大面积塑料闪烁体γ探测技术研究

使用大面积塑料闪烁体探测器对γ射线进行探测时会出现远离信号采集端的入射粒子探测效率低的现象,在对大面积塑料闪烁体探测器两端同时进行信号采集的基础上,使用加和器对两路信号加和的测量方法,明显提高了探测效率.     

大面积塑料闪烁体探测模块的性能测试

介绍了大面积塑料闪烁体探测模块的设计、研制及其组成,重点介绍大面积塑料闪烁体探测模块的性能测试.     

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。     

大面积塑料闪烁体适合阈值电压研究

大面积塑料闪烁体广泛运用于辐射监测领域,采用信号过阈检测的方式用作辐射计数器。过阈检测阈值电压的大小影响探测效率和最小可探测活度。射线入射在大面积塑料闪烁体不同位置时,收集端对光子的收集效率不同,存在探测效率一致性差异。根据大面积塑料闪烁体本底能谱和⁶⁰Co、¹³⁷Cs源在大面积塑料闪烁体不同位置的能谱,以⁶⁰Co源数据为例,结合处理电路信号放大关系,确定了合适的阈值电压。结果表明：上述方法确定的阈值电压,大面积塑料闪烁体探测器探测效率一致性较好,远离收集端有较高的探测效率,同时最小可探测活度较低。     

自研塑料闪烁体探测器中子/γ甄别能力测试

塑料闪烁体在中子探测领域具有重要应用前景。对于自研两种尺寸(?2.54 cm×2.54 cm、?5.08 cm×5.08 cm)的塑料闪烁体进行了测试。采用光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)搭建了探测系统,利用高速示波器采集功能对自研塑料闪烁体进行能量刻度,通过测量¹³⁷Cs γ放射源的脉冲幅度谱并与MCNP5模拟谱对比,以获取康普顿边缘位置信息,实现准确的γ射线能量标定。利用电荷积分法对从241Am-Be中子源上获取的数据进行分析,采用品质因子(Figure Of Merit,FOM)、中子峰谷比、中子漏计数率等参数量化不同能区的n-γ甄别效果,对比自研塑料闪烁体相对于EJ-299-33A的探测效率。结果表明：?2.54 cm×2.54 cm自研塑料闪烁体相比于?5.08 cm×5.08 cm自研塑料闪烁体具有较高的FOM值;两种自研塑料闪烁体相对于EJ-299-33A的探测效率分别约为0.49和1.0,可见自研的?5.08 cm×5.08 cm塑料闪烁体与同尺寸的商用塑料闪烁体EJ-299-33A性能相当。     

提高塑料闪烁体n/γ甄别能力的一种新途径

在强脉冲束中子、γ混合辐射场中,一般使用塑料闪烁体探测器测量中子注量,为了尽可能地减少γ辐射的干扰,需要提高塑料闪烁体的n/γ甄别能力.利用电子与质子在磁场中的偏转半径不同,提出一种提高塑料闪烁体n/γ甄别能力的新途径,并采用Geant4输运程序探讨了该探测方法的可行性,模拟结果表明:该方法使用较薄的闪烁体和磁铁构成探...     

ST401塑料闪烁体中子探测效率研究

针对高强度脉冲辐射测量中常用的闪烁体探测器,对其直径为50 mm、厚度分别为5、8、10、15、20、25、30、40 mm的ST401塑料闪烁体进行了DD、DT中子灵敏度刻度,并采用Geant4对其相对中子探测效率进行了模拟研究;并由理论计算给出了直径为90 mm、不同厚度闪烁体的相对中子探测效率,厚度为50 mm、不同直径闪烁体的相对中子探测效率。     

塑料闪烁探测器的γ灵敏度测定

利用^60Co和^137Cs γ辐射源测定了塑料闪烁探测器的γ灵敏度，给出了ST401、STl422和含^6Li(4％)塑料闪烁探测器的测定结果．获得了1．25和0．66MeV的γ灵敏度随闪烁体厚度的变化关系，实验结果与理论计算值在测量不确定度内一致。     

ST401型塑料闪烁体闪烁时间测量

应用放射源激发闪烁体发光,测量发光时间特性的单光子计数法,以及按单光子计数原理建立的测量装置,对国产ST401型普通塑料闪烁体的闪烁衰减时间进行了测量,结果为(2.60 ±0.18)ns.该装置的时间分辨率小于1.8ns,幅度动态范围大于104,测量精度好于0.1ns,并可以测量多组份发光时间的闪烁体的时间特性.     

塑料闪烁光纤阵列探测器的结构设计

具有多层阵列结构的塑料闪烁光纤探测器可实现土壤中⁹⁰Sr含量的直接、快速测量,闪烁光纤阵列结构和信号处理方式是提高⁹⁰Sr含量测量精度和抗γ射线干扰能力的关键参数。本文利用蒙特卡罗方法对探测器建模和计算,优化了探测器的结构。推荐的闪烁光纤阵列探测器为5层结构,第4层为厚度不小于6 mm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）吸收层,其他层为厚度1 mm的双涂层方形塑料闪烁光纤阵列。第1~3层信号符合后输出,可提高探测器对γ射线的甄别能力。     

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。     

大面积中子闪烁探测器阵列技术研究

介绍了在神光Ⅲ原型上建立大面积中子闪烁探测器阵列用于诊断压缩密度的具体方法,其中包括物理实验原理、探测器工作原理、电子学系统设计和探测器系统对靶室等环境的要求。给出了各部件的具体参数,分析了影响探测系统性能的主要因素,并提出了建立大面积中子闪烁探测器阵列的实现途径。     

塑料闪烁光纤阵列探测器研制及验证

为解决污染土壤中90Sr的快速、直接测定难题,研制了塑料闪烁光纤阵列探测器,通过塑料闪烁光纤空间排布设计、多路信号分析逻辑设定,实现从β、γ及宇宙射线信号中甄别出90Sr 90Y衰变的β射线信号,完成了土壤中90Sr的直接测量。探测器本底计数率为198 s-1,90Sr探测效率为14%,最小可探测活度为018 Bq/g（5 min）,测量净计数率与参考土壤90Sr比活度呈线性关系,拟合优度为0999。测量了极低放污染土壤,通过添加定量的90Sr再次测量方式对结果进行验证,测量值与参考值符合较好。塑料闪烁光纤阵列探测器测量速度快、准确度高,可用于核设施退役、环境普查等大规模土壤样品90Sr快速、直接测定。     

Development of Fiber Optic Radiation Monitor using Plastic Scintillation Fibers

We have developed a radiation monitor by using plastic scintillation fibers (PSF), which we call the fiber optic radiation monitor. For wide-area radiation monitoring, the detection part needs to be longer, therefore we have produced a prototype monitor by combining the PSF and the silica fiber for optical propagation.

In this paper we first explain the characteristics when silica fiber of 100 m long is connected to the PSF. We found that in this case, the position resolution would drop. In order to determine the cause, we observed the aspects of optical pulse propagation. It was found that the light is transmitted through the silica fiber and is detected at fiber end as single photons, and the resolution deteriorated due to the difference in the propagation path of each of photons.

We next explain the prototype fiber optic radiation monitor with a detection length of 20 m and a total length of 60 m, and its performance.     

可在恶劣环境下工作的塑料闪烁探测器研究

研制了一种可在十分恶劣的环境条件下工作的塑料闪烁探测器,该探测器具有双层减振结构,其内部各主要部件与壳体之间采用了非刚性连接,具有良好的减振性能及环境适应能力.在随机振动、冲击、高低温、高低气压以及湿热等环境试验考核中,所有的探测器均能正常工作,大多数探测器输出幅度的稳定度小于20%.     

超快猝灭塑料闪烁探测器氘氚中子灵敏度标定

本文概要介绍了超快猝灭塑料闪烁探测器特性，并在不同闪烁体、光导和微通道板光电倍增管的组合条件下用１０ｎｓ脉宽的窄脉冲中子管对探测器的Ｄ－Ｔ中子灵敏度进行了标定。由这些标定数据推算出的探测器不同条件下的Ｄ－Ｔ中子灵敏度与实测数据在误差范围内是一致的。     

区域辐射剂量监测系统的设计

区域辐射剂量监测系统用于日常监测核反应堆重点区域的辐射水平,保证核反应堆运行中的辐射安全.主要介绍了监测系统的组成和功能,系统的电路设计和软件设计,重点介绍了系统中并行通信的设计.     

两种大面积塑料闪烁探测器的性能对比及工艺设计

介绍了塑料闪烁探测器的基本组成和工作过程,针对两种不同尺寸、型号的大面积塑料闪烁探测器性能参数进行了对比.简单介绍了整体探测部件的工艺设计.