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)。     

CSR外靶实验终端中CsI(T1)晶体的测试

为测量重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的外靶实验终端上不同能量的γ射线,一种用于探测γ射线的高能量分辨的探测装置正在中国科学院近代物理研究所建设,该探测器由中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活的碘化铯CsI(T1)晶体组成.与日本Hamamatsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管(APD)耦合,测试其光输出的非均匀性和能量分辨,从测试结果给出了所需CsI(T1)晶体合格的标准.目前已完成该γ探测球计划的六分之一,所提供的晶体合格率达94%以上.     

CSR外靶实验终端中CsI（Tl）晶体的测试

为测量重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）的外靶实验终端上不同能量的γ射线,一种用于探测γ射线的高能量分辨的探测装置正在中国科学院近代物理研究所建设,该探测器由中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活的碘化铯CsI（Tl）晶体组成。与日本Hamamatsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管（APD）耦合,测试其光输出的非均匀性和能量分辨,从测试结果给出了所需CsI（Tl）晶体合格的标准。目前已完成该γ探测球计划的六分之一,所提供的晶体合格率达94%以上。     

BaF2性能测试及其应用

文章介绍了ＢａＦ２晶体性能的测试方法，对国产ＢａＦ２晶体的能量分辨率、时间分辨率、衰光长度以及杂质含量进行了细致测量。实验发现，用不同原材料或不同生长方法生产的ＢａＦ２晶体，它们的物理性能略有不同；测得的晶体最好能量分辨率为１０．７％，对６６２ｋｅＶγ射线时间分辨为２０２ｐｓ（与Ｐｌａｓｔｉｃ耦合）。另外还将ＢａＦ２晶体应用于重离子熔合反应中测量γ多重性和作为零信号拾取器。     

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。     

γ-γ符合测量系统的新型前端读出电路研制

研制了一种新型前端读出电路,用于重离子治癌装置中符合测量原型系统的研究和测试。电路主要包括能量链、时间链和数据处理单元。能量链由截止频率7 MHz的抗混叠滤波器和模数转换器(ADC)组成,形成波形采样电路;时间链由高速比较器构成的定时甄别电路和时间数字转换器(TDC)组成;数据处理单元基于现场可编程门阵列(FPGA)设计实现。电路的线性度优于0.8%,噪声小于0.8 mV(RMS)。配合LaBr_3单晶体条测试,能量分辨为4.5%(FWHM),在与LYSO晶体阵列配合测试时,位置映射散点图清晰。该前端读出电路性能优于CAMAC系统,具有较好的实际应用前景。     

一种新型溴化铈闪烁体探测器性能研究

闪烁探测器在射线能量与时间的探测中发挥着重要作用。针对国产新型溴化铈（CeBr₃）闪烁晶体,本文建立实验系统和方法对其关键性能指标进行了测试,具体包括：建立了快符合时间分辨系统测量装置,测试得到新型闪烁探测器对于⁶⁰Co源的时间分辨率为142 ps;建立了单光子计数法测量装置,测试得到溴化铈晶体的衰减时间为16.8 ns,上升时间为0.18 ns;建立了相对光输出测量装置,测试得到其相对于同规格NaI(Tl)闪烁体探测器对于661.66 keV射线的光输出为161%;同时针对其能量响应性能进行了测试,测得对于661.66 keV射线其能量分辨率为4.7%。将国产新型溴化铈闪烁晶体的性能测试结果与国际上同类晶体以及氟化钡、溴化镧、碘化钠等常用无机闪烁体的性能进行了比较,对其应用前景进行了探讨。     

硅PIN光敏二极管探测X、γ射线的性能及应用

介绍了硅PIN光敏二极管和电荷灵敏前放组成的X射线探测器和配合CsI(Tl)晶体构成的γ射线探测器的性能和测量结果,同时研究了光敏二极管探测器能量分辨率的温度特性。测量X射线时,在-10℃下对241Am的59.5keV射线的能量分辨率为4.8%;用PIN光敏二极管配合10mm×10mm×10mm的CsI(Tl)晶体测量γ射线时,在20℃下对137Cs0.662MeVγ射线的能量分辨率为9.9%,60Co的1.332MeVγ射线的能量分辨率为6.4%,-10℃下的能量分辨率分别为8.7%和6.3%。     

γ-γ符合测量系统的新型前端读出电路研制

研制了一种新型前端读出电路,用于重离子治癌装置中符合测量原型系统的研究和测试。电路主要包括能量链、时间链和数据处理单元。能量链由截止频率7 MHz的抗混叠滤波器和模数转换器(ADC)组成,形成波形采样电路;时间链由高速比较器构成的定时甄别电路和时间数字转换器（TDC）组成;数据处理单元基于现场可编程门阵列(FPGA)设计实现。电路的线性度优于0.8%,噪声小于0.8 mV（RMS）。配合LaBr3单晶体条测试,能量分辨为4.5%（FWHM）,在与LYSO晶体阵列配合测试时,位置映射散点图清晰。该前端读出电路性能优于CAMAC系统,具有较好的实际应用前景。     

BaF2探测器测量α粒子的时间分辨随温度变化研究

本工作对用于测量α粒子的BaF2探测器的时间分辨随温度变化情况进行了实验研究.实验选用退激Y射线能量较高的237Npα源,利用α粒子与退激Y射线的时间关联性得到时间谱,在不改变任何条件的情况下对BaF:晶体加热,加热到设定温度后保持恒温,在BaF:晶体达到热平衡后开始测量时间谱,由该时间谱上读出的半高宽与标准偏差的线性关系得出α粒子的时间分辨随温度变化的情况.测量结果显示,时间分辨随温度变化在目前实验条件下较为明显,这为未来快时间分辨α粒子探测器的选择和优化使用提供了依据.