新型雪崩光电二极管和CsI（Tl）晶体组成的闪烁探测器

本文介绍Ｓ５３４５型雪崩光电二极管用于ＣｓＩ（Ｔｌ）晶体光信号的读出，测量了γ射线的能谱，对应于＾２２Ｎａ的１．２７ＭｅＶ的入射能量，得到６．８％的能量分辨率。并对能量分辨率与光耦合面积及晶体尺寸、成形时间、偏压的关系等进行了测量。将雪崩光电二极管和ＣｓＩ（Ｔｌ）晶体组成一种新型的闪烁探测器的实验研究这在国内尚属首次。     

CsI(Tl)闪烁探测器读出电路设计

介绍了配置于新型γ能谱仪的CsI(Tl)闪烁探测器的读出电路设计。输入缓冲级采用折叠嵌位电路,改善了系统频率特性并提高了输入阻抗;放大级采用自举电路,改善了系统动态性能并提高了开环增益;输出级采用电流源负载电路,改善了输出信号的线性度并增强了系统的稳定性。实验表明:读出电路噪声为51.08 f C+1.97 f C/p F,时间漂移为0.112%,探头对137Cs源γ射线的输出信号信噪比可达23:1,能量分辨率可达4.98%。     

中能重离子在位置灵敏CsI(Tl)探测器中能损与光输出响应的关系

描述了一种双维位置灵敏CsI(Tl)探测器的结构及其读出系统,用中能次级束研究其能损与光输出关系。使用Bρ+(ΔE-TOF)方法鉴别次级束,刻度了CsI(Tl)探测器位置信号的线性,并用其光输出与入射粒子的A、Z关系刻度其能量。结果表明,CsI(Tl)探测器输出信号的ADC读出与QDC读出(即其光输出)有很好的线性关系。     

三单元探测器望远镜的能量刻度

介绍了３０ＭｅＶ／ｕ＾４０Ａｒ＋＾５８,６４Ｎｉ和＾１１５Ｉｎ反应中测得的部分实验结果,着重讨论了３０μｍＳｉ＋５００μｍＳｉ＋４ｃｍＣｓＩ（Ｔｌ）探测器望远镜的能量刻度,给出了一种可靠性好、可操作性强的能量刻度方法。     

半导体探测器个人剂量计及其性能测试

本文报道了用个人剂量监测的半导体探测器个人剂量计及其性能测试。结果表明：该半导体个人剂量计的能量响应值,在光子能量５０ｋｅＶ－１．３ＭｅＶ范围内,实验值与约定真值之差不大于±２５％,剂量率测量范围为１μＳｖ／ｈ－１Ｓｖ／ｈ。     

室温X(γ)射线半导体探测器的最新发展

在X(γ)射线能谱仪和工业检测仪表中以及剂量仪器中都期待理想的室温X(γ)射线半导体探测器的产生。 1982年11月彭华寿同志在第一次全国核探测器学术会议上作的“低能核辐射探测器进展”一文中谈到,多年来室温化合物半导体探测器的发展一直得到人们的注意,十多年来,国外较集中的对CdTe和HgI_2两种材料进行了研究,并取得了很大的进展,但尚     

碘化汞半导体探测器的能量分辨率

介绍了ＨｇＩ２晶体的生长方法及探测器制备技术，讨论了ＨｇＩ２半导体探测器的能量分辨率，测得ＨｇＩ２探测器在室温玻地＾５５Ｆｅ５．９ｋｅＶ和＾２４１Ａｍ５９．５ｋｅＶＡ射线的能量分辨率分别为１．３ｋｅＶ和３．４ｋｅＶ。     

被动式活性炭室内氡探测器刻度及初步应用

本文介绍了一种可以保持稳定氡气流的刻度系统,用于被动式活性炭室内氡探测器刻度,并简述了该探测器初步应用的结果。     

常温半导体探测器的近况及应用

本文概述了最近几年常温半导体探测器的发展情况。介绍了HgI_2、CdTe、CdSe和纯化离子注入型Si半导体探测器的性能。如这些新型的探测器投入应用将使核辐射检测仪表有更大的发展。本文又对利用法国施卢姆贝格公司的纯化离子注入型硅面结探测器进行浓度测量的研究作了介绍。     

CsI(Tl)晶体的APD前端读出特性研究

雪崩光电二极管(Avalanche photodiode,APD)体积小、探测效率高、内置增益、对磁场不敏感,但其内置增益、输出脉冲信号的信噪比受偏置电压与温度影响明显。将APD作为Cs I(Tl)闪烁晶体的光电读出器件,并配以低噪声的电荷灵敏前置放大器,组成闪烁探测器的探头。在不同的偏置电压与温度下,测试了该探头组成的闪烁探测器的能量分辨率。实测表明,偏置电压、温度将影响探测系统的能量分辨率,在室温且APD两端的偏置电压为370 V时,对能量为662 ke V的γ射线能量分辨率为4.98%;在-20-40oC内,能量分辨率随温度的降低而提高。     

Applied Moving-Temperature-Gradient Technique for CsI(Tl) Crystal Growth

A simple high-temperature furnace with two independent heating zones was developed based on the moving-temperature-gradient concept with an operating range of 400 to 1,200°C. Programmable temperature reduction rates of the two heating zones are independently controlled in a closed chamber for better thermal stability throughout the growth zone. In order to eliminate the driving mechanism and reduce subtle vibration, which could adversely affect crystal quality, the charge crucible and furnace are made stationary during the growth process. Measurement results of temperature distributions of gradient drifting rates at various positions along the growth zone are presented. The growth of CsI(Tl) scintillation crystals prepared from a mixture of 99.9% pure CsI powder and Tl powder, using the growth rate of 1 mm/h, temperature gradient of 25.5°C/cm, and temperature gradient drift rate of 2.5°C/h, was achieved with crystal sizes of 10 and 22mm diameter, both 70mm in length. Test results of gamma energy resolution at 662 keV of Cs-137 spectrum measurement revealed a resolution of 7–9%.     

自制CsI(Tl)晶体的能量测量性能

本文介绍了近代物理研究所自行生长的CsI(Tl)晶体用于γ射线及重离子能量测量的结果。测量662keVγ射线时得到好于10%的能量分辨(采用光电倍增管读出),同时光输出可达到同类型晶体的130%;测量能量为30MeV/u左右的重离子时得到好于2%的能量分辨(采用光二极管读出)。     

Maximum scintillation yields in NaI(Tl) and CsI(Tl) crystals estimated from the scintillation model for liquid rare gases

The maximum scintillation yields in NaI(Tl) and CsI(Tl) crystals were estimated theoretically by applying the scintillation model for liquid rare gases to crystal scintillators. Average energies required to produce one scintillation photon in the maximum scintillation yield, W_so, were estimated to be 10.6 ± 0.3 or 11.6 ± 0.3 eV for NaI(Tl) and 11.6 ± 0.3 or 12.5 ± 0.3 eV for CsI(Tl). The new experiment on scintillation yields gives W_so of 10.8 ± 2.0 eV for NaI(Tl) and 11.3 ± 2.1 or 9.3 ± 1.7 eV for CsI(Tl). The values show good agreement with the theoretical estimations. These results demonstrate that the scintillation model in liquid rare gases is applicable to inorganic scintillators such as NaI(Tl) and CsI(Tl) crystals.     

自制CsI(Tl)晶体的光输出非均匀性

实验测试了中国科学院近代物理研究所制备的9根大尺寸闪烁晶体样品(40mm×40mm×300mm)的光输出及其非均匀性。使用了多种光反射材料和包装方法对样品进行包装,对其光输出及其非均匀性进行测试。对实验数据进行分析,确定了大尺寸晶体的最佳读出端和包装方法。在测试中,所有CsI(Tl)闪烁晶体样品的光输出非均匀性均好于7%,部分样品可达到2%左右。结合本次实验结果,对影响CsI(Tl)晶体光输出非均匀性的因素进行了简要分析。     

Particle identification using CsI(Tl) crystal with three different methods

Three pulse-shape-discrimination (PSD) methods are applied to study the particle identification (PID) by using CsI(Tl) crystal, especially for identifying light charged particles. The zero-cross time method, fast and total component method and signal rise time method are used. The experiment, data analysis and results are compared. Good PID for p, α and γ can be achieved with a CsI(Tl)-photomultiplier assembly.     

基于硅光二极管阵列的X射线探测器的研制

介绍了10元CsI(Tl)闪烁晶体与10元硅光二极管阵列耦合而成的X射线探测器的设计制造过程。其中,二极管光敏元为0.75mm×1.25mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.25mm;闪烁体单元为1.0mm×1.5mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.9mm。对该探测器的硅光二极管进行了光谱测试和噪声测试,对射线探测器进行了串音和均匀性等性能测试。二极管的噪声为10?4V,射线探测器的非均匀性为0.08,有串音现象发生。对存在的问题进行了分析讨论并提出了改进方案。     

CsI(Tl)探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系

在放射性核束物理的实验研究中,通常采用CsI(Tl)探测器对反应产物中的带电粒子进行总能量测量.使用GEANT4软件对CsI(Tl)闪烁体探测器能量响应通进行了蒙特卡罗模拟,在考虑了晶体外表面包覆材料反射率、耦合光敏二极管面积、射程等影响因素后,重点研究了CsI(Tl)闪烁体探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系....     

高温气冷堆球流检测系统中CsI(Tl)探测器温度影响研究

为保证球床式高温气冷堆（PB-HTGR）球流检测系统投影数据获取过程中输出信号的稳定性,需对探测模块输出暗电流的稳定性进行分析。本文随机选取了2组CsI(Tl)探测器模块作为研究对象,并专门设计了温度及暗电流的控制和测量装置,分析了模块暗电流的输出特性及其控制要求。实验结果表明：各探测单元输出暗电流随温度的变化呈近似指数变化,且室温下温度波动±2 ℃时第32路单元的暗电流波动达8 pA。因此需对探测系统进行温度控制,同时分析实验数据并结合暗电流稳定性的控制要求,提出检测系统的最佳温控范围为（18~22） ℃,对应的温控精度为（±0.92~±0.21） ℃。     

CDEX实验中CsI(Tl)晶体反符合探测器实验测试

CDEX(China Dark matter EXperiment)合作组将在中国锦屏极深地下实验室(CJPL China Jin-Ping deep underground Laboratory)利用极低能阈高纯锗(ULE-HPGe)探测器进行暗物质的直接探测。在地下实验之前,对CsI(Tl)晶体反符合探测器进行了地面的实验研究。主要包括光导的选择,光反射层的选择,CsI(Tl)晶体的高度一致性测试,不同侧面非均匀性的测试,以及所有晶体的测试结果。通过地面实验的前期工作,我们对反符合探测器有了一定认识,为地下实验做了准备。