抽头延迟线读出的多丝正比室

本工作是为制作Q3D磁谱仪焦面探测器而进行的预备实验,目的在于研究用抽头延迟线方法读出多丝正比室的位置信息,提高位置分辨能力,以满足谱仪系统对探测器的要求。 在用~(241)Amα源作检验源,多丝正比室的阴极采用抽头延迟线读出方法,电子仪器采用本单位生产的NIM插件的情况下,实验的初步结果为:位置谱的半宽度约0.9mm,线性曲线的积分非线性为±0.6％。利用这一结果可以制成一维、二维位置灵敏探测器。     

一维电阻阳极位置灵敏探测器

本文主要介绍一维电阻阳极位置灵敏探测器工作的物理机制及它的主要性能和应用，其一维电阻阳极位置分辨率优于２００μｍ能量位置之间的线性相关系数为０．９９９６１３８，并成功地用际于电子动量谱仪中。     

一个二维读出多丝正比室的实验研究

中国散裂中子源(CSNS)反射谱仪中的高精度二维位置灵敏中子探测器以多丝正比室为探测单元.为了深入了解二维读出多丝正比室的性能及为中子探测器多丝室单元设计提供参考和依据,制作了一个二维读出多丝正比室模型.对模型的能量分辨率、正比性、位置分辨率等各种性能进行了较为系统的实验研究.测量得到当阳极高压在1700V～1900V时,多丝正比室模型的能量分辨率在23.5%左右,正比性较好,沿着阳极丝的位置分辨(FWHM)为0.3mm左右.     

基于球谱仪的中子剂量率仪设计

研制了一套基于球谱仪的中子剂量率仪。采用单个慢化球及位置灵敏计数器的探测结构,通过单次测量即可计算出中子剂量等信息。在基于电荷分配法的读出电路中,通过对电荷灵敏放大器及滤波成型电路的参数进行优化,使探测器系统的平均位置分辨达到6 mm。利用硬件寻峰等数字信号处理技术,使数据获取系统的最高计数率达到200 k·s-1,满足剂量率仪实时性的要求。     

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。     

快电子能量损失谱仪的一种新的多道测量方法

介绍了一维位置灵敏探测器在高分辨快电子能量损失谱仪上的应用。系统地讨论了在定点测量模式和扫描测量模式下的针对此谱仪的数据处理方法,并提出了一种新的数据处理方法,可以在扫描模式下通过离线分析得到更细致的能谱。     

一种低噪声电荷灵敏前置放大器的研制

介绍了一款新型低噪声电荷灵敏前置放大器的研制。该电荷灵敏前置放大器采用新的自主设计方案,可利用计算机的USB接口直接供电,其电子学等效输入噪声约为0.08 f C,积分非线性为1.8%。该电荷灵敏前置放大器可用于小型半导体核探测谱仪的信号读出放大。集探测器偏置高压、低压电源、电荷灵敏前放、成形电路于一体,体积小、使用方便、噪声低。     

中国先进研究堆中子残余应力谱仪校准

为校准中国先进研究堆（CARR）中子残余应力谱仪,获得一维位置灵敏探测器（PSD）的灵敏度系数、位置坐标与衍射角的几何关系及零点等参数,设计了校准实验和软件,并将获得的校准参数用于标准Fe粉前4个衍射峰的数据预处理,校正衍射峰位与计算衍射角的差值符合残余应力谱仪的误差要求。结果表明,该工作能准确获得校准参数,并可用于CARR中子残余应力谱仪的数据预处理。     

中国先进研究堆中子织构谱仪二维位置灵敏探测器数据分析与处理方法

中子织构谱仪在航空航天、交通、核工业等领域关键材料的织构研究中具有独特的优势。为了提升探测效率，中国先进研究堆中子织构谱仪在2020—2021年进行了升级改造，将探测系统从单个³He计数管升级为大尺寸二维位置灵敏探测器。本研究针对中国先进研究堆中子织构谱仪升级后的实验测量数据，提出了从二维位置灵敏探测器获得的衍射中子计数到织构极图转换的数据处理与分析方法，并基于该方法使用Python语言开发了中子织构数据处理和分析软件系统，对实际测量数据的应用验证了该软件系统的可靠性。该系统实现了二维位置灵敏探测器数据到极图数据的转换和极图绘制，满足了中子织构谱仪升级后的功能需求。     

2×2阵列H8500光电倍增管简化读出电路的设计

研发了基于两级电阻网络简化电路结合局域重心法定位的简化读出电子学电路,用于2×2阵列的H8500多阳极位置灵敏光电倍增管的前端位置信号读出与处理。实验结果显示:此设计方案能有效将256路读出信号简化至4路处理信号,还能较好分辨出1.2mm像素的NaI(Tl)阵列晶体,同时使探测器的成像视野达到探测器内在的灵敏范围。对各光电管单元边缘及拼接的交界区,需进行有效的光学补偿,才能较好弥补非灵敏区像素的探测性能。     

Development of high-resolution single-ion PSD using random access memories

Using heavy-ion microbeam, we have examined the feasibility of a Static Random Memory (SRAM) as an in situ Position Sensitive Detector (PSD) with bit-cell size resolution for extremely low current ion beams. It is found that SRAMs are promising candidates for high-resolution PSD to diagnose an extremely low current ion microbeam.     

基于NINO芯片的TOT读出电子学系统的研究

介绍了CERN设计的一款基于过阈时间法(Time-Over-Threshold)的ASIC芯片——NINO,并列出了一些基于NINO芯片设计的测试板的测试结果,用于评估该芯片在BES III端盖TOF升级及在中子管位置灵敏探测器中的位置测量中应用的可能性。NINO芯片8通道高度集成,对实验电路板的设计和测试表明,其噪声抖动低(前沿噪声抖动约5.1 ps),可以满足TOT方法中高精度时间测量的要求。     

Phosphors’ lifetime measurement employing the Time Between Photons method

The Time Between Photons theory (hereafter TBP) is applied to the evaluation of the lifetime of phosphors employed in the Ion Photon Emission Microscope (IPEM). IPEM allows Radiation Effects Microscopy (REM) without focused ion beams and appears to be the best tool for the radiation hardness assessment of modern integrated circuit at cyclotron energies. IPEM determines the impact point of a single ion onto the sample by measuring the light spot produced on a thin phosphor layer placed on the sample surface. The spot is imaged by an optical microscope and projected at high magnification onto a Position Sensitive Detector (PSD). Phosphors, when excited by an ion, emit photons with a particular lifetime, which is important to evaluate. We measured the statistical distribution of the Time Between consecutive detected Photons (TBP) for several phosphors and have been able to link it to their lifetime employing a theory that is derived in this paper. The single-photon signals are provided by the IPEM-PSD, or faster photomultipliers when high-speed materials had to be assessed.     

数字模拟棒位探测器的研究

提出了一种结构简单、工作可靠、测量精度较高的控制棒棒位探测器－－数字模拟棒位探测器。该探测器由两个反饶串接的长电感线圈，两个短电感编码线圈与一根编码芯棒组成，其中，编码芯棒由一段导磁衔铁与一段非导磁材料组成。当编码芯棒在线圈中央轴向运行时，初级线圈上输入的交变励磁信号必在次级线圈上产生交变的感应信号，通过接收这些线圈的输出信号并进行处理从而判断控制棒在堆内的运行位置。实验结果表明：本数字模拟棒位探     

软件补偿自编码棒位指示系统

目前,压水堆核电站普遍采用线圈编码式棒位指示系统测量其控制棒位置,而在此基础上发展发展的自编码数字式棒位指示系统的探测器与前述系统的探测器均需补偿线圈来实现差动输出,从而提高输出信号的信噪比。本研究提出并从理论上证明后者可取消专设的补偿线圈而采用软件补偿,并据此设计了软件补偿自编码棒位探测器。该方案进一步简化了棒位指示系统的探测器结构,使其线圈数量少,轴向长度缩短,结构简单的优点得以在２００ＭＷ供     

Effect of Timing Non-Linearity of Position Signal on the Output of Linear Discharge Type Analogue Charge Division

Abstract

Linear Discharge Type Analogue Charge Division is a method of determining the position of ionization in the Single Wire Position Sensitive Proportional Counter (SWPC). The division output is proportional to the position of ionization where the numerator input is the pulse (V₁) taken from the one end of the anode and the denominator input is the sum of the pulses (V₁ + V₂) taken from both ends. There exists a difference between the timing of the peak of the numerator and denominator input pulses which varies with the position and shows a non-linear characteristic. As the peak-hold gate signal of the analogue charge division is obtained from the denominator input pulse, the effect is reflected on the output of the charge division.

The timing non-linearity of the input signal and the ultimate position output non-linearity are estimated analytically. The effect is evaluated for various parameters, such as, the intrinsic time constant of SWPC, the shaping time constant and gate signal's delay etc. The position output for a 1.8m long (15/μmφ) SWPC has been obtained experimentally and the observed output non-linearity is presented and compared with the estimation.     

新型~(210)Po测量仪的研制

为提高~(210)Po测量仪的检测灵敏度、扩大活度检测范围和提升检测工效,研制了新型仪器。该仪器共有五个测量通道及其独特结构,探测元件选用面垒半导体探测器,屏蔽盒和送样器选择放射性杂质极少的黄铜等材料及结构,主要电路采用ARM微处器理和超高速运算放大器芯片,人机界面采用触摸技术与电脑程控相结合。仪器省去了铅室屏蔽装置、反符合探测器及其相关线路,重量轻、体积小。适用于~(210)Po样品分析,也可检测其他极微弱α样品。     

基于位置灵敏光电倍增管的小型γ相机

描述了一套基于位置灵敏光电倍增管（PSPMT）的小型γ相机系统的建立与测试。该系统由PSPMT、整体式NaI(Tl)晶体、平行孔铅准直器和电子学系统构成,其对^57Co(122keV)泛源γ射线的能量分辨率为27％;对于2mm直径铅准直孔的空间分辨率（FWHM）约为4mm。测试结果表明,这种γ相机在小视野放射性显影方面与传统γ相机相比有其优越性。     

RF front-end for digital beam position monitor signal processor

RF circuit board has a significant impact on performance of the Digital Beam Position Monitor (DBPM) in storage ring of a synchrotron radiation facility.In this paper,a front-end RF board is designed for DBPM,and schematics of the RF board and the test results are given.In view of the inevitable inconsistency in the multi-channel circuit,a calibration circuit is designed to reduce such an influence.The test results show that the calibration method is useful for beam current dependence which is sensitive to channels inconsistency.     

直流微电流前置放大器的研究

介绍了一种直流微电流放大器的设计,先通过原理分析,指出应重点注意的一些关键性问题及提高信噪比的途径.并以此设计了实用电路,给出测试方法及测试数据.该放大器具有分辨率高、响应快、漂移低、稳定性好以及价格低廉等优点,非常适合光电流、生物电流及射线电流测量.