基于β粒子源的空腔式粉尘传感器研究

为实现管道烟尘浓度的连续实时测量,设计了一种基于β粒子源的无动力粉尘传感器。传感器基于平板型空腔结构,采用流体力学模拟软件ANSYS fluent 15.0对传感器内部流场进行研究,以优化设计传感器进气口特征、源面积、源 收集极间距等结构参数,并在静态无风和风洞环境下对传感器相关参数进行验证。在风洞内,温度为30～33℃,含湿量为1%～2%,风速为（9.7±0.2） m/s条件下,研究传感器响应与粉尘浓度之间的关系。结果显示,从34 ℃变化至233 ℃时,传感器响应变化约50%;含湿量从6.52%增加到10.65%时,传感器响应变化约30%;在风洞内较低湿度和较低温度条件下,滤膜采样浓度为13.5、26.8、33.6、47.5、63.3 mg•m^-3时,传感器示值对应为16.6、30.4、38.1、45.3、53.2 mg•m^-3。研究证实了基于β粒子源的传感器用于粉尘测量的可行性,实验获得了环境温湿度条件变化与β粒子源的无动力粉尘传感器响应值的初步关系,但对于温湿度变化引起粉尘浓度测量偏差需进一步研究。     

空腔电离室的空腔大小对测量β吸收剂量的影响

空腔电离理论和吸收剂量的定义都要求介质中的空腔足够小。但是对于特定的辐射类型、能量范围、介质和空腔内的物质以及所要求的准确度来说,大小空腔的概念却是相对的,要从理论上作一般性的定量划分当然是比较复杂和费事的,尤其是对β辐射。 本文叙述了利用空腔线度可变的组织等效外推电离室,从实验上定量地探讨了空腔电离理论,用于测量0.15到3.6兆电子伏范围内五种不同最大能量β源的吸收剂量时空腔线度的影响。确定了单位空腔体积内的电离电流在1％、5％和10％的误差以内与空腔线度无关的范     

强~(63)Ni片状源β粒子发射率的测量方法

用于63 Ni辐生伏特电池的片状63 Ni源β粒子发射率存在难于测量的问题,本文根据闪烁探测器的测量原理建立了闪烁电流法的相对测量方法。利用该测量方法对自制的63 Ni源的发射率进行了测量,对所测结果进行了分析,初步认为闪烁电流法是一种用于测量高发射率片状63 Ni源β粒子发射率的可行方法。     

β粒子腋臭治疗仪的研制

研制了一种专门用于治疗腋臭的新型近距放疗仪,即β粒子腋臭治疗仪,又称β粒子腋臭敷贴器。该治疗仪由照射器、护持器、屏蔽罩、升降器、控制器和治疗车组成,利用设置在照射器内的90Sr/90 Yβ放射源对患者腋窝下的大汗腺实施全覆盖敷贴治疗,达到消除腋臭的目的。初步临床试验表明,无论是直接进行大汗腺照射,还是术后残留大汗腺的辅助照射均取得了确切疗效。该治疗仪为腋臭患者提供了又一种非手术、无痛苦、无创伤的治疗手段,且具有安全、有效、简便和操作自动化等特点。     

用β吸收法测定空气中粉尘质量的实验研究

研究了大气中的普通粉尘质量与β射线的吸收关系。对两组共20个样品的测量结果进行分析表明,收集在滤纸上的粉尘质量与β射线吸收实验之间存在着一定的比例关系,其相关系数为0．96。本工作为利用β吸收法自动测定空气中的粉尘质量浓度提供了数据。另外,对于空气湿度以及滤纸均匀性对测量的影响也进行了实验和讨论。     

基于粒子滤波算法的源项反演及不确定性分析

针对核事故发生后源项释放率连续变化、监测数据有限和监测噪音多变的特殊场景,提出了一种基于高斯烟团扩散模型和粒子滤波算法的源项反演方法。当仅有两组相对误差为20%的有效监测数据,并额外叠加因放射性粒子沉积而导致的监测噪声时,利用粒子滤波分别对源项释放率持续稳定、线性增加和正弦变化这三种场景进行反演,研究结果表明,反演结果相对真值的误差约5%,最大不超过10%。     

基于蒙特卡罗算法研究补偿膜下空腔的影响

基于Geant4蒙特卡罗软件包对比不同空腔模型下水模体中剂量分布与无空腔时的差异,探讨空腔对补偿膜下剂量的影响.以Geant4构建加速器机头模型并获取机头下相空间文件,构建上表面位于源轴距、中心在射野中心并与射野中心轴垂直的30 cm×30 cm×30 cm水模体,在近机头一侧分别构建不含或含有不同厚度空腔的0.3 c...     

125I粒子源剂量计算参数模拟研究

国产125I粒子源的银棒末端结构为直角型,与典型的6711型粒子源结构略有不同,结构不同会对剂量计算参数产生一定影响。本文针对国产粒子源结构,利用蒙特卡罗方法计算美国医学物理学家协会（AAPM）在TG43-U1报告中推荐的剂量计算参数,并分析研究银棒末端结构对剂量计算参数的影响。模拟得到国产¹²⁵I粒子源剂量率常数为0.955 cGy·h^-1·U^-1（空气比释动能强度基于点探测器计算得到）,与TG43-U1推荐值较接近,两者仅相差1.03%,更加精细地计算了在源中垂线0.05~10 cm（1 cm间隔）范围内的径向剂量函数,拟合得到较好的经验公式,得到在0°~90°（5°间隔）、距源中心0.25~7 cm（2 cm间隔）范围内的二维各向异性函数,通过对比分析得到银棒末端为直角型结构时的二维各向异性函数在r=0.25 cm处会引起驼峰区。     

125I粒子源活度的测量

为了控制粒子源植入组织间实施近距离放射治疗的质量,防范医疗照射事故的发生,按照国际原子能机构1274号技术报告要求,对同一批次(50枚)放射源的10%(5枚)进行检测,并要求测得的粒子源的表观活度与厂家给出值的相对偏差在5%以内.本文介绍了我院临床上使用的125I粒子源(6711型)的活度的测定方法.采用井型电离室测定125I粒子源的空气比释动能率,进而估算出125I粒子源的表观活度(又称等效活度),并对结果进行了分析.结果表明,该批125I粒子源的活度合格率达到80%.     

β射线测距传感器的研制

本文报道了为测量火箭级间分离距离而研制的β射线测距传感器。结构是将β放射源和探测器面对面地分别安装在两级火箭上,把分离过程中探测到的粒子数转换成直流电压,送给遥测系统或磁记录器,便测出瞬时分离距离。当分离速度不超过2.5米/秒、所测分离距离在0～2米范围内,精确度可达10%;若超出此范围,测量精确度将会变差。地面实验和环境模拟试验表明该仪器适用于50公里以上的空间冷分离。     

基于Si-PIN探测器的电流型计数式α粒子测量

为解决基于Si-PIN探测器的传统计数型粒子测量系统在测量低强度脉冲辐射场时存在的计数率低和不能直接测量粒子时间信息的问题,提出了电流型计数测量方法。其原理是对电流型Si-PIN探测器在粒子入射时输出的脉冲信号进行线性放大和高速数字化,并使用数字信号处理算法进行数据分析以获得粒子测量信息。利用电流型Si-PIN探测器、电流型前置放大器和高带宽数字示波器组建了电流型计数测量系统,并在241 Am-244 Cm和239 Pu源上开展了α粒子测量实验。实现了脉冲幅度谱和粒子入射时间的联合测量,同时利用FIR及IIR型数字滤波器改善了能谱测量的能量分辨率。系统的最大计数率达2×106 s-1,适用于低强度脉冲辐射场测量。     

基于辐射原理狭窄垂直封闭空腔热阻强化措施的实验研究

列车车体围护结构中普遍存在的狭窄空腔增加了车体围护结构的热阻,同时也为进一步降低空腔的辐射换热份额创造了条件。通过实验方法,利用粘贴铝箔方式改变空腔内壁面辐射特性,以期改善空腔热工性能效果进行了研究。结果发现:常规车体壁面空腔辐射换热份额很大,不容忽视;在空腔内壁面附着铝箔等高反射率表层,可有效降低空腔的辐射换热份额,且随着空腔厚度的增大,空腔当量导热系数降低的效果更为明显,最大可达无铝箔空腔的62%左右;冷面单面粘贴铝箔方式的效果与热面单面粘贴铝箔方式的效果几乎相同,双面粘贴铝箔方式效果最好,优于单面铝箔方式5%左右。     

单粒子效应不同模拟源的等效性实验研究初探

地面模拟单粒子效应(Single event effect,SEE)采用的模拟源主要有加速器(重离子加速器、高能质子加速器)、天然放射源(锎裂变碎片源)和脉冲激光模拟源.本文针对三种不同的模拟源(脉冲激光、重离子、锎源),开展IDT6116 SRAM单粒子效应不同模拟源的等效性实验研究,探索三种不同的模拟源评估器件和集成电路抗单粒子效应敏感性的等效性,并将三种不同的模拟源的实验结果进行分析比对,比对结果表明,三种不同模拟源模拟实验取得的实验结论基本一致.     

β-γ混合场测量中的粒子甄别研究概述

β-γ混合辐射场测量中需要甄别入射到探测器中的粒子类型,旨在为进一步开展β/γ甄别和测量研究提供有价值的资料。论文概述并分析了粒子甄别方法及其原理,指出叠层闪烁探测器是最适合用于现场β/γ甄别和测量的解决方案。从探测器结构设计与判定方法和脉冲形状甄别算法两个角度回顾了利用叠层闪烁探测器甄别β/γ粒子的研究现状,指出现有研究中存在的一些问题,并对进一步研究提出相关改进建议。     

高发射率碳-14β源制备方法的研究

随着空气污染问题受到越来越多的关注,空气污染物中PM 2.5颗粒的监测显得尤为重要。β射线颗粒物自动监测仪作为PM 2.5颗粒监测的一种有效手段,其常用的发射源为碳-14β源。本文主要从原料混合、过滤吸附及源片密封工艺等方面研究了高发射率碳-14β源的最优制备方法。结果表明,将碳酸钡、二氧化锆、丙酮的混合液磁力搅拌后过滤吸附、塑封、装壳,最终制备的碳-14β放射源的β粒子表面发射率可达10~6 s~(-1)。同时,研究发现密封膜对β粒子的阻挡率在17%左右。最后对成品源进行了质量检验,检验结果表明,碳-14β源具有密封性好、无泄漏的优点,且表面无污染水平远低于国家标准。     

自给能探测器介绍及其β粒子逃脱率计算方法研究

本文描述了核电站用自给能探测器的结构和工作原理等内容,并对自给能探测器β粒子逃脱率计算方法进行了详细研究。该计算方法是对自给能探测器β粒子逃脱率的初步研究,可以用于指导自给能探测器的设计工作。     

功率MOSFET器件单粒子烧毁252Cf源模拟试验研究

本工作涉及利用²⁵²Cf源进行辐射效应试验研究的方法。结合功率MOSFET器件单粒子烧毁测试技术，对功率MOSFET器件辐射效应进行模拟试验研究。研究结果表明：在空间辐射环境下，功率MOSFET器件尽量使用在低电压范围内；在电路设计中附加必要的限流电阻是1种十分有效的抗单粒子烧毁措施。     

自碎式消污液清除室内壁面放射性粉尘试验研究

针对室内壁面放射性污染粉尘控制与清除的难题,提出一种自碎式消污液进行放射性污染控制与清除方法,研发了专用的喷射器、碎片回收器和自碎式消污液,对专用设备的作业性能进行了测试,两种设备的作业性能均较好地满足使用要求。为检验研发的自碎式消污液对放射性粉尘的污染控制与清除效果,采用铀矿粉为目标粉尘,设计进行了自碎式消污液对混凝土、玻璃和大理石三种介质表面放射性粉尘的去污试验。结果表明,自碎式消污液对于混凝土、玻璃和大理石表面的放射性粉尘的去污率可以达到85%以上。验证了自碎式消污液对放射性粉尘的去污效果,可为工程应用提供参考。     

粒子望远镜对短寿命转动源的探测效率

文章计算了喷氦传输、转盘收集和粒子望远镜探测系统的探测效率,并编制成计算机程序,以实验数据和模拟参数输入迭代计算,可得核的实验反应截面、半衰期和粒子发射分支比等参数,其计算结果在合理范围内与理论预言符合一致。此计算特别适用于远离β稳定线短寿命核素的探索研究。