使用单能X射线辐射装置对CdTe探测效率的实验刻度

CdTe探测器对单能平行光子源的绝对测量之前,需要进行效率刻度。利用MCNP5蒙特卡罗模拟程序建立CdTe探测器物理模型,模拟计算了10~260keV能量段能点的本征探测效率,在10~60keV能量段探测效率高于75%。用单能X射线装置和HPGe探测器对CdTe探测器本征探测效率进行了实验刻度。结果表明,在10~100keV能量范围内CdTe探测器的模拟效率与实验效率趋势一致,最大误差不超过5.6%。因为Te元素在27keV和32keV处会产生逃逸峰,导致探测效率在这2个能量处有明显下降趋势。用241Am和133Ba放射源对CdTe探测器进行效率刻度验证,在能量为59.54keV和81keV放射源标定的探测效率与单能X射线辐射装置测量值相符。     

宽能平面型HPGe探测器能量刻度及MC模拟

为更好服务于环境辐射监测,通过标准放射点源241Am、133Ba、60Co、137Cs、152Eu对平面型HPGe探测器进行标定,分别获得不同特征能量下的探测效率、半高宽、道址等数据。数据处理后得到能量-道址函数、FWHM能量刻度函数、能量与探测效率关系,同时求得能量分辨率为1.58keV(60Co,1.33MeV)。通过对比发现,利用CT技术建立的MC模型更加可靠、高效。通过修正上、下死层厚度依次分段对模型探测效率进行校正,得到整体探测效率相对误差在5%以内,与实验结果符合较好。     

CCD光电探测器系统对动目标探测极限的研究

CCD光电系统对于运动目标的探测是经常遇到的课題,CCD探测器对运动目标表现出与静止目标不同的特性,本文从理论及实验两方面分析了这一特性。     

热释光探测器刻度中关于电子平衡的初步实验研究

热释光探测器广泛应用于环境辐射监测与个人剂量监测,为了保证热释光探测器在辐射场中剂量刻度的准确,尤其是采用能量较高的伽马射线Lγ-ray)辐照过程中,待辐照的热释光探测器前表面需要覆盖电子平衡材料.本文进行了一系列在不同辐射场中热释光探测器使用不同厚度有机玻璃作为电子平衡材料对其计量刻度准确性影响的实验研究.结果表明,...     

效率增强型真空康普顿探测器γ/n鉴别本领评估

采用复合金属收集极设计的真空康普顿探测器,使伽马探测灵敏度有效提高。为表征探测器测量信号的质量和可靠性,需要对探测器的γ/n鉴别本领进行评估。应用强钴源(能量1.25 Me V)伽马和DT(能量14 Me V)中子源对这种探测效率增强的新型真空探测器灵敏度进行实验测量,采用蒙特卡罗模拟法(MC)模拟统计收集极输出净电子数的方法,对其在裂变能量区几个特征能量点的伽马、中子灵敏度进行模拟计算。结果表明:对于中子、伽马能量为1.25 Me V的情况,这种新型真空康普顿探测器的γ/n鉴别本领,理论模拟计算值为40.94,综合理论计算和实验测量结果的实验推算评估值为28.31;属于适合中子、伽马混合场中测量伽马的可选探测器。     

光子扫描隧道显微镜探测场的数值模拟计算

对光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的显微成象机理。扫描探测模型做了较为系统的分析和论述。针对具体的探测模型，利用微机编程计算ＰＳＴＭ探测光场的空间分布，并对场分布随扫描控制参量的变化规律进行系统的研究，得到了与实际探测结果一致的分布规律，最终为ＰＳＴＭ的显微成象技术提供了更为具体的理论指导。     

热释光剂量计刻度过程中有关电子平衡的Monte-Carlo模拟计算与实验验证

采用Monte-Carle模拟和实验测量的方法,开展在不同能量X射线辐照时LiF(Mg,Cu,P)热释光剂量计(TLD)达到电子平衡所需补偿材料厚度的研究.实验结果表明:模拟计算和实验测量的结果符合较好,在X射线有效能量为83 keV、118 key、208 keV时,均需在TLD照射面添加一定厚度的补偿材料,且厚度随能量不断增加.     

g因子的蒙特卡罗模拟计算

在电离辐射空气比释动能基准量值复现过程中, g因子作为关键组成部分之一,参与量值复现和不确定度计算,其量值的确定需要通过光子的质能传输系数和质能吸收系数计算得到。采用不同的软件,在不同参数设置条件下模拟计算并对结果进行比较。结果显示采用EGSnrc计算结果更为合理,而且对于低能光子来说,尽管g因子相对较小,但在不同的参数设置条件下所得到的数值差异较大。因此在涉及到低能光子的质能传输系数和质能吸收系数的计算和使用过程中,需对有关的相互作用的物理机制予以重视。     

球形石墨空腔电离室壁修正因子模拟计算

采用蒙特卡罗方法对球形石墨空腔电离室壁修正因子Kwall进行模拟计算,开展光子能量、壁厚、石墨密度对Kwall的影响研究。计算结果显示对同一体积空腔电离室,Kwall随着能量的变化而发生变化,在低能区域Kwall值急剧减小;Kwall随壁厚增加近线性增加;同时,在模拟计算不确定度大于0.2%时,石墨材料的密度对于Kwall的影响可以忽略。这些结果表明,对于石墨空腔电离室壁修正因子高精度的计算,需要考虑光子能量、壁厚以及石墨密度的影响。     

Cd基晶体制备扩大探测器市场

为提高安全检查的“可靠性”，需不断开发性能更先进的探测装置。新型的毫米波系统可以探测出衣物中的武器，要检查行李箱中的物品还需X射线扫描仪；这些技术可以确定是否有“危险品”夹带，但有时不能“识别”可疑物究竟为何物，这方面在过去25年中无大的进展。幸运的是，由Si基探测器改进到CdTe和CAZnTe（CZT）基探测器，     

CT电离室校准条件的建立与模拟

根据IAEA TRS 457报告提出的CT电离室校准方法,建立了RQT 8辐射质,运用蒙特卡罗模拟程序EGSnrc得到RQT 8辐射质下距源焦点95cm处,射野半径为5cm的平面上的注量谱及角分布,以此构造校准模型,并研究了附加光阑的长度、倒角对校准CT电离室的影响。建立的参考辐射质半值层偏差为1.4%,附加光阑在长度为50mm倒角为80°时散（透）射最小,总体达到了CT电离室校准、测试和国际比对的要求。     

空间高能电子探测器准直仪的设计研究

空间电子探测器的准直仪的目的是限制仪器的探测张角和几何因子,而电子与准直仪材料的散射效应严重,准直仪的设计优劣将直接影响仪器的测量精度。本文以我国的风云四号卫星的高能电子探测器为例,在基础准直仪的结构基础上进行了改进设计,分析了在准直仪内的加齿结构、齿形、齿厚、齿深、齿数等参数对准直仪反散射能力的影响。分析发现齿形对反散射能力的影响最大,齿深对反散射能力影响较小。提出了最优准直仪结构,有效改善了准直仪内电子散射问题,总结了空间电子探测器的准直仪设计的经验和原则,为以后准直仪的优化提供参考。     

Monte Carlo Study of the abBA Experiment: Detector Response and Physics Analysis

The abBA collaboration proposes to conduct a comprehensive program of precise measurements of neutron β-decay coefficients a (the correlation between the neutrino momentum and the decay electron momentum), b (the electron energy spectral distortion term), A (the correlation between the neutron spin and the decay electron momentum), and B (the correlation between the neutron spin and the decay neutrino momentum) at a cold neutron beam facility. We have used a GEANT4-based code to simulate the propagation of decay electrons and protons in the electromagnetic spectrometer and study the energy and timing response of a pair of Silicon detectors. We used these results to examine systematic effects and find the uncertainties with which the physics parameters a, b, A, and B can be extracted from an over-determined experimental data set.     

基于MCNP的X光机模拟及足跟效应修正

为修正X射线管的足跟效应,根据常用的X射线管参数,基于MCNP建立了X光机仿真模型,模仿光机成像系统增感屏,建立了169个像素的探测器阵列,并利用该阵列探究了X射线管的足跟效应现象,采用多项式拟合分段修正的方法设计了足跟效应过滤片HEF,对足跟效应照度过高的区域进行匀整修正。通过平面过滤片与HEF的通量分布对比,发现HEF成功地将阴阳极轴线方向-12°至19°的范围修正到无过滤片时强度的60%,该区域通量的最大相对误差小于3%,实现较大匀整面积。通过模拟成像对比分析发现,经过HEF修正后的X光机,大大提高了物体分辨的能力。所提出的对特定X光管参数和成像阵列面足跟效应的修正方法具有一定的实用性与可推广性,对X光机的设计和使用具有一定的参考价值。     

太赫兹阵列探测器响应度校准溯源研究

提出了一种太赫兹阵列探测器响应度校准溯源方法。首先,使用阵列探测器的每一像元对太赫兹辐照场中心进行逐一扫描,识别有效像元、死像元和过热像元,并对有效像元响应值进行归一化处理,获得阵列探测器的相对辐照度响应值。其次,使用中心像元对太赫兹辐照场进行扫描测量,扫描总面积大于太赫兹光斑尺寸,保证太赫兹功率被完整测量,获得中心像元与其他有效像元的太赫兹功率响应值。最后,用标准太赫兹功率计标定高莱功率计,扩展太赫兹功率校准量限,实现微瓦级太赫兹辐射功率测量溯源,用高莱功率计测得的太赫兹辐射源总功率对阵列探测器测得的积分响应值进行校准,得到阵列探测器辐照度响应绝对值。对探测器进行测量校准和不确定度分析,测得辐照度响应度的相对扩展不确定度为Urel=20%(k=2),测量结果可溯源至国家太赫兹辐射功率标准。     

MC模拟高纯锗探测器准直器对X射线能谱测量的影响

为了研究不同限束光阑准直器对测量结果的影响,使用MCNP5蒙卡模拟软件建立带准直器的高纯锗探测器模型.通过模拟分析准直器各项参数对高纯锗探测器测量X射线能谱的影响,确立了准直器的最佳尺寸,为实验室使用高纯锗探测器测量X射线能谱提供一定的参考依据.计算了透射等效孔径(TEA)准直器指标,分析了高纯锗探测器测量X射线得到的...     

工业钼靶X射线光机能谱的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗模拟程序EGSnrc,构建出工业钼靶X射线光机模型,进行了28 keV的电子束经过钼靶产生的光子在光机各组件中的传输模拟,得到距源焦点50 cm处, 射野半径为5 cm平面上的粒子相空间文件,通过对相空间文件分析得到粒子注量、能谱分布、角分布、平均能量等信息,模拟计算了过滤材料和管电压对钼靶X射线谱分布的影响。钼过滤下钼靶X射线的平均能量小于铑过滤,但对较高能量部分的影响要大于铑过滤;随着管电压的升高,钼靶光机的光子产生效率呈上升趋势,平均能量增加。25,28,30,35 kV 4组辐射质条件下,钼靶X射线能谱的平均能量分别为16.0,16.6,17.0,17.8 keV,与实验测量值接近,相对误差在1%以内。     

硅光电二极管探测器在低能X射线辐射场上的标定

在同步辐射X射线能量标定前,需要对作为传递探测器的硅光电二极管进行标定.利用低能X射线10～50 kV空气比释动能基准装置,研究硅光电二极管的辐射响应并用它测量辐射场的均匀野大小.将硅光电二级管AXUV-100G置于低能X射线基准辐射场中,测得AXUV-100G作为传递探测器在10～40 keV能量范围的能量响应较高,...