CdTe探测器能量刻度与探测效率的模拟计算

在实现对单能平行光子源的绝对测量之前,需要对CdTe探测器进行刻度。利用已知点源对CdTe探测器进行能量刻度,得到刻度曲线和能量分辨率,利用工业CT对CdTe探测器进行精确扫描,得到CdTe探测器内部结构,并以此为基础,利用MCNP5蒙特卡罗模拟程序建立CdTe探测器物理模型;计算20～150keV能量段,能量间隔为1keV每个能量点的探测效率,得到CdTe探测器的效率曲线图。发现CdTe探测器在低能段探测效率较高,但Te元素在27keV和32keV处产生了逃逸峰,探测效率有所下降,之后探测效率曲线呈现先上升后下降的趋势。     

SiC即将进入辐射探测市场

一般认为，SiC是下一代大功率器件材料，实际上，SiC的本征性质决定了它也是合适的辐射探测器材料——可探测。射线、13射线、离子和软X射线辐射。目前，含一个或多个整流结、在反偏压下工作的SiC探测器尚处于研究阶段。     

量子检测效率在数字化X射线摄影系统检定中的应用

介绍了量子检测效率在数字化X射线系统检定中的应用.由于量子检测效率描述了探测到的X射线和最终通过平板探测器生成的医学图像的之间的效率,因此量子检测效率的检测可以把入射X射线剂量与平板探测器产生的图像联系起来.实验证明通过量子检测效率的检测,可以明确了解数字化X射线系统的平板探测器的基本性能.     

低能X射线基准辐射装置的建立

建立了低能X射线基准辐射装置.在离辐射源1 m处得到非均匀性＜1％的辐射野直径＞40 mm,建立了5个CCRI推荐的低能X射线标准辐射质,研究低能X射线衰减规律,测定了半值层和同质系数.该装置的建立为低能X射线空气比释动能量值复现、完成2010年亚太地区APMP.RI(Ⅰ)-K2国际关键比对、建立低能X射线空气比释动能...     

基于多传感器探测的X射线安检技术研究

针对X射线双能透射和康普顿背散射两种成像方式的各自特点,提出了一种基于互补信息特征的图像融合系统设计方案,可获得综合双能量透射与康普顿背散射双重信息,且高原子序数与低原子序数的两种物质均清晰的彩色融合图像。该融合方法依据冗余性和互补性区域的判断,根据透射和背散射图像中影像的特点,采取不同的融合规则,不仅能够提供一定的被检物品的材料信息和空间位置信息,还可进行相应的色彩警示,从而提高安检设备对违禁物品的探测效能。     

30~160keV单能X射线装置的单色性实验研究

单能X射线光源是由X射线光机、双晶单色器、标准探测器以及准直系统组成。X射线光机产生的连续X射线,通过与双晶单色器发生布拉格衍射完成单色化,调节不同的特定布拉格角度得到能量范围30~160keV的单能X射线。为了研究标定装置的能量展宽,需要对该装置产生的单能X射线的能量分辨率进行研究。结果表明Si(220)晶体产生的单能X射线的能量分辨率为0.91%@30keV和2.3%@70.6keV,Si(551)晶体为1.97%@80.1keV和3.45%@142.6keV。使用这套装置对溴化镧晶体探测器的能量响应进行校准验证,实验发现该装置的能量分辨率良好,可以应用在多种类型探测器的标定实验、X射线质量衰减系数测量以及多层膜反射率测量等领域。     

低能过滤X射线神经网络解谱方法研究

利用神经网络算法实现对PIPS探测器测量得到的低能过滤X射线脉冲幅度谱的快速解谱.首先根据PIPS探测器的计算机断层扫描图像,在MCNP5中建立该探测器的蒙特卡罗(MC)模型.并通过实验、MC效率刻度以及能谱展宽,对该探测器模型进行验证.之后计算PIPS探测器对单能光子(5～30?keV)的响应函数,并将其作为单层线性...     

低空气比释动能率γ射线参考辐射场的刻度方法

为了验证是否能使用大体积电离室来测量低空气比释动能率的参考辐射场,采用经过校准的高气压电离室和常压电离室对不同活度Cs-137源所产生的参考辐射场分别进行测量,两者测量结果的差异小于0.8％,拟合公式得到的数据与实际测量得到的数据相比,两者之间的差异大部分情况下小于0.3％.此外对辐射场平方反比规律进行验证,并采用阴影...     

水体放射性自动监测高纯锗γ能谱的效率刻度

水体放射性自动监测站的高纯锗γ能谱连续监测系统的分析对象是动态的环境水样.使用蠕动泵模拟水体流动,通过实验测量高纯锗γ能谱对不同流速、不同浓度40K溶液的探测效率,实验的流速范围为0～10 L/min、40K活度浓度范围为10.4～520 Bq/L,测得效率未见显著变化,据此,可将标准溶液密封在测量容器中作静态测量效率...     

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,...     

同步辐射单能X射线空气质量衰减系数的测量

介绍了3种X射线空气质量衰减系数的测量方法:移动距离法、抽真空法、EGSnrc蒙特卡罗模拟计算法。给出了抽真空法中真空管内空气质量厚度改变量的计算公式,并模拟分析了真空管Be窗对实验的影响。移动距离法与抽真空法得到的结果较接近,验证了抽真空法实验的合理性。当X射线能量为6 keV、20 keV时,EGSnrc蒙特卡罗模拟计算结果与NIST标准数据库数值偏差分别为0.01%、0.26%。     

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,...     

X射线环境辐射监测仪器校准方法的研究

环境辐射监测仪表作为微弱放射性监测计量器具,它的量值溯源是一个急需解决的问题.由于环境辐射剂量率低且电离信号微弱,故通常采用大体积电离室或者充压电离室进行测量.依托60 ～250 kV X射线空气比释动能基准电离室,在完成重过滤窄谱X射线辐射质空气比释动能绝对测量的基础上,通过逐级替代法完成大体积环境辐射监测仪器的校准...     

基于弹性夹具的辐射温度计检定装置研究

针对目前工作用辐射温度计检定工作存在的问题，提出一种基于弹性夹具的高重复性精度的辐射温度计检定装置。通过介绍装置结构和使用方法，阐明利用弹性夹具固定被检温度计具有更高的灵活性和通用性，以及“一副夹具安装一台被检，共用一个检定台”方式具有更高的机械化程度和工作效率。通过检测和试验结果表明，该装置重复性精度高。     

基于空气动力学的浮游菌采样器采集物理效率检测方法的研究

基于空气动力学原理,提出了一种针对浮游菌采样器采集物理效率的新型检测方法,并搭建了检测装置,可以得到连续的采样效率曲线,直观获取不同动力学粒径对应的采集物理效率。分别评价了2款国产及1款进口的浮游菌采样器采集物理效率,结果发现国产采样器采样效率不及进口品牌,质量还有待提升。研究了多分散的亚利桑那超细试验粉尘与单分散颗粒物标物检测结果的差异,发现国产采样器的差异大于进口采样器。所提检测方法有助于提高浮游菌采样器采集物理效率检测的准确性、科学性及检测效率。     

6～70keV同步辐射X射线能量标定

为建立高注量率同步辐射X射线计量领域相关的国家标准,对同步辐射X射线能量标定方法进行研究。在北京同步辐射装置上选择6、10和20keV三个能量点进行实验,得到的传递探测器校准因子与辐射能量的关系曲线近似直线,变化趋势呈线性递减;在20keV能量点,不同直径光阑条件下进行的标定实验验证了传递探测器的校准因子与光源照射到基准电离室与传递探测器的光子通量有关。在上海光源上进行10～70keV能量标定实验,得到传递探测器的校准因子拟合曲线;10～20keV能量段的变化趋势与在北京同步辐射装置得到的校准因子变化趋势一致,30～70keV能量段的校准因子随着能量的增加而平稳缓慢增大。对各个能量点标定产生的A类不确定度进行评定,为后续建立国家计量标准同步辐射X射线空气比释动能量值传递体系提供了技术数据。     

荧光量子效率绝对法测量系统校准及不确定度评定

荧光量子效率是发射与吸收的光子数之比,是表征荧光材料发光性能的关键参数。然而,用于绝对法测量荧光量子效率的光路和探测器未经校准溯源或是校准方法不当,会造成测量光谱的不准确,进一步影响荧光量子效率计算结果的不准确。采用汞氩灯对单色仪进行校准,保证了激发波长和发射波长的准确性,利用标准辐射源对光路、发射单元单色仪和探测器进行光谱相对强度校准,保证了激发波段和发射波段光谱相对强度的准确性;最后从测量模型出发,对测量不确定度进行了分析,得到在300~360nm的激发光波段和370~900nm的发射光波段内相对合成标准不确定度为3.58%,相对扩展不确定度为7.16%,k=2。通过对单色仪波长校准以及对光谱相对强度进行校准,为荧光量子效率的准确测量提供了参考。     

90Sr/90Y放射源及外推电离室蒙特卡罗模型建立与实验验证

针对β射线次级标准装置(BSS2)中的⁹⁰Sr/⁹⁰Y放射源以及PTW23392型外推电离室进行蒙特卡罗(MC)建模。使用BEAMnrc计算⁹⁰Sr/⁹⁰Y放射源在不同校准位置处产生的组织深度剂量曲线,并与实验结果进行比较。根据模拟结果与实验结果的差异,修正放射源MC模型。此外,对外推电离室的外推曲线、校准位置处的组织透射因子和组织吸收剂量率进行模拟计算。在距离放射源30 cm和使用展平过滤的条件下,外推曲线的计算结果和实验结果基本吻合。组织透射因子和组织吸收剂量率的模拟结果与校准证书值相差分别在1.43%和2.11%之内。最终建立了较为准确的⁹⁰Sr/⁹⁰Y放射源和外推电离室的MC模型,研究结果可以为计算β参考辐射场中的注量谱、剂量转换系数和外推电离室相关的修正因子等提供参考。     

Radiometric calibration of single photon detectors by a single photon source based on NV-centers in diamond

A widespread use of various relative calibration techniques is established in order to realize reliable and low uncertainty measurements of the detection efficiency, which is one key parameter characterizing single photon detectors. In the following paper we will present an approach to evaluate the relative detection efficiency of single photon avalanche photo diode (SPAD) detectors compared to a standard detector. This calibration technique is based upon the fiber-coupled relative efficiency calibration of analogue detectors, used in fiber-optic communication. For the first time, to our knowledge, an intrinsic single photon source based on the nitrogen-vacancy center in diamond was used for this purpose. Furthermore, the possible influence of different photon statistics, arising from different irradiation sources like thermal sources or lasers on the calibration results for the fiber exchange method has been theoretically studied.