不同偏置下10位双极模数转换器高低剂量率的辐射效应

研究了10位双极模数转换器(ADC)在60Coγ射线不同剂量率、不同偏置条件辐照下的电离辐射效应及退火特性。研究结果发现,此类模数混合信号电路在不同偏置和不同剂量率辐照下的电离辐照响应有较大差异。同一电参数既表现出低剂量率损伤增强效应(ELDRS)又表现出时间相关效应(TDE)。研究结果进一步表明,低剂量率辐照0 V偏置是最劣偏置;与之相反,高剂量率辐照5 V偏置是最劣偏置,而加电阻偏置对辐照损伤有一定的抑制作用。最后,结合空间电荷模型和边缘电场效应对其辐照损伤差异及退火机理进行了初步探讨。     

线性集成电路的辐照响应和电离辐射损伤评估

利用用于电离辐射效应研究的运算放大器计算机测试系统以及测试分析和数据处理软件对十几种运算放大器进行了~(60)Coγ射线、1.5MeV电子的电离辐射损伤试验及其室温和加温退火特性研究。同时,探讨了运算放大器电离辐射损伤水平的评估方法和损伤机制。     

不同偏置条件的10位CMOS模数转换器的辐射效应

对10位CMOSADC7910在不同偏置条件下的电离辐射效应及退火特性进行了研究。结果表明:模数混合电路在不同偏置条件下的电离辐照响应有很大的差异。与加电偏置相比,零偏下0.25Gy/s(Si)剂量率辐照时的辐射损伤更严重。并对其损伤机理进行了初步探讨。     

双极电压比较器低剂量率辐照损伤增强效应的变温辐照加速评估方法

对3款同种型号不同公司生产的双极电压比较器进行了高、低剂量率及变温辐照的⁶⁰Co γ辐照实验。结果表明：偏置电流和电源电流为双极电压比较器辐射敏感参数,失调电压仅在工作偏置条件下为辐射敏感参数;由于工艺不同,不同公司的双极电压比较器存在辐射响应差异,而同一公司的双极电压比较器在不同偏置条件下的辐照损伤趋势亦不同;变温辐照加速评估方法不仅可鉴别上述不同公司的双极电压比较器在不同偏置条件下的剂量率效应,而且能很好地模拟和保守地评估其低剂量率下的辐照损伤。     

不同偏置对NPN双极晶体管的低剂量率电离辐照损伤的影响

对NPN双极晶体管进行了低剂量率下不同偏置条件的电离辐射实验。结果表明,不同偏置条件下的低剂量率辐射损伤具有明显差异。基-射结反向偏置时,其过剩基极电流最大,电流增益衰减最为显著。而基-射结正向偏置时,过剩基极电流和电流增益衰减都最小。讨论了出现这种结果的内在机制。     

电荷耦合器件质子辐照效应研究

利用2×6 MV串列静电加速器提供的1~10 MeV质子,开展了线阵电荷耦合器件辐射损伤效应的模拟试验和测量,研制了加速器质子扩束扫描装置及电荷耦合器件辐射敏感参数测量系统,建立了电荷耦合器件质子辐射效应的模拟试验方法,分析了质子注量、质子能量、器件偏置等对器件电荷转移效率和暗电流的影响。模拟试验结果表明,电荷转移效率随辐照质子注量的增加而下降,暗电流随辐照质子注量的增加而增大,在1~10 MeV质子能量范围内,质子能量越低,电荷转移效率的降低与暗电流的增加越显著。     

质子辐射对人恶性黑色素瘤A375细胞的DNA损伤影响研究

为研究质子辐射对人恶性黑色素瘤的杀伤效应，本研究利用北京HI-13串列加速器提供的15 MeV质子，以0、1、2、4、8 Gy剂量辐照A375细胞，以细胞克隆术和流式细胞术检测A375细胞的克隆形成率、周期阻滞及凋亡率，用免疫荧光法检测2 Gy辐照后细胞的γH2AX焦点数，并与相同条件下的γ射线辐射对比。结果表明，在1～8 Gy剂量下，随着剂量的增加，A375细胞的存活率下降，在4～8 Gy剂量下，细胞的存活率明显低于γ射线。辐照后12 h,细胞G2/M期阻滞随剂量的增加而增加，质子辐射诱导的周期阻滞强于γ射线；辐照后48 h, γ射线诱导的细胞周期阻滞已基本解除，但质子诱导的细胞周期阻滞除1 Gy外，2～8 Gy均未完全解除。辐射诱导的细胞凋亡随照射剂量的增加而增加，随着时间的延长，凋亡比例有所增加，且质子诱导的细胞凋亡率高于γ射线。辐照2 Gy后，γ射线和质子诱导的γH2AX焦点峰值均在照后1 h出现，质子辐射诱导的γH2AX焦点数和大小均高于γ射线。以上结果表明，质子辐射可有效杀伤恶性黑色素瘤A375细胞，在黑色素瘤治疗中有潜在应用价值。     

FNS-100正比计数器用于测量快中子场能谱时的干扰分析

为了了解FNS-100正比计数器用于测量快中子场能谱时干扰信号的特性,本文计算分析了60Co产生的低能γ射线以及7 MeV和10 MeV的高能γ射线所产生的干扰,同时模拟了反冲3He核、反冲质子在该正比计数器中产生的干扰影响.计算结果表明,γ射线对快中子能谱测量几乎没有影响,而反冲3He核和反冲质子存在比较大的影响.     

碳化硅结势垒肖特基二极管质子辐照损伤研究

碳化硅功率器件凭借优异性能被抗辐照应用领域寄予厚望。为探究碳化硅功率器件抗中能质子辐照损伤能力，明确其辐射效应退化机制，对标低地球轨道累积十年等效质子位移损伤注量，针对高性能国产碳化硅结势垒肖特基二极管开展了10 MeV质子室温、无偏压辐照实验。测试了器件辐照前后的正向伏安特性、反向伏安特性、电容特性等电学特性，并通过深能级瞬态谱仪分析了辐照缺陷引入特点。结果显示：器件辐照后正向电性能稳定，较低反向安全电压下漏电流减小，注量增加后击穿电压严重退化；分析认为质子辐照导致势垒高度增加、辐照缺陷增加、载流子浓度降低。碳化硅肖特基功率器件的辐射损伤过程及机理研究，为其中能质子环境应用的评估验证提供了数据支撑。     

PNP输入双极运算放大器的辐射效应

对PNP输入双极运算放大器进行了不同偏置条件和不同剂量率下电离辐照实验。结果表明,高剂量率辐照时,正偏置条件下的偏置电流变化稍大于零偏置;低剂量率辐照时,正偏置下的偏置电流变化小于零偏置。两种PNP输入双极运算放大器均表现出明显的低剂量率辐照损伤增强（ELDRS）效应,且在零偏置下的低剂量率辐照损伤增强效应更显著。     

Measurement and Simulation of TEPC Microdosimetric Spectra in Gamma Radiation Field

According to the different characteristics of microdosimetric spectra measured by tissue equivalent proportional counter (TEPC), the neutron dose equivalent and γ dose equivalent could be distinguished in a unknown neutron and γ mixed radiation field. In order to discriminate the γ radiation dose equivalent from the total value,the pure γ microdosimetric spectra was measured in ⁶⁰Co、¹³⁷Cs radionuclide radiation field with TEPC. TEPC microdosimetric spectra in a series of monoenergy γ radiation field were simulated by FLUKA code. All the γ radiation microdosimetric spectra, including measured spectrum in ⁶⁰Co、¹³⁷Cs radiation field and that of simulation spectrum by FLUKA code, reveal a trait that the linear energy of γ radiation is basically lower than 10 keV/μm. This trait is the very foundation to discriminate the γ radiation from the mixed radiation.     

γ吸收剂量率在线探测用硅光电池的电学性能研究

建立了一种γ吸收剂量率实时在线测量系统,研究了半导体硅光电池BBZSGD-4辐射光生电流和γ吸收剂量率之间的关系,并对其耐辐照性能进行了研究。60 Coγ辐照实验表明:半导体硅光电池BBZSGD-4对60 Co的γ射线有较好的响应,其辐射光生电流与吸收剂量率的关系呈线性规律。当吸收剂量率为94.54Gy/min时,辐射光生电流可达1.26μA。在吸收剂量率为50Gy/min时,辐射光生电流随总吸收剂量的增加呈指数下降,总吸收剂量为5 445.8Gy时,其辐射光生电流衰减1%。半导体硅光电池BBZSGD-4具有作为实时在线低吸收剂量率探测器的潜力。     

低剂量氚水β射线对人体外周血淋巴细胞染色体的影响

通过染色体非稳定性畸变来研究低剂量氚水β射线的生物效应。将人体外周血与氚水混合培养24h和48h,共培养72h后获细胞得到与氚水作用后染色体畸变的频率并与相同剂量下⁶⁰Co γ射线的细胞效应对比。将实验结果进行回归方程拟合,得到HTO β射线的最佳回归方程Y=（0.001±0.004）+（0.062±0.018）D+（0.053±0.010）D²（n=3,r²= 0.995,P<0.01）;通过比较HTO与γ射线的最佳回归方程可知,方程系数的主要区别在b值,提示在低剂量的情况下β射线诱发畸变的能力更强。将⁶⁰Co γ射线作为参考可得HTO β射线的相对生物效能（RBE）最大值出现在0.06 Gy,为2.17,RBE值随着剂量的增大而减小。     

~(60)Co放射源运输容器屏蔽性能检测

工业及医疗用放射源主要包括60 Co、137 Cs、131I、32P、153Sm、99 Mo、90Sr、89Sr等核素,射线形式有α、β、γ、中子等。本文针对运输活动中γ辐射,使用现有的60 Co放射源运输容器,开展辐射屏蔽性能检测技术研究。通过模拟计算和实验测量,得到运输容器最大装载活动情况下外部辐射水平,并对计算和实验结果进行了比较。针对放射源在屏蔽容器中安放位置发生偏移和放射源在容器中安放方式不同对容器外部的辐射水平影响进行了相关研究。研究结果可对今后完善放射性物质运输容器的辐射屏蔽性能检测提供一定的借鉴。     

大体积航空巡测γ谱仪的点源校准

参考国际原子能机构（IAEA）航空辐射监测技术标准和国内外行业经验,选取3种人工放射源对现有先进的大体积航空巡测γ谱仪进行了寻源模式的实验校准。介绍了航空巡测γ谱仪系统开展点源模式的实验校准方法、校准方案,实验过程中严格控制实验条件和过程质量,给出了²⁴¹Am、¹³⁷Cs和⁶⁰Co人工放射源点源校准参数,基于这3种核素校准参数可估算其他人工放射性核素的校准参数,从而实现了航测系统寻找人工放射源进行定量测量的功能。     

γ射线闪烁体探测器响应函数模型研究

建立了一种可用于γ射线能谱分析的CsI(Tl)闪烁体探测器响应函数(DRF)模型,并对0.05~1.5 MeVγ射线能谱进行了拟合。描述γ射线能谱特征的每个函数均是基于对射线作用机制的分析,采用权重最小二乘法实现了22 Na、60 Co、137 Cs、238Pu实验能谱的拟合,并同时得到了函数中与射线能量相关的非线性参数。最后利用该DRF模型对CsI(Tl)探测器测量152 Eu源的γ射线能谱进行了拟合,结果表明,此DRF模型可较好地应用于γ射线能谱的分析。     

闪烁薄膜探测器X/γ射线能量响应研究

为准确评估闪烁薄膜探测器(OSFD)在脉冲裂变中子参数测量中γ射线对测量结果的影响,利用Geant4程序对闪烁薄膜探测器的X（或γ）射线响应进行模拟,结合半经验电子发光效率曲线,获得探测器能量响应理论曲线,利用662 keV和1.25 MeV的单能γ射线源,以及窄谱剂量标准的48~208 keV准单能X射线能点对探测器响应进行刻度。本研究结果为闪烁薄膜探测器结构的改进,以及探测器在宽能谱脉冲X射线场测量中的应用提供了重要依据。     

12位LC2MOS工艺数模转换器总剂量电离辐射效应

为了研究数模转换器在电离辐射环境中的可靠性,选取12位LC₂MOS工艺的数模转换器作为研究对象,使用⁶⁰Co γ射线源对其进行了不同剂量率、不同偏置条件下的总剂量电离辐射效应研究。试验结果表明,LC₂MOS工艺的数模转换器对辐射剂量率非常敏感,高剂量率条件下的辐射损伤较低剂量率条件下的更为显著;不同偏置条件下,其辐射损伤程度也有很大不同,正常工作偏置下的数模转换器辐射损伤较非工作偏置的辐射损伤更为明显。     

用于测量高能γ射线的三晶电子对谱仪的研制

为解决高能γ射线的准确测量问题,本文基于自主研发的闪烁晶体探测器研制了一套三晶电子对谱仪,测量了⁵⁶Co放射源1.5 MeV以上γ射线的双逃逸峰能谱。与使用单个LaBr3探测器所测能谱相比,三晶电子对谱仪有效降低了峰与连续本底的比值。本文研究结果为准确测量加速器共振核反应(p,γ)及激光康普顿散射(LCS)产生的高能γ射线奠定了技术基础。     

放射源~(60)Coγ射线的利用效率研究

应用60 Coγ射线照射量率计算法分析比较了4种放射源排列方法和3种辐照操作方式的γ射线利用效率。结果表明,3种操作方式中,换层操作的效率最高,利用率为1.78,其次是分区操作方式,为1.45,源超界的不换层方式最低,为0.85。实行换层操作时,当吊篮高度在1.2m之内时以3层高度收敛排列法(各层间活度比为0.6∶1.8∶0.6)的60 Coγ射线利用率最高,为1.60;当吊篮高度为1.4 m时,3层轻度收敛排列法(0.9∶1.2∶0.9)的60 Coγ射线利用率最高,为1.72;当吊篮高度达到1.6 m时,3层均匀排列法(1∶1∶1)的射线利用率最高,为1.78。