大面积光纤阵列探测器探测单元性能的进一步测试

对大面积光纤阵列探测器中的光纤阵列探测单元的性能进行检测。测试了不同形状、不同材料的光导以及光导包裹不同反光材料时光纤探测单元的传输效率及时间分辨和位置分辨。确定了大面积光纤探测器探测单元所使用光导的材料和形状，给出了光纤阵列探测器探测单元可达到的时间分辨。     

RIBLL终端光纤矩阵探测单元时间分辨测量

本文描述了兰州放射性束流线(RIBLL)终端大面积闪烁光纤矩阵探测装置的结构。用两种方法测量了该光纤矩阵单元的时间分辨,得到的最佳时间分辨为520ps(FWHM)。光纤矩阵探测装置的角分辨为?φ≈0.39°,?θ≈0.79°。同时,实验研究了探测器所用光导的传输效率和对时间分辨的影响。     

两种位置灵敏平行板雪崩探测器

为兰州重离子加速器放射性次级束流线 (RIBLL)设计研制了两种结构双维位置灵敏低压气体平行板雪崩探测器 (PPAC)。用 3组分α粒子辐照 ,传统结构的PPAC ,对于 70 0Pa异丁烷和C3F8工作气体 ,分别得到 0 76mm(FWHM )和 0 64mm(FWHM)的位置分辨 ,探测效率为 99 1 %。新的多级位置灵敏平行板雪崩探测器 (MPPAC) ,对 65 0Pa异丁烷工作气体 ,测得 0 5 8mm (FWHM )的位置分辨、99 2 %探测效率和色散远好于± 0 2mm的位置线性。MPPAC增益较传统PPAC高 ,C3F8较异丁烷阻止本领强 ,适合探测较轻粒子。     

大面积中子闪烁探测器阵列技术研究

介绍了在神光Ⅲ原型上建立大面积中子闪烁探测器阵列用于诊断压缩密度的具体方法,其中包括物理实验原理、探测器工作原理、电子学系统设计和探测器系统对靶室等环境的要求。给出了各部件的具体参数,分析了影响探测系统性能的主要因素,并提出了建立大面积中子闪烁探测器阵列的实现途径。     

塑闪墙在束性能测试

在HIRFL通用散射室的终端调试时完成了0°附近Pilot U塑闪墙的性能测量,给出了位置分辨为Δx=3cm,时间分辨为600ps,并能分辨出Z≤6的几种主要粒子,测得100×5×1cm~3的Pilot U有效光速为16.37cm/ns,有效衰减长度为92.4cm,并解决了同一条塑闪在0°附近的粒子多击问题。     

用于~(16)C核集团结构实验研究的望远镜探测器阵列性能研究

对16C核集团结构实验研究中使用的望远镜探测器阵列的性能进行了研究,此望远镜阵列主要用于靶后反应产物的探测及粒子鉴别。探测器阵列由9组望远镜组成,其中包括了硅微条、位置灵敏硅探测器(PSD)、大面积硅探测器(SSD)和CsI探测器单元在内的多种类型的探测器。用241Amα源对组成望远镜的各探测器进行了测试和优化,且在中国科学院近代物理研究所的重离子加速器放射性次级束流线(RIBLL)上进行了在束测试。结果表明,研制的望远镜探测器阵列具有较好的能量分辨、高的角分辨及粒子鉴别能力,可满足通过碎裂反应来研究16C等原子核的集团结构的需要。     

塑料闪烁光纤阵列探测器研制及验证

为解决污染土壤中90Sr的快速、直接测定难题,研制了塑料闪烁光纤阵列探测器,通过塑料闪烁光纤空间排布设计、多路信号分析逻辑设定,实现从β、γ及宇宙射线信号中甄别出90Sr 90Y衰变的β射线信号,完成了土壤中90Sr的直接测量。探测器本底计数率为198 s-1,90Sr探测效率为14%,最小可探测活度为018 Bq/g（5 min）,测量净计数率与参考土壤90Sr比活度呈线性关系,拟合优度为0999。测量了极低放污染土壤,通过添加定量的90Sr再次测量方式对结果进行验证,测量值与参考值符合较好。塑料闪烁光纤阵列探测器测量速度快、准确度高,可用于核设施退役、环境普查等大规模土壤样品90Sr快速、直接测定。     

塑料闪烁光纤阵列探测器的结构设计

具有多层阵列结构的塑料闪烁光纤探测器可实现土壤中⁹⁰Sr含量的直接、快速测量,闪烁光纤阵列结构和信号处理方式是提高⁹⁰Sr含量测量精度和抗γ射线干扰能力的关键参数。本文利用蒙特卡罗方法对探测器建模和计算,优化了探测器的结构。推荐的闪烁光纤阵列探测器为5层结构,第4层为厚度不小于6 mm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）吸收层,其他层为厚度1 mm的双涂层方形塑料闪烁光纤阵列。第1~3层信号符合后输出,可提高探测器对γ射线的甄别能力。     

基于塑料闪烁探测器的飞行时间系统

北京HI-13串列加速器的次级放射性核束装置上,为有效鉴别、监督次级束并确定其能量,建立了一套基于塑料闪烁探测器的飞行时间系统。结合次级束共振散射反应1H(¹⁷F,p)¹⁷F的厚靶实验,对该套飞行时间系统予以描述,并对其性能进行讨论。     

一维位置灵敏塑料闪烁探测器的测试

随着兰州重离子加速器HIRFL的建成出束,一批实验终端也已经建成并投入使用。大面积位置灵敏电离室终端是其中之一,它包括一个80cm,一个140cm的电离室。电离室具有较大的立体角,可以测量低能粒子的能量及空间位置,可鉴别粒子电荷,如配以时间测量,还可鉴别粒子质量。但气体电离室质量厚度不大,对轻粒子阻止本领低,所以在电离室后面加上较厚的塑料闪烁探测器,以满足中能物理实验的需要,可以测量出射粒子和碎片的能量,并能鉴别粒子种类,同时还可以得出粒子的位置、多重性等信息,有利于进行符合测量。     

闪烁光纤及其在粒子物理实验中的应用

本文简述了闪烁光纤的基本特性,并介绍了目前在粒子物理中的应用研究。     

方形闪烁光纤阵列出射荧光特性数值模拟

为对方形塑料闪烁光纤阵列的出射荧光特性进行分析,利用Geant4蒙特卡罗程序包将中子在闪烁光纤阵列中的能量沉积弥散过程和荧光（E≤100eV）在光纤内部的传播过程进行耦合输运模拟。分析14MeV中子入射点的位置对荧光强度分布的影响,找出计算闪烁光纤阵列调制传递函数的1个等效点。讨论了荧光强度分布、荧光收集效率与角分布之间的关系。以5cm厚闪烁光纤阵列为例,讨论了闪烁光纤阵列的调制传递函数和平板闪烁体的能量沉积分布函数、抽样函数之间的关系。结果表明,闪烁光纤阵列的调制传递函数近似可用平板闪烁体的能量沉积分布函数经函数rect(x,y)抽样后的结果作二维傅里叶变换得到。     

大面积阵列中子伽马甄别探测器的蒙特卡罗模拟研究

对特殊核材料的检测关乎国土安全,需要一个快速、安全可靠的辐射检测系统。采用Geant4蒙特卡罗模拟软件建立一套基于塑料闪烁体的大面积中子伽马探测系统。研究单根闪烁体晶体不同截面边长、多种层数结构以及不同natGd₂O₃包裹方式等探测器的关键参数,通过调整探测器的响应数目阈值评估探测器的n/γ甄别性能。结果表明,当采用截面边长为6 cm×6 cm的塑料闪烁体包裹25 μm厚的natGd₂O₃、探测器之间放置3 mm厚Pb板以及探测器响应数目阈值设置为3时,阵列探测器可以达到约23%的中子探测效率以及约802的n/γ甄别比。计算结果可对大面积阵列探测器的关键参数优化提供理论依据。     

大体积氟化钡探测器的性能测试

中国原子能科学研究院正在研制建立的γ全吸收型探测装置（GTAF）由40个氟化钡（BaF₂）探测器单元组成。对单个大体积氟化钡晶体探测器单元的主要相关性能,诸如单个探测器的组装、晶体封装条件和探测器能量分辨、时间分辨及其长期稳定性等进行测试。测试结果表明,40个氟化钡（BaF₂）探测器单元的能量分辨和时间分辨符合基于γ全吸收型探测装置的中子辐射俘获核反应截面测量需求。     

大面积大动态粒子探测器

动达范围达10~4的大面积闪烁探测器已研制成功并成功地用于超高能宇宙射线的长期观测。它有好于90％的位置一致性,约4×10~4/m~2的最大可测粒子密度。本文还介绍了它的标定和使用方法,讨论了测定的可靠性问题。     

大面积Si(Li)X射线探测器

本文介绍了30mm~2和80mm~2大面积Si(Li) X射线探测器的研制工艺及测量中的部分问题,并作了讨论。80mm~2探测器的系统能量分辨率为173eV(对~(55)Fe 5.89keV Mn Kα X射线),该指标已达到国外同类产品的水平。