用重叠面积法计算的几何因子及其实验验证

采用源对探测器窗口的投影重叠面积法计算了特定条件下的几何因子,并对其进行了实验验证。实验验证部分是利用日本原子力研究所大洗研究所的设备,在日本STA资助的科技交流计划中完成的。探测器为半导体探测器,其面积为450mm~2。放射源为~(241)Am,~(238)U,~(233)U,~(239)Pu和~(244)Cm α标准源,此外,在真空室内的样品盘和探测器之间的距离是精确可调的。当对源和探测器之间距离的读数值重新刻度和对~(241)Am源重新校正,并对多道的ADC零点修正后,计算的几何因子与实验测得的探测效率的相对误差对薄源在6％以内。此外,为     

单阳极丝位置灵敏探测器

本文报道单阳极丝位置灵敏探测器(SWPC)的制作和性能研究。探测器的灵敏面积为250×70mm~2,两阴极间距离为10mm。在垂直入射的条件下,用5.9keVX射线~(55)Fe源测得的位置分辨为0.7mm(FWHM),最大积分非线性≤0.77%;用~(241)Amα源(约5MeV)测得的位置分辨为0.6mm(FWHM),最大积分非线性≤0.58％。     

LaBr_3:Ce探测器对低能γ射线角响应研究

建立以探测器前表面中心和探测器体心为参考原点的两种几何模型,研究了Saint-Gobain Brillan Ce380探测器对~(241)Am、~(133)Ba、~(137)Cs源γ射线在15 cm、25 cm、35 cm处由0~90°范围内入射能量沉积脉冲高度谱,通过源峰探测效率的差异表征角响应的变化。实验结果表明:该探测器对低能γ射线响应随入射角度的增大呈递减趋势,源峰探测效率最大变化约达30%,并随源距离的增加各向异性程度逐渐减弱。此结果可为LaBr_3:Ce探测器检测未知核材料及其剂量水平提供修正参考。     

受α粒子射程影响的几何因子的计算和实验验证

本文介绍了利用源和探测器窗口的重叠面积法计算受α粒子射程影响的几何因子，并对其进行了实验验证。结果表明：当做了甄别阈和窗口厚度修正以后，理论和实验值符合很好，其相关系数接近０．９９９９。     

~(241)Am混合α源中微量~(242)Cm测量技术研究

提出了一种~(241)Am中微量~(242)Cm的直接测量方法,确定了~(242)Cm α粒子可测量的计数率下限为1×10~(-5)/s,研究并确定~(241)Am对~(242)Cm测量的主要应影响是脉冲叠加效应的影响。采用组合测量方法,得到不同~(241)Am峰计数率条件下可测量的~(241)Am与~(242)Cm α强度比,对~(241)Am中微量~(242)Cm实验测量具有一定的指导意义,对类似混合α源实验测量有一定的参考意义。     

钚中~(241)Am的测定方法

本文报道了用NaI(T1)γ谱仪和α谱仪测定钚中~(241)Am的两种方法。 (1)方法一 用~(241)Am和纯钚标准溶液标定γ谱仪60keV峰区的探测效率ε_(Am)和ε_(Pu),再用γ和α谱仪分别测量单位重量钚样品溶液的γ计数率γ(Am+Pu)和α衰变率α(Pu),则钚样品溶液中~(241)Am和钚的α放射性比为     

放射性气溶胶监测仪校准

为对放射性气溶胶监测仪PIPS探测器进行效率校准,制作了~(241)Am、~(239)Pu、~(90)Sr-~(90)Y、~(204)Tl、~(60)Co及~(137)Cs电镀平面源。用准确定值的平面源对放射性气溶胶监测仪进行效率校准,分析各参数对测量结果不确定度的影响。结果表明:得到的α、β放射性气溶胶监测仪效率校准因子的测量不确定度分别为2.8%和2.6%。     

GM1101型高分辨率金硅面垒探测器

文中介绍了用新工艺制成的新结构金硅面垒型探测器的主要性能。灵敏面积为300mm~2的这种探测器,在室温下,当偏置电压为300V时,反向电流最好为0.09μA;能量分辨率可达16.8keV(FWHM,~(241)Am源)。本文对新工艺的特点、测试仪器及原材料质量等主要问题作了讨论。     

等离子氧化面垒探测器的研制

本文报道了一种制备面垒探测器的新工艺——等离子氧化工艺。初步的实验结果表明,探测器制作周期短、性能稳定、制作重复率高。灵敏面积直径为20mm的探测器(电阻率1000Ωcm)在室温下对α粒子的能量分辨率为0.7％(~(241)Am(α))。     

高效率低本底HPGer谱仪体源效率刻度和土壤样品分析

文章介绍了高效率低本底HPGe γ谱仪的水体源效率刻度和土壤样品的分析方法。用~(152)Eu,~(241)Am和~(60)Co混合水体标准源及一组单能γ射线水体标准源,测定了~(152)Eu和~(60)Co γ射线符合相加校正因子、土壤相对于水的样品自吸收校正因子及U,Th,Ra,K某些γ射线干扰的校正因子。用单能γ射线水体标准源和土壤标准源分别检验了体源效率刻度的准确性及土壤样品分析方法的可靠性。测量结果与参考值符合得很好。     

CR39探测器的带电粒子能量响应研究

为在神光系列激光装置上开展惯性约束聚变(ICF)带电粒子诊断,通过0.7~10 MeV加速器质子源和241 Am放射性同位素α粒子源完成了CR39探测器的质子和α粒子能量响应实验研究,结合TRIM程序和半经验模型建立了CR39刻蚀动力学模拟程序,模拟分析了p、D、T和α粒子在正入射和斜入射条件下CR39的径迹形状与能量响应特征,对多种ICF带电粒子谱仪的CR39探测器单元的设计提出了优化方案。     

微结构半导体中子探测器研制

微结构半导体中子探测器具备探测效率高、响应时间快、体积小等优点,性能相对传统平面型半导体中子探测器有本质提升。采用蒙卡方法分析了器件微结构参数对沟槽型微结构探测器的性能影响规律,并结合工艺条件制备出沟槽宽度26μm,沟槽间距13μm,沟槽深度22μm,灵敏区面积1.8×1.8 cm~2的微结构探测器。该探测器在10 V的反向偏压下,漏电流仅1.24×10~(-7)A/cm~2,优于国外研究组报道的漏电流特性。利用同位素α源开展了带电粒子探测性能测试,所制备微结构探测器可实现241Am源α粒子探测。在外加0 V偏压时,微结构探测器即可获得与电子学噪声区分明显的241Am源α粒子能谱。本工作证明了微结构探测器对带电粒子具有良好的探测性能。     

食品中~(241)Am的测定

~(241)Am(α辐射体)为极毒的放射性核素,它对环境引起放射性污染后可经过生物链进入人体产生危害,且长期存留,不易排出。因此,对食品中~(241)Am的测定正日益受到人们的重视。 自从1963年以来,关于尿、组织、大便和空气滤料等样品中镅的测定方法报道较多,而食品中镅的测定方法则至今未见详细报道。本文参照文献[7]中的某些实验条件,拟定了1克食品灰样中~(241)Am的测定程序。全程操作6个样品的时间为一天半(不包括放射性测量)。     

近距离测量时Ge(Li)探测器的峰效率刻度和符合相加修正

本文详细讨论了符合相加修正方法并给出计算公式。用~(152)E_u,~(133)Ba,~(75)Se,~(60)Co,~(22)Na,~(86)Y,~(134)Cs,~(137)Cs,~(57)Co,~(241)Am,~(203)Hg,~(54)Mn,~(88)Cd,~(139)Ce 十四种核素的γ参考源,分别在源与晶体表面距离为0.95,3.0,11.56,16.75 cm 下,刻度了 G_e(Li)探测器的峰效率,给出了不同距离下总效率的计算值和实验值、符合相加修正系数、全能峰效率、峰效率拟合公式及其拟合优度。在59.6—1408keV 能区内,全能峰效率的不确定度为0.8—1.6%,还讨论了峰效率测最中的误差来源及其大小。     

DGA树脂萃取色层法分析土壤样品中的~(241)Am

为了对核设施及周边环境的放射性污染水平进行有效监测,需要对大量土壤样品中的~(241)Am进行分析。本工作首先考察了接触时间、介质酸度、温度对~(241)Am在DGA树脂柱上的吸附影响,确定了最佳吸附条件,为动态柱实验提供了输入条件;然后进行了动态柱实验的验证:以萃取色层法为分离纯化手段,采用高酸上柱,EDTA络合解吸,以低本底液闪谱仪为放射性测量手段,建立了一个快速分析土壤中~(241)Am的方法。当土壤样品量为10g,使用8mol/L HNO_3浸取灰化后的模拟污染土壤样品,该方法对~(241)Am的化学回收率约为95%,最低可探测比活度为3.1Bq/kg,全流程分析时间小于3h。对其它核素~(137)Cs、~(90)Sr-~(90)Y、~(239)Pu、~(99)Tc有很好地去污能力。因此该方法可广泛应用于环境土壤样品的~(241)Am分析。     

低本底半导体α谱仪及其应用

本文所描述的装置适用于环境样品和生物样品中α放射性核素的监测与分析。探测元件为金硅面垒型半导体探测器,直径从12—30毫米均可使用。可以在大气压下或抽真空下测量。为了得到较高的探测效率与能量分辨率,必须浓缩样品与制备薄源。对φ16毫米探测器,在真空情况下测量:大于3兆电子伏能区内的积分水底约为1计数/小时;对~(241)Am电镀源(φ=10毫米)的2π效率约为50％;能量分辨率约为1％。本装置已用于空气和土壤中体污染及人骨灰中α放射性等的分析测量。     

Q3D磁谱仪轻粒子焦面探测器的研制

本文扼要介绍了配Q3D磁谱仪的轻粒子焦面探测系统各探测部件的研制和调试结果。桌面试验表明,对准直的~(241)Amα源垂直入射,位置灵敏探测器获得的位置分辨(FWHM)为0.5mm,位置积分非线性为0.1%。     

土壤样品中总α测量刻度方法探讨

土壤样品中总α测量采用厚源法,仪器通过刻度后,对样品进行测量。通过对土壤样品成分的分析,选择两种刻度源——241Am源和编号为GBW04127的铀钍天然系矿石标准物质分别对低本底α、β测量仪进行刻度,用9个国家标准物质模拟土壤样品,通过数据对比可知:对于用混合源作为验证源来说,用GBW04127作为刻度源比用241Am测量结果更为准确,误差由20%~40%降至20%以内;对于其它标准样品,误差并没有得到改善,多数反而增大。因其成分组成与真实的土壤有较大差距,土壤中不单一含有U、Th或K成分,混合源与真实的土壤放射性成分更接近,更能代表土壤样品。因此,土壤样品中总α测量刻度源可以考虑使用编号为GBW04127的铀钍天然系矿石标准物质。     

金硅面垒半导体探测器

本文介绍金硅面垒探测器的制作工艺及性能。灵敏面积直径为6mm、8mm和13mm的探测器在20℃左右对α粒子的能量分辨率(FWHM)分别为11.7keV,12.2keV(~(241)Am)和14.8keV(~(244)Cm)。     

平板高纯锗探测器几何参数修正的解析方法

本文推导了1个用于计算平板高纯锗探测器对点源发射光子的探测效率的数值积分公式,并应用此积分公式进行了高纯锗探测器的几何参数修正。将²⁴¹Am、¹³⁷Cs点源分别置于平板探测器前端的不同距离（1~20 cm）处进行实验测量,以探测效率的实验结果为拟合真值,利用积分公式通过加权最小二乘拟合获得该探测器的几何参数。将修正后的参数应用于MCNP模拟计算,对59.5及661.6 keV光子,在1~20 cm探测距离范围内,探测效率的模拟值与实验值之间的相对偏差<1%。研究表明,此解析方法实现了对探测器几何参数的快速修正,结果准确可靠。