式定时同步系统精度高且运行稳定可靠,已成功应用于2010年秋季EAST放电实验。     

BC501探测器对~(252)Cf裂变瞬发射线的响应测量

为了应用BC501液体闪烁探测器测量脉冲信号时间序列,利用252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱,测量了两种大小BC501探测器对裂变瞬发射线的响应。探测器对入射γ射线的定时精度能够达到1.2 ns。获得了平均一次252Cf裂变,不同中子能量阈值以上,γ射线和中子的绝对计数。     

Response Measurement of BC501 Detector to Instantaneous Rays from 252Cf Fission

为了应用BC501液体闪烁探测器测量脉冲信号时间序列,利用252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱,测量了两种大小BC501探测器对裂变瞬发射线的响应.探测器对入射γ射线的定时精度能够达到1.2ns.获得了平均一次252Cf裂变,不同中子能量阈值以上,γ射线和中子的绝对计数.     

用于在线测量反应堆内热中子相对通量密度分布的闪烁体光纤探测器研究

闪烁体光纤探测器采用双探头甄别中子信号,利用252 Cf裂变源对探测器系统进行了测试,并与3 He计数管的计数进行了对比。在启明星1#上进行了热中子相对通量密度分布的测量,结合Geant4得到的不同能量段的中子转化率及MCNPX模拟得到的反应堆中子能谱,对探测器进行了相对效率刻度,测试结果与固体核径迹探测器测得的裂变率分布进行了对比。测量结果表明,闪烁体光纤探测器对于252 Cf中子源的响应基本符合点源的衰减趋势,与3 He计数管的测量结果符合较好。在启明星1#热区测得的热中子相对通量密度分布与固体核径迹探测器测量到的结果一致,快区测得的热中子相对通量密度分布与3 He计数管的测量结果及MCNPX的模拟结果符合较好。测量结果为闪烁体光纤探测器的研究提供了较好的实验依据。     

一维电阻阳极位置灵敏探测器的研制

叙述了一维电阻阳极位置灵敏探测器的原理、构成以及相应的电子学获取系统，测量了探测器的各种特性和参数。     

GaAs化合物半导体光电导型探测器

本课题研发的GaAs化合物半导体光电导型探测器可用于脉冲辐射束的探测。化合物半导体GaAs、InP光电导探测器加上恒定电压，在脉冲X、γ射线束的照射下，光电导探测器的电阻下降，而在电极输出端输出正比于电阻变化的电流脉冲信号。本实验采用面垒工艺技术制备GaAs光电导探测器。     

半导体探测器输出电流检测系统前置放大器设计

为满足半导体探测器输出电流检测系统的需求,设计了与之相适应的前置放大器。该前置放大器基于超低偏置电流运放ADA4530,采用单个反馈电阻和T型反馈网络的I/V变换前置放大电路组成。测试结果表明:该前置放大器的放大倍数可达10 mV/pA,直流偏移为8μV;对于pA级分辨率,其输出噪声电压频谱密度仅为17.75 nV/(Hz)~(1/2),输出总噪声为409μV;可用于μA~pA范围内的核辐射探测器电流信号测量。     

北京同步辐射3B1束线软X射线光源及探测器灵敏度标定

本文简单介绍了北京同步辐射装置３Ｂ１束线软Ｘ测量装置的结构与概况，从单色器能量分辨，绝对光子能及出射光强线性三个方面对该装置光源特性进行了系统的研究，初步建立了标定用辐射场，并为用于惯性约束聚变的软Ｘ射线探测器进行了灵敏度标定，得到比较理想的结果。     

软X射线功率谱仪测量系统在"强光一号"的丝阵实验

闪烁体和光电管组成的软X射线功率谱测量系统,在西北核技术研究所的"强光一号"加速器上,测量得到了各种丝阵靶的X射线辐射功率波形,并对测量结果进行了分析.