载6Li塑料闪烁探测器中子能量响应的实验研究

为提高塑料闪烁探测器对低能中子的探测灵敏度,根据中子灵敏度补偿原理研制了载^6Li塑料闪烁探测器。利用串列加速器中子源对几种新研制的载^6Li塑料闪烁探测器中子能量响应进行了实验标定,获得了几种掺不同^6Li浓度的塑料闪烁探测器的中子能量响应曲线。实验结果表明,载^6Li塑料闪烁探测器对低能中子确有较高的探测灵敏度。     

蒙特卡罗方法研究塑料闪烁探测器加权积分法测量H′(0.07)

对弱贯穿辐射场定向剂量当量H′(0．07)的现有测量方法进行了讨论,提出塑料闪烁探测器加权积分法测量H′(0．07)。采用蒙特卡罗方法对脉冲计数法和加权积分法塑料闪烁探测器的能量响应进行了对比计算;在此基础上引入了作用于沉积能谱的加权函数G(E)以进一步改善探测器的能量响应。利用^90Sr-^90Y、^147Pm、^204Tl放射源的初步实验结果证实,采用加权积分法后塑料闪烁探测器对上述放射源的能量响应在6％范围内。对塑料闪烁体发光非线性、切伦可夫辐射等实验影响因素作了初步讨论。     

用于放射性惰性气体总β测量的组合探测器的厚度的确定

确定用于放射性情性气体总β测量的组合探测器塑料闪烁体和BGO的厚度。利用MCNP4C程序软件对塑料闪烁体和BGO组成的100种厚度的组合探测器,4种不同能量的γ光子的计数率进行计算,选择出一组使塑料闪烁体和BGO对不同能量γ光子计数率最接近同比关系的厚度组合,从而实现扣除塑料闪烁体中的γ计数,测定放射性情性气体中总β计数的目的。结果表明,塑料闪烁体为1cm厚、BGO为3 cm厚时,可以为最终设计探测部件的尺寸提供重要参数。     

LSO闪烁晶体探测器能量响应研究

应用蒙特卡罗与解析计算相结合的方法计算了一种LSO闪烁晶体探测器对不同能量中子和γ射线的相结灵敏度，分析了晶体长度对探测器灵敏度和γ／中分子分辨能力的影响，理论计算的灵敏度能量响应曲线与实验标定结果进行了比较，两者趋势基本一致。     

基于^133Ba标准源刻度^133I取样滤盒γ总探测效率的方法研究

介绍了一种基于^133Ba标准源代替^133I标准源刻度NaI（TI）闪烁体探测器对^133I取样滤盒的．γ总探测效率的原理和方法。并从实验结果上比较了用^133Ba标准源、^133标准源做的该总效率的刻度值，两者在6％的范围内一致。     

基于14 MeV μs脉冲中子发生器与NaI(Tl)和BGO闪烁探测器的爆炸物检测系统的研制

介绍了利用14MeV μs脉冲中子发生器、NaI(Tl)和BGO闪烁探测器建立的爆炸物检测实验系统。研究了中子感生瞬发γ能谱的时间特性，分别测量了快中子的非弹性散射γ能谱和热中子辐射俘获γ能谱。使用了NaI(T1)和BGO两种探测器测量γ能谱；NaI(Tl)探测器在测量“N的热中子辐射俘获γ10、835MeV时表现出了很好的性能，而BGO探测器则在测量^12C和^16O的快中子非弹性散射γ时得到了较好的结果。利用这两种探测器测量了22种样品，其中包括RDX、TNT、NQ3种炸药。根据NaI(Tl)和BGO测量到的中子感生瞬发γ能谱，在分析了^1H、^12C、^14N、^16O的元素含量之后，有效地实现了对炸药与普通物品的分辨。     

金属镀膜法减小氙“记忆效应”研究

"β-γ符合法是全面禁止核试验条约放射性核素监测中惰性气体氙同位素的一种重要测量方法。文中针对"β-γ符合法测量放射性氙同位素时塑料闪烁体"探测器存在严重的"记忆效应"难题,采用真空镀膜方法,在塑料闪烁体内表面镀上一定厚度的铝、铜、金等薄膜,有效地减小了氙在塑料闪烁体中的残留,使氙"记忆效应"降低至1.0%以下,显著提高了氙样品的测量准确度和探测灵敏度。     

ST401闪烁探测器γ能量响应的实验研究

对脉冲γ射线束测量中常用的一种由塑料闪烁体ST401组成的电流型闪烁探测器的γ能量响应进行了实验研究。利用反应堆、加速器等多种手段产生一系列准单能的γ射线,实验标定了包括¹³⁷Cs、⁶⁰Co在内的13个能量点,得到了ST401闪烁体相对灵敏度随入射γ射线能量的变化曲线。实验值与理论计算结果进行了比较,二者在不确定度范围内基本一致。     

薄膜和纤维塑料闪烁体中子能响特性的Monte Carlo数值计算

根据中子与塑料闪烁体的作用机制及塑料闪烁体的荧光转换特性,研究了塑料闪烁体薄膜和塑料闪烁体纤维中子能响特性的Monte Carlo数值计算方法,给出了不同厚度的塑料闪烁体薄膜和不同直径的塑料闪烁体纤维对裂变能区中子的灵敏度计算结果,并对计算结果及其在电流型坪响应裂变中子探测器方面可能的应用进行了初步探讨。     

闪烁体-光纤组合式辐射探测器γ相对灵敏度研究

根据光纤光导的耦合理论,推导了闪烁体-光纤组合式探测器γ灵敏度理论公式,计算了LSO、 ST401两种闪烁体-光纤探测器的相对灵敏度,在平均能量为1.25 MeV的60Co射线源上测得10 mm厚LSO闪烁体-光纤组合式探测器的灵敏度是相同厚度ST401的19倍,理论计算和实验结果在不确定度范围内一致.     

用于热核巨共振研究的大面积BGO闪烁探测器

报道了大面积BGO闪烁控制器用于132MeV^16O ^197Au反应中形成的热核巨共振研究，利用飞行时间法鉴别中子、γ。用EGS4程序模拟探讨器对γ连续谱的响应，利用BGO闪烁探测器中Ge俘获中子发射的γ对探测器进行了能量刻度。     

YAP:Ce闪烁探测器的γ射线灵敏度研究

使用进口的新型YAP：Ce无机晶体和近年国内研制的CeF3,PbWO4配大线性电流光电倍增管组成闪烁探测器系统,用^60Co和^137Csγ源实验测量探测系统的γ射线灵敏度;并用MCNP／4B程序进行建模计算;最后对理论计算和实测数据进行了比较,分析研究。得出结论：新型YAP：Ce无机晶体对γ射线的灵敏度相对较高,对^60Co源和^137Cs源γ射线而言,是同体积的CeF2晶体的10倍多,利于γ射线测量。     

Geant4模拟计算新型载6~Li塑料闪烁体的中子能量响应

载6Li的塑料闪烁体是为提高塑料闪烁探测器对低能中子的探测灵敏度,根据中子灵敏度补偿原理而研制的新型塑料闪烁体。采用geant4软件,模拟计算了新型载6Li的塑料闪烁体的中子能量响应,获得了几种不同6Li浓度及不同厚度的掺6Li塑料闪烁体的中子能量响应曲线,并与原有材料的实验结果进行了对比。计算结果表明,6Li核素的加入对闪烁体低能中子段的能量响应确有较好的改善作用,新型闪烁体具有很好的特性以实现探测器中子能量响应的坪特性。     

新型放射性气溶胶总β测量组合探测器设计

安全壳内放射性气溶胶总β测量为壳内污染情况及一回路系统承压边界有无破坏、泄漏提供判断依据。对β射线敏感的塑料闪烁体对γ也敏感,γ本底扣除是总β测量中的难题。新型组合探测器用塑料闪烁体作为总β测量主探测元件,BGO作为γ测量从探测元件。根据两种闪烁体光衰减时间差可实现它们各自输出信号的甄别与计数,参照BGO中产生的脉冲计数扣除塑料闪烁体中γ本底。本工作推导出探测器中两种闪烁体对γ绝对探测效率的计算公式,用蒙特卡罗方法模拟,确定γ分别在BGO与塑料闪烁体中引起脉冲数的比例。结果表明,该组合探测器能使γ本底降低约1个数量级。     

闪烁薄膜探测器n/γ分辨研究

本文研究闪烁薄膜探测器n/γ分辨能力的测量结果偏低于理论值的问题.研究发现,理论计算忽略了探测器入射窗、出射窗及空气等条件,而γ射线与这些物质作用产生的次级电子会在薄膜闪烁体内沉积能量,造成探测器伽玛响应灵敏度增强.根据MCNP程序模拟和真空实验验证,证实对于薄膜闪烁体次级电子的影响不可忽略,并且影响比例随薄膜闪烁体厚度变薄而增大.空气等产生的次级电子的影响是制约闪烁薄膜探测器n/γ分辨能力的主要因素,因此提出高n/γ分辨的闪烁薄膜探测器需设计成真空结构.     

惰性气体β-γ符合测量系统探测器能量及分辨率刻度

β-γ符合法是全面禁止核试验条约(CTBT)放射性核素核查中惰性气体氙测量的一种重要方法,探测器能量及分辨率刻度是其首要解决的关键技术。本工作详细介绍了β-γ符合测量系统NaI(Tl)闪烁体和塑料闪烁体探测器能量及分辨率刻度的方法和结果,采用γ放射性核素点源刻度NaI(Tl)γ射线能量及分辨率,利用137Cs661.66keVγ射线康普顿散射电子刻度塑料闪烁体β射线能量及分辨率,并与131Xem内转换电子刻度的β射线能量分辨率结果进行了比较。结果表明:用137Cs康普顿散射电子刻度塑料闪烁体β射线能量是一种简便可行的方法,但用其刻度的β射线分辨率比实际的大。     

γ射线透射法检测输油管道油垢的标定实验研究

用γ射线透射法对新疆克拉玛依油田φ74mm输油管道油垢的检测进行了标定实验研究，测量了该管道的油垢厚度响应曲线，其结果表示为In(N0／N)=0．00392d—0．00677，并研究了保温层对测量结果的影响。实验装置由^137Csγ放射源和Nal(Tl)闪烁探测器组成。测量结果表明：油垢厚度响应曲线是灵敏的，保温层对测量结果影响不大。     

双端输出塑料闪烁体探测器的符合关联测试

利用双端信号输出的塑料闪烁体与灵敏度高、时间响应快的硅光电倍增管构成塑料闪烁体探测器探头,并与后端的数字化转换器等电子学系统搭建成塑料闪烁体探测器系统。为了研究不同数据处理方法对真事件探测效率和能量分辨率的优化,分别使用标准γ源60Co和137Cs对塑料闪烁体探测器系统进行测试。研究了关联事件的符合时间窗对探测器真事件探测效率的影响,分析了波形的积分长度与脉冲信号甄别(Pulse Shape Discrimination,PSD)开窗法对能谱能量分辨率的改进。结果表明,在关联事件的符合时间窗为15 ns时,真事件探测效率最佳,当波形积分长度为80 ns时,通过PSD开窗后能量分辨率由原来的53.38%优化为42.21%。     

几种闪烁探测器的中子能量响应函数测量

采用直流刻度方法．实验研究了ST401、ST1422或ST1423塑料闪烁体加光电倍增管组成的探测器的裂变中子灵敏度,获得了中子灵敏度随中子能量的变化关系。实验结果与计算进行了比较．在不确定度范围内符合很好。     

n-γ分辨应用于252Cf自发裂变中子飞行时间谱测量

使用液体闪烁体BC501作为快中子探测器，对应用脉冲上升时间法符合甄别^252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的γ射线的效果进行研究。实验测量了γ射线和能量大于1MeV的^252Cf自发裂变中子的脉冲上升时间分辨谱，分辨优质因子M达到4．6。符合甄别了中子能量下阈分别为0．5、0．8和1MeV时的^252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的7射线，与未符合时相比，γ甄别率在99．90％以上。