用于放射性惰性气体总β测量的组合探测器的厚度的确定

确定用于放射性情性气体总β测量的组合探测器塑料闪烁体和BGO的厚度。利用MCNP4C程序软件对塑料闪烁体和BGO组成的100种厚度的组合探测器,4种不同能量的γ光子的计数率进行计算,选择出一组使塑料闪烁体和BGO对不同能量γ光子计数率最接近同比关系的厚度组合,从而实现扣除塑料闪烁体中的γ计数,测定放射性情性气体中总β计数的目的。结果表明,塑料闪烁体为1cm厚、BGO为3 cm厚时,可以为最终设计探测部件的尺寸提供重要参数。     

基于14 MeV μs脉冲中子发生器与NaI(Tl)和BGO闪烁探测器的爆炸物检测系统的研制

介绍了利用14MeV μs脉冲中子发生器、NaI(Tl)和BGO闪烁探测器建立的爆炸物检测实验系统。研究了中子感生瞬发γ能谱的时间特性，分别测量了快中子的非弹性散射γ能谱和热中子辐射俘获γ能谱。使用了NaI(T1)和BGO两种探测器测量γ能谱；NaI(Tl)探测器在测量“N的热中子辐射俘获γ10、835MeV时表现出了很好的性能，而BGO探测器则在测量^12C和^16O的快中子非弹性散射γ时得到了较好的结果。利用这两种探测器测量了22种样品，其中包括RDX、TNT、NQ3种炸药。根据NaI(Tl)和BGO测量到的中子感生瞬发γ能谱，在分析了^1H、^12C、^14N、^16O的元素含量之后，有效地实现了对炸药与普通物品的分辨。     

基于14 MeV μs脉冲中子发生器与NaI(Tl)和BGO闪烁探测器的爆炸物检测系统的研制

介绍了利用14 MeV μs脉冲中子发生器、NaI(Tl)和BGO闪烁探测器建立的爆炸物检测实验系统.研究了中子感生瞬发γ能谱的时间特性,分别测量了快中子的非弹性散射γ能谱和热中子辐射俘获γ能谱.使用了NaI(Tl)和BGO两种探测器测量γ能谱;NaI(Tl)探测器在测量14N的热中子辐射俘获γ 10.835 MeV时表现出了很好的性能,而BGO探测器则在测量12C和16O的快中子非弹性散射γ时得到了较好的结果.利用这两种探测器测量了22种样品,其中包括RDX、TNT、NQ 3种炸药.根据NaI(Tl)和BGO测量到的中子感生瞬发γ能谱,在分析了1H、12C、14N、16O的元素含量之后,有效地实现了对炸药与普通物品的分辨.     

爆炸物检测中的模拟计算

为优化基于伴随α粒子技术的爆炸物检测系统中的γ探测器和数据分析软件,利用蒙特卡罗程序EGSnrc对γ探测器的探测效率和能量响应分别进行了模拟。NaI(Tl)、BGO等几种无机闪烁体γ探测器探测效率的模拟计算结果为探测器的优化选择提供依据;对碳、氧单质元素、硝酸氨、模拟炸药样品在14MeV中子作用下的特征γ射线,在Φ5″×8″NaI(Tl)探测器的能量响应模拟计算结果进行了分析,并与实验测量能量响应进行了比较。结果表明,模拟方法可靠,应用该方法可对其他的单质材料来进行响应计算以建立响应函数数据库。     

新型放射性气溶胶总β测量组合探测器设计

安全壳内放射性气溶胶总β测量为壳内污染情况及一回路系统承压边界有无破坏、泄漏提供判断依据。对β射线敏感的塑料闪烁体对γ也敏感,γ本底扣除是总β测量中的难题。新型组合探测器用塑料闪烁体作为总β测量主探测元件,BGO作为γ测量从探测元件。根据两种闪烁体光衰减时间差可实现它们各自输出信号的甄别与计数,参照BGO中产生的脉冲计数扣除塑料闪烁体中γ本底。本工作推导出探测器中两种闪烁体对γ绝对探测效率的计算公式,用蒙特卡罗方法模拟,确定γ分别在BGO与塑料闪烁体中引起脉冲数的比例。结果表明,该组合探测器能使γ本底降低约1个数量级。     

利用γ-γ土壤密度探头测量沙卵石地层的密度

利用γ-γ土壤密度探头测量沙卵石地层密度的主要困难是不能用压打和震动的方法下进路管,为此不得不用地质勘探钢管钻孔进行测量。然而地质钻孔孔径较大,用γ-γ土壤密度探头测量时,井内散射本底远大于来自地层的康普顿散射光子,不能分辨地层密度。我们采用了图1的探头系统,用垂向屏蔽体屏蔽来自井内的康普顿散射光子,使探测器只记录来自地层的散射光子,对沙卵石地层密度进行测量。所用放射源为~(137)Cs,210mCi,源到探测器中心的距离为36cm。探头系统的提放利用了细钢丝绳、三角架和小型绞车。利     

主动法探测炸药成分的实验研究

阐述了采用主动法探测炸药的原理,分析了屏蔽体、自然界本底和反应截面对炸药中1H,12C,16O和14N核素的测量影响。并利用252Cf中子源辐照模拟炸药半球,采用高纯锗γ探测器探测由中子与1H,12C,16O和14N核素发生(n,γ)俘获反应产生的射线。利用MC-NP对炸药中产生γ射线的概率进行了计算,并采用相对效率法进行了实验结果的分析。实验结果表明:主动法探测炸药成分(1H和14N)是可行的。     

FJ422型BGO反康普顿屏蔽探测器

本文介绍了FJ422型BGO反康普顿屏蔽探测器的主要性能,它与ORTEC的高纯锗探测器相配合,在无物质屏蔽的条件下,对~(60)Coγ源在50—1100keV范围内的康普顿减弱系数为4—5.5,与同样效果的NaI(T1)屏蔽探测器相比较,其体积减小了80％。     

用于测量放射性气溶胶β射线的Phoswich探测器的蒙特卡罗模拟

描述了用于β放射性气溶胶放射性活度测量的Phoswich探测器的蒙特卡罗模拟.Phoswich探测器由塑料闪烁体和BGO无机闪烁体组成,应用Geant4蒙特卡罗程序,对不同入射粒子在塑料闪烁体和BGO内的能量沉积与衰减特性进行了数值模拟计算,去除α射线和γ光子的影响后,得到能用于放射性气溶胶的β放射性活度测量的Phos...     

天然伽玛射线谱的全谱分析

介绍一种新的现场测量天然γ放射性的系统。该系统是由一个高效率的BGO闪烁体探测器与全谱数据处理方法(FSA)构成的。这项技术用(几乎)全部的谱形和所谓的标准谱来计算地质体中(沉积岩、其他岩石等)的~(40)K、~(238)U、~(232)Th的比活度。同时也介绍了全谱分析方法及如何确定标准谱。构建了在不同几何体上的标准谱,并比较它们的强度与谱形。将该系统的性能与传统的探测系统,即由NaI探测器与窗口分析方法构成的系统进行了对比。野外实验中对具有代表性的计数率在获得相同的精度情况下,应用新的测量系统要快10～20倍。这就缩短了积分时间,即测量时间短或者说有更好的空间分辨率。通过一次航测试验给出了该系统的应用实例。其应用结果与传统的笨重测量系统进行了对比。本文将讨论该系统目前的状况及其未来研究的展望。     

MCNP5模拟γ射线反散射谱的影响因素

为了研究γ射线反散射峰与散射体的物质成分、厚度、入射射线能量和几何布置之间的关系。本论文基于蒙特卡罗方法,运用MCNP5程序模拟放射源137Cs、60Co发出的γ射线经过不同厚度的石蜡、玻璃、Al、Fe、Cu和Pb散射后反散射谱的变化,所得结果与实验谱符合较好。结果显示:散射体厚度与原子序数同时增加且原子序数大约到26以后,反散射峰值才随原子序数增加而减小;探测器与放射源的距离为10 mm时,137Cs、60Co发出的γ射线经Fe、Cu散射后,Fe、Cu的厚度分别为1.6 cm和2.4cm时,铁的峰值高于铜;反散射峰值随源与探测器之间的距离增加而减小,与入射射线能量无关。试验结果对进一步开展反散射在工业,农业和医疗业的辐射屏蔽的研究有一定的指导作用。     

研究性重水反应堆冷却回路~(16)N的测量和计算

一、前言重水反应堆运行时,由于重水本身受快中子的辐照,产生强放射性的~(16)N,它发射高能γ,是冷却回路γ放射性的主要来源。在设计冷却回路生物屏蔽层时,其厚度主要决定于~(16)N的γ源强。此外,国外很多动力堆还利用~(16)N的γ放射性强度来监测反应堆的热功率,它具有响应时间快、不引起通量畸变等优点。因此,确切地给出冷却回路重水中~(16)N的放射性强度,无论从为堆的安全运行提供辐射剂量数据,或是为冷却回路屏蔽设计提供经验均是很有意义的。本文叙述了在我国研究性重水堆上所采用的测量和计算冷却回路重水中~(16)N浓度的方法和结果。     

锦屏深地核天体物理实验室γ本底测量

正锦屏实验室是目前世界上最深的地下实验室,其表面2 400m多的岩层覆盖很好地屏蔽了宇宙线带来的本底。锦屏深地核天体物理实验室(JUNA)计划依托锦屏实验室的低本底条件,对具有重要的核天体物理意义的带电粒子辐射俘获反应进行测量。本工作中,在CJPL-I实验室进行了高纯锗(HPGe)和BGO探测器的γ射线本底测量实验。为对比屏蔽的效果,分别对完全屏蔽条件下和无屏蔽条件下的锗探测器本底进行了测量,并根据JUNA项目将采用的探测器参数,对其本     

BGO六棱柱探测元性能的研究

用~(54)Mn,~(57)Co,~(60)Co,~(22)Na和~(137)Cs源测量了BGO六棱柱探测元的能量线性,对662keV的γ射线能量分辨率为18％。两个BGO探测器间的符合时间分辨半宽度为6.9ns,BGO六棱柱与HPGe探器测间的时间分辨半宽度为8.3ns。     

NaI(Tl)探测器γ模拟谱修正方法研究

目前,利用MC软件模拟γ谱,对γ谱仪进行无源刻度已得到广泛应用。但是存在着γ模拟谱与实测谱在康普顿坪区差异较大的问题,难以将γ模拟谱用于γ谱的定量分析。本研究针对此问题,以NaI(Tl)探测器γ谱的MC模拟为主要研究内容,对不同能量、不同条件的γ模拟谱与实测谱进行了对比分析,建立了NaI(Tl)探测器γ模拟谱的修正方法,得到了不同能量、不同条件下的γ模拟谱康普顿坪区的修正因子。经修正,γ模拟谱与实测谱在康普顿坪区的最大相对偏差不超过±2.38%。将所建修正方法用于NaI (Tl)探测器的γ谱分析,不仅能缩短γ谱的测量时间,也能大幅提高MC方法用于γ谱解析的准确度。     

NaI、BGO、BaF_2、CsF和塑料闪烁体对1.5MeV以下γ射线的固有探测效率

闪烁体在γ测量中已广泛应用。NaI晶体早已用于γ探测。近年来又有一些新的闪烁体被用作γ探测器。主要有BGO(锗酸铋)、BaF_2和CsF。塑料闪烁体在某些情况下也用作γ测量。 这几种闪烁体中,NaI有最高的闪烁光产额,因而能量分辨率好。BGO是高Z高密度物质,γ探测效率高。CsF和塑料闪烁体都是快闪烁体,适于做快符合和高计数率测量。BaF_2除有     

MC法模拟不同中子源激励铀材料中子和γ飞行时间谱

为探索中子源激励探测铀材料应用技术,基于Geant4平台建立了中子源激励铀材料模拟中子和γ飞行时间谱的数学模型,模拟计算了利用不同中子源激励铀材料、使用不同探测器计数的中子和γ飞行时间谱,结果与已有相应实验谱特征相符。模拟结果表明:D-D和~(252)Cf源激励得到的中子和γ飞行时间谱有明显差异;在相同激励源和测量几何条件下,使用液体闪烁体探测器和塑料闪烁体探测器记录到的中子和γ飞行时间谱基本相同。本文结果可为外中子源激励探测铀材料技术研究提供参考。     

用散射中子测量管道油垢厚度的实验与模拟

由~(241)Am-Be中子源、锂玻璃探测器和微机多道谱仪等组成的实验装置,测量了不同石蜡(模拟油垢)厚度的散射中子计数.同时用蒙特卡罗模拟,分别对~(241)Am-Be中子源、~(252)Cf中子源和14MeV中子源,计算得到了相似几何条件下,对应于不同石蜡(模拟油垢)厚度的散射中子计数.在模拟计算中,考虑了锂玻璃探测器的探测效率.对实验和模拟计算的结果进行了比较和讨论.     

阈探测器活化γ射线测量技术研究

采用实验测量和蒙特卡罗计算相结合的方法,较为系统地研究了在小空间、弱高能中子场等特定实验条件下的阈探测器测量技术。主要研究了γ射线自吸收、中子自屏蔽、阈探测器之间的扰动影响以及散射本底中子等因素。获得了自吸收、自屏蔽随活化箔厚度不同的变化规律。研究结果表明,选用合适厚度的活化片,可降低实验系统误差。用屏蔽法检验了散射本底中子影响,高阈能探测器本底中子的影响很小。     

用于热核巨共振研究的大面积BGO闪烁探测器

报道了大面积BGO闪烁控制器用于132MeV^16O ^197Au反应中形成的热核巨共振研究，利用飞行时间法鉴别中子、γ。用EGS4程序模拟探讨器对γ连续谱的响应，利用BGO闪烁探测器中Ge俘获中子发射的γ对探测器进行了能量刻度。