基于塑料闪烁体光纤阵列的中子探测系统设计

为了能探测高能中子,获得中子能谱信息,设计了一套基于塑料闪烁体光纤和多路复用技术的中子探测系统。利用梯度尺寸结构的阵列化探头感应中子入射的能量和方向。多路复用数据采集及读出单元接收探测器输出信号并产生触发信号,经处理后上传给上位机。数据采集及读出系统通过以太网实现实时通信。上位机程序基于LabWindows/CVI软件平台开发,实现数据读取与保存以及采集系统运行状态参数信息的实时显示。通过中子模拟源进行了现场测试,结果表明,设计的中子探测系统满足设计要求,能实现中子能量与入射方向的测量。     

用于新型塑料闪烁体阵列探测器的多通道前端读出电子学设计

介绍一种用于新型塑料闪烁体阵列探测器系统的前端读出电子学（FEE）的设计与实现,该前端读出电子学主要基于电荷测量专用的集成电路（ASIC）芯片和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）研制,可实现对多路探测器信号的采集、处理、筛选、打包,并通过LVDS差分接口上传到后端的数据获取系统（DAQ）。同时,该电路设有板载线性标定电路,可实现对各通道电子学性能刻度,设有电源电流、关键芯片及电路温度实时监控等电路,使电路具有较完善的功能和较强的自我保护能力。     

塑料闪烁体探测器性能比较

采用MC模拟了对溶剂BC408、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、乙烯基甲苯、LiME(甲基丙烯酸锂)共5种材质的塑料闪烁体在不同射线能量下的性能参数测试,并将实验数据进行对比,进而选出光产额与探测效率较高的产品。实验结果表明:BC408塑料闪烁体在能量区间为0～0.662 MeV的射线照射下的光产额与探测效率皆比其他4种材质更为稳定,适用性更强。此次试验结果可为使用选取探测器提供参考。     

软β核素内部样品塑料闪烁探测器

本文评价了塑料闪烁片用作软β核素探测器时的计数效率、β谱、本底谱和康普顿电子谱的特征。文中强调:采用胶合光导剂构成的系统是一种新型探测器(软β核素内部样品塑料闪烁探测器)。本文提出内部样品固体探测器、胶合光导剂和胶合闪烁光导剂的新概念。     

丙烯酸塑料闪烁体

丙烯酸塑料闪烁体又称有机玻璃闪烁体,在国外,这种闪烁体较普遍地为人们所接受,该闪烁体是由甲基丙烯酸甲脂与萘及有机发光物质聚合而成。     

叠层塑料闪烁探测器望远镜

描述了由１ｍｍ厚的快塑料闪烁体ＮＥ１０２Ａ和１００ｍｍ厚的快塑料闪烁体ＮＥ１１５组成的叠层闪烁探测器望远镜。光电倍增管阳极信号用传统的快慢门－ＱＤＣ方法处理，对Ｚ≤２０碎片得到了较好的粒子鉴别，元素分辨Ｚ／ΔＺ￣４５。     

位置灵敏塑料探测器阵列

本文描述了一个有效探测面积为100×70cm~2的位置灵敏塑料闪烁探测器阵列,它由两条100×5×1cm和6条100×10×1cm的Pilot U型塑料闪烁体组成。用~(252)Cfα放射源测得10cm宽的闪烁体的时间分辨、位置分辨和能量分辨分别为740ps,5.7cm和60％;5cm宽的闪烁体分别为610ps,4.7cm和40％。     

一维位置灵敏塑料闪烁探测器的测试

随着兰州重离子加速器HIRFL的建成出束,一批实验终端也已经建成并投入使用。大面积位置灵敏电离室终端是其中之一,它包括一个80cm,一个140cm的电离室。电离室具有较大的立体角,可以测量低能粒子的能量及空间位置,可鉴别粒子电荷,如配以时间测量,还可鉴别粒子质量。但气体电离室质量厚度不大,对轻粒子阻止本领低,所以在电离室后面加上较厚的塑料闪烁探测器,以满足中能物理实验的需要,可以测量出射粒子和碎片的能量,并能鉴别粒子种类,同时还可以得出粒子的位置、多重性等信息,有利于进行符合测量。     

塑料闪烁体核子秤的研制

塑料闪烁体核子秤是一种新型的非接触式在线计量和控制仪表。上有安装维护简单，动态精度高，可靠性好等特点，介绍了塑料闪烁体核子秤的工作原理，结构及性能。     

大面积薄片塑料闪烁体探测器的包装工艺及电路设计

大面积塑料闪烁体薄片是辐射探测中经常采用的一种典型探测器。为了能更好地利用好这种探测器,论文介绍了一种大面积薄片塑料闪烁体探测器的包装工艺及电路设计方法。该方法的使用使得大面积薄片塑料闪烁体可以较好地应用于表面污染、惰性气体放射性等的测量中。     

GEM探测器高速数据采集系统设计

介绍了基于以太网的GEM探测器高速数据采集系统的设计。该系统将GEM探测器输出的电荷信号转换为数字信号并写入FPGA进行分析和处理,处理后的数据通过千兆以太网进行传输。主机电脑接收以太网传输的电荷信号的位置信息,绘制电荷信号的位置分布图。实验测试表明:该系统能检测到探测器输出的位置信息并绘制出X射线信号的位置分布图。     

Energy and Angular Responses of the Criticality Accident Detector using a Plastic Scintillator

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA), Nuclear Fuel Cycle Engineering Laboratories, operates a spent fuel reprocessing plant and MOX (Plutonium-Uranium Mixed Oxide) fuel fabrication plants. Criticality accident detectors have been installed in these facilities. The detector, the Toshiba RD120, is composed of a plastic scintillator coupled to a photomultiplier tube, and an operational amplifier. The alarm triggering point is set to 1.0–3.6 mGy.h^?1 in photon dose rate to detect the minimum accident of concern. However, a plastic scintillator is principally sensitive not only to primary photons but also to neutrons by secondary photons and heavy charged particles produced in the detector itself. The authors calculated energy and angular responses of the RD120 criticality accident detector to photons and neutrons using Monte Carlo computer codes. The response to primary photons was evaluated with the MCNP-4B and EGS4 calculations, and photon and X-ray irradiation experiments. The response to neutrons that produce secondary photons and heavy charged particles from neutron interactions was computed using the MCNP-4B and SCINFUL, respectively. As a result, reliable response functions were obtained. These results will be a great help in reassessing the coverage area and in determining the appropriate triggering dose rate level in criticality accidents.     

液闪探测器的几种n/γ甄别方法研究

利用液闪探测器研究了几种数字化波形甄别方法的n/γ甄别能力。以Am-Be源作为混合场源,用示波器对EJ-301和BC501A两种液闪探测器信号进行数字化采集,分别用上升时间法、电荷比较法、脉冲梯度分析和频率梯度分析等数字化波形甄别方法对采集的信号进行了n/γ离线甄别分析,比较了4种方法的甄别效果,并用MPD-4甄别单元从实验上验证了各方法的可靠性。结果表明：对于液闪探测器,4种数字化方法具有较好的甄别一致性和准确性,上升时间法的甄别效果最好,是实时甄别系统甄别算法的理想选择。     

上海光源面探测器图像数据获取与处理系统设计

介绍了上海光源实验站面探测器图像数据的获取与处理系统设计。该系统应用Python语言及相关功能模块,实现了图像矩阵的获取、图像数据的处理和图像界面的显示。小角散射(SAXS)实验表明,该系统具有散射图像噪声去除、散射中心定位等核心功能。测试结果表明,该系统不仅完善了现有光束线站的控制和数据获取系统,而且为开展多种实验方法的图像在线处理打下了基础。     

基于wxWidgets的闪烁晶体阵列探测器数据获取软件设计

介绍了一种用于闪烁晶体阵列探测器读出电子学的数据获取与分析读出软件。软件基于wx Widgets平台开发,采用了模块化设计,上位机通过USB总线与电子学硬件部分通信。软件系统包括命令行接口模块、数据采集模块、参数测量模块、时间和幅度校准模块以及实时显示模块。将软件应用于闪烁晶体阵列探测器系统的调试与测试,结果表明:软件可方便地应用于其它探测器前端电子学的读出系统中,具有广泛的应用前景。     

用于在线测量反应堆内热中子相对通量密度分布的闪烁体光纤探测器研究

闪烁体光纤探测器采用双探头甄别中子信号,利用252 Cf裂变源对探测器系统进行了测试,并与3 He计数管的计数进行了对比。在启明星1#上进行了热中子相对通量密度分布的测量,结合Geant4得到的不同能量段的中子转化率及MCNPX模拟得到的反应堆中子能谱,对探测器进行了相对效率刻度,测试结果与固体核径迹探测器测得的裂变率分布进行了对比。测量结果表明,闪烁体光纤探测器对于252 Cf中子源的响应基本符合点源的衰减趋势,与3 He计数管的测量结果符合较好。在启明星1#热区测得的热中子相对通量密度分布与固体核径迹探测器测量到的结果一致,快区测得的热中子相对通量密度分布与3 He计数管的测量结果及MCNPX的模拟结果符合较好。测量结果为闪烁体光纤探测器的研究提供了较好的实验依据。     

基于KNN改进算法的闪烁体探测器故障诊断

为研究核探测器的可靠性,本文提出了一种基于K近邻（KNN）算法的闪烁体探测器故障诊断方法。首先通过提取不同工况下的核脉冲信号的下降沿时间、信号幅值及能谱信号的能峰位置和低道址计数等特征参数,建立故障核信号统计特征信息库。通过修正权重因子,改变邻点距离计算方式等方法改进KNN算法建立闪烁体探测器故障诊断模型,并搭建故障数据采集验证系统,提取探测器输出信号的特征信息放入到模型中进行诊断实验。实验结果表明,该方法不仅能实现对探测器故障类别的智能诊断,而且能对不同故障的严重程度做出良好的判别。