CR—39探测器的α粒子径迹研究

研究了以KOH作蚀刻液、恒温60℃蚀刻时CR-39探测器的α粒子径迹情况。实验表明,α能量越低则径迹显现时间越短;能量低至70keV时,CR-39就不能显出径迹。径迹直径随蚀刻时间延长而增大。能量1—4MeV时径迹随能量变化较快;超过4MeV时,这一变化逐渐减小。当α粒子的入射角大于40°时,实际角度和根据径迹参数而求得的角度非常一致;而小于此角时,两者相差较大。     

CR-39塑料径迹探测器在不同蚀刻条件下的蚀刻性能测试

用~(252)Cf裂片径迹直径法测定V_g,由α粒子径迹蚀刻曲线的斜率测定V_α,d=V_α/V_g为相对灵敏度。当α粒子的灵敏度低于6MeV时,由α粒子径迹出现时的剥蚀厚度H_o来比较灵敏度。 把两小叠CR-39探测器(图1)用气球携带接受高空原初宇宙线照射。若高能宇宙线粒子在叠内不发生核作用,则应穿过全叠,而且在各片上的游离不变,可用来比较不同蚀刻条件     

CR-39探测器对α粒子入射角度和能量响应的实验研究

为掌握固体径迹探测器CR-39对α粒子的入射角度和能量响应特性,通过建立1个可调节α粒子的入射角度和入射能量的241Am源照射系统,进行了不同入射角度和入射能量的α粒子照射CR-39探测器的实验研究,比较了不同照射条件下的径迹密度.实验结果表明,CR-39对α粒子的能量响应下限约为0.5 MeV,对入射角度响应的上限约为70°.本研究结果可为优化设计测氡的扩散杯(瓶)、提高其对氡的探测效率等提供科学的指导依据.     

CR-39固体核径迹探测器用于中子测量化学蚀刻参数的优化

通过实验确定了CR-39固体核径迹探测器用于中子测量的化学蚀刻条件。根据有关资料和经验,对蚀刻结果影响较大的三个因子——蚀刻溶液的浓度(mol／L)、温度(℃)和蚀刻时间(h),采用正交试验法,并对正交试验进行补充和验证;通过对实验结果综合分析比较,在NaOH溶液浓度为5．5mol／L、温度70℃时间24h的蚀刻条件下,CR-39固体核径迹探测器对中子所形成的径迹轮廓清晰、大小适度,蚀刻效率高,易于识别和测读,能满足中子测量的需要。     

CR39探测器对5种能量α粒子的响应

利用5种能量的α射线照射CR39探测器,采用浓度分别为6.0 N和6.25 N的NaOH溶液,在70℃的恒温条件下蚀刻,获得了体蚀刻率,蚀去厚度、径迹直径与蚀刻时间的关系,α粒子能量与径迹直径的关系等性能参数,为研究CR39对质子和中子的响应奠定基础。     

CR39探测器的带电粒子能量响应研究

为在神光系列激光装置上开展惯性约束聚变(ICF)带电粒子诊断,通过0.7~10 MeV加速器质子源和241 Am放射性同位素α粒子源完成了CR39探测器的质子和α粒子能量响应实验研究,结合TRIM程序和半经验模型建立了CR39刻蚀动力学模拟程序,模拟分析了p、D、T和α粒子在正入射和斜入射条件下CR39的径迹形状与能量响应特征,对多种ICF带电粒子谱仪的CR39探测器单元的设计提出了优化方案。     

α径迹法用于分辨高浓铀和Pu微粒的方法研究

擦拭样品微粒分析技术是核保障环境样品分析的一种主要手段,从大量灰尘颗粒中识别并定位含高浓铀(HEU)或含Pu微粒是微粒分析首先需要解决的问题。本文以HEU和Pu微粒为研究对象,建立了用于微粒α径迹测量的样品制备方法,采用CR-39固体径迹探测器为α径迹探测器,测量了不同蚀刻时间2种微粒产生的α径迹星的径迹参数。结果表明:可通过测量径迹短轴与曲率直径并作图来分辨HEU和Pu微粒,该方法对于蚀刻时间大于10 h的微粒径迹星,均能明显分辨,对于径迹非常密集的径迹星,也能准确分辨。     

用宇宙线重核测试CR-39径迹探测器性能

本文介绍用宇宙线重核测定CR-39径迹探测器性能的方法。根据穿透探测器重核粒子径迹的蚀刻速率比V=Vr/V_g,测试了国产CR-39的探测灵敏度、一致性和均匀性。     

硝酸纤维素固体径迹探测器的蚀刻行为

用径迹直径法测定富士膜的灵敏度,测定5.15MeV α粒子径迹蚀刻曲线起始部分的斜率d_5和1MeV α粒子径迹蚀刻曲线的斜率d_1,按下式计算V_t/V_g:V_t/V_g=[1 (d_5/d_1)~2]/[1-(d_5/d_1)~2]。用目镜测微计测量α粒子径迹直径,用最小二乘法计算蚀刻曲线斜率。实验结果如下。     

国产CR-39塑料膜测量α粒子的研究

选用国产CR-39测量α粒子的实验研究结果表明:该材料经α标准源照射后,加以化学预蚀刻、电化学蚀刻,可得到清晰的树状径迹。在入射条件一致情况下,α粒子注量与产生的径迹密度呈线性关系。相对探测效率为20％。平均本底径迹为0.2个/mm~2。     

紧凑型磁质子反冲谱仪磁分析系统的能量刻度

介绍了一种用于多种特定环境下脉冲氘氚聚变中子能谱测量的紧凑型磁质子反冲谱仪的磁分析系统。通过三维粒子输运和蒙特卡罗模拟对磁分析系统性能进行了分析,使用CR-39径迹探测器和多个能量α单能粒子对系统进行了能量刻度。结果表明,磁分析系统具有良好的能量离散与聚焦性能,对给定能量范围的反冲质子,能够以1.5%~2.1%的能量分辨率实现（0.5~1.4）×10^－4的探测效率。     

纳米尺度上CR-39径迹蚀刻动力学研究

在对CR-39探测器蚀刻6h后发现照射区域与未照射区域的体蚀刻速率明显不同,因此用传统的几何模型无法正确得到几何量和物理量之间的对应联系.本文在以往辐射粒子固体径迹研究基础上,利用新的AFM观测手段得到纳米尺度的CR-39三维蚀刻径迹坑,并对探测器蚀刻几何模型进行了修正,提出了新的蚀刻速率比:V′＝V′/Virr对几何...     

α径迹法用于分辨高浓铀和Pu微粒的方法研究

擦拭样品微粒分析技术是核保障环境样品分析的一种主要手段,从大量灰尘颗粒中识别并定位含高浓铀（HEU）或含Pu微粒是微粒分析首先需要解决的问题。本文以HEU和Pu微粒为研究对象,建立了用于微粒α径迹测量的样品制备方法,采用CR-39固体径迹探测器为α径迹探测器,测量了不同蚀刻时间2种微粒产生的α径迹星的径迹参数。结果表明：可通过测量径迹短轴与曲率直径并作图来分辨HEU和Pu微粒,该方法对于蚀刻时间大于10 h的微粒径迹星,均能明显分辨,对于径迹非常密集的径迹星,也能准确分辨。     

一种高灵敏度的醋酸纤维素固体径迹探测器

为了寻找具有高灵敏度的记录轻粒子的固体径迹探测器材料,对几种国产醋酸纤维素膜进行了筛选,发现其中上海感光胶片厂生产的电影胶片片基灵敏度最高,进一步研究了蚀刻条件对记录。粒子相对灵敏度的影响,确定了最佳蚀刻条件。在此条件下,这种探测器记录α粒子的灵敏度高于8.78兆电子伏,超过现有的醋酸纤维素固体径迹探测器记录α粒子的灵敏度,与最灵敏的硝酸纤维素固体径迹探测器记录α粒子的灵敏度相近。     

各向同性固体核径迹探测器蚀刻速率比为变量时径迹蚀刻动力学模型

建立了起各向同性的固体核径迹探测器在蚀刻速率比为变量时,径迹蚀刻过程的动力学模型,提供了一整套蚀刻参数的计算公式,克服了简化近似模型所带来的计算误差,提高了α谱、质子谱等的能量分辨率。     

电化蚀刻固体径迹探测器相对灵敏度的计算

本文采用 Mason 电击穿公式,用一个简单的数字模型,对电化蚀刻过程中固体径迹探测器记录粒子径迹的相对灵敏度 S 与外加电场强度 E 的关系及其它有关参数的影响进行了研究。计算了 CR-39电化蚀刻的 S-E 曲线,并与一些作者的实验结果作了比较。     

0.65～1.5 GeV质子轰击厚Pb靶的中子学研究

在俄罗斯杜布纳联合核子研究所新建高能重离子加速器NUCLOTRON上用0.65～1.0 GeV质子轰击厚Pb靶,对靶区的中子参数进行了研究。使用的比靶的厚度为20cm,直径8cm,呈圆柱状。Pb靶的外围用6cm厚石腊作慢化体。质子沿比靶轴线入射,模拟加速器驱动次临界反应堆（洁净核能系统）的堆芯结构和核反应过程。在Pb靶表面和慢化体表面放置1mm厚CR-39固体径迹探测器薄片作为中子探测器,入射的质子数目为1.55×1013（0.65GeV）、0.84×1013（1.0 GeV）和1.22×1013（1.5 GeV）,用70℃ 6.5mol/L NaOH蚀刻CR-39中的     

水中氡的定量测量

利用对α灵敏的CR-39核径迹探测器记录~(222)Rn及其子体~(218)Po和~(214)Po的α粒子。用Ge(Li)-γ谱仪测量子体~(214)Pb和~(214)Bi的γ射线,以此对所使用的CR-39进行刻度。应用这种方法,研究了KTB钻井泥浆中氡随钻探深度的分布。     

固体核径迹氡探测器刻度系数及其受大气压强影响的蒙特卡罗模拟计算

利用氡及其子体在测量容器中的位置分布和衰变时α粒子出射方向的随机性,建立了固体核径迹氧探测器(SSNTD)的刻度系数的蒙特卡罗模拟计算程序。对不同大小的圆柱形容器和不同类型探测片(CR-39、LR-115)氡探测器的刻度系数进行了计算,其结果与已有的实验数据符合较好。     

薄塑料径迹探测器的电化学蚀刻

固体径迹探测器的电化学蚀刻法是Tommasion在1970年首先提出的,近几年来这种技术发展很快。此方法是把带有α粒子。裂变碎片和反冲核潜迹的固体径迹探测器薄膜放在蚀刻液中,在薄膜两边加上交变电场。这样蚀刻作用便大为加强,径迹直径可达100μm以上,能用肉眼观察。 但是电化学蚀刻要求薄膜厚度在100μm以上,如果小于100μm,薄膜容易击穿短路,使得电化学蚀刻难于进行。本文描述薄膜径迹探测器的电化学蚀刻方法以及观察到的现象。