北京同步辐射软X射线装置与软X射线探测器标定

软X射线计量标准的建立和软X射线探测器标定是目前国内急需解决的课题，本简单介绍了两套北京同步辐射软X射线装置，它们主要用于软X射线光学元件测量和软X射线探测元、器件的标定。另外给出了近年来在软X射线测量装置上开展的计量标准和探测器标定方面的研究结果。     

北京同步辐射软X射线装置与软X射线探测器标定

简单介绍了2套北京同步辐射软X射线装置，主要用于软X射线光学元件测量和软X射线探测元、器件的标定。给出了在软X射线测量装置上计量标准和探测器标定方面的研究结果。     

EAST上软X射线能谱诊断系统的研制

采用多元硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)阵列和快速处理电子学系统在EAST托卡马克上构建了一套性能优异的软X射线能谱诊断系统,用于测量等离子体内在软X射线能段(1-30 keV)的辐射能谱。本系统观测范围覆盖了EAST等离子体的下半空间,可在EAST上各种放电条件下获得电子温度分布。本系统具有较高的能量分辨率,可用于监测等离子体内的中高Z杂质。系统安装在EAST上并投入使用,验证了系统的可靠性和有效性并取得良好的实验结果。     

软X射线绝对光强测量系统及其标定

详细介绍了软X射线绝对光强测量系统的设计和结构及其标定的情况和结果。测量系统包括电离室、监测（或待标定）探测器及其传动系统两部分，可作为50－2000eV软X射线绝对强度测量的一级标准探测器，并给出了系统的偏差。     

硅漂移探测器电子温度测量系统研制

在2005年HL-2A实验中,我们首次采用两通道硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)软X射线能谱系统对等离子体电子温度进行了测量。文章详细地介绍了SDD软X射线能谱测量系统的原理、设计和初次运行,给出了HL-2A电子温度的测量结果。结果表明,SDD非常适合于HL-2A电子温度测量,为在HL-2A上建立多通道SDD阵列测量电子温度分布奠定了坚实的基础。     

空间硬X射线谱仪数据获取系统

随着空间时间的到来,人类已超越了大气层的屏障,开始了全波段天文观测。X射线、γ射线天文观测十分活跃,硕果累累。为了用高空技术气球这一有效运载工具进行空间硬X射线天文观测,我们研制了一个球载硬X射线谱仪。其主探测器是采用逃逸门技术的高气压氙多丝正比室,可探测15—200keV能区的硬X射线能谱。其数据获取系统的球载部分配合专用电子学电路对探测器信号实现逃逸门判选和处理,还对谱仪工作状况及环境的监测量进行模数变换,并把经过初步处理的数据以一定格式编排,经二次频率调制后由发射机发回地面。 由于该系统的球载部分工作于高空低气压、高辐射本底和强噪声的恶劣环境,环境温     

北京同步辐射软X射线装置与软X射线探测器标定

简单介绍了２套北京同步辐射软Ｘ射线装置，主要用于软Ｘ射线光学元件测量和软Ｘ射线探测元，器件的标定，给出了软件Ｘ射线装置上计量标准和探测器标定方面的研究结果。     

CdTe探测器对EAST托卡马克中20–200keV硬X射线测量

介绍了EAST托卡马克装置硬X射线诊断系统。该系统由探测器阵列和电子线路组成,探测器采用水平七道的碲化镉(CdTe)探测器阵列。在EAST托卡马克装置上建立了一套较完善的硬X射线能谱诊断系统,用来测量等离子体在硬X射线辐射能段(20–200 keV)的能谱。实验结果表明,该系统能满足测量相应能量范围的等离子体硬X射线轫致辐射要求。文中给出了碲化镉探测器的标定结果及典型的放电结果。     

基于固体探测器SDD的XAFS数据获取系统

X射线吸收精细结构谱学(X-ray Absorption Fine Structure,XAFS)的发展,提出了对低浓度(痕量)元素研究的需求,高灵敏度的固体探测器纷纷被应用到XAFS技术中来。硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)是一种高计数率、高能量分辨率、采用半导体制冷的小型荧光探测器,其商业产品渐趋成熟。北京同步辐射装置1W2B实验站装备了这种小型SDD,并开发了相应采谱软件供用户使用。经过对含Cu 100 mg·L~(-1)浓度的CuSO_4溶液的测试,结果证明这套新的采谱系统可以满足1W2B实验站XAFS实验荧光模式的需求。     

EAST全超导托卡马克上硅漂移探测器软X射线能谱诊断

采用性能优越的15道硅漂移探测器（SDD）阵列,在EAST全超导托卡马克上建立了1套较为完善的软X射线能谱诊断系统,用以测量等离子体在软X射线辐射能段(1～20keV)的能谱。该诊断系统的观测范围基本覆盖了整个等离子体空间,因此,可满足EAST不同放电位形下电子温度测量的要求。利用该诊断系统,可获得时间分辨达50ms、空间分辨约为7cm的电子温度剖面。通过对比发现,由该诊断系统所得到的电子温度与其它电子温度诊断系统所测量的电子温度基本一致。此外,该诊断系统还可监测在软X射线能量范围内出现的一些金属杂质的特征线辐射。     

热释光探测器在脉冲硬X射线能谱测量中的应用

介绍了TLD－3500热释光读出器和GR－100M型热释光剂量片构成的探测器在脉冲硬X射线辐射参数测量中的应用。详细论述了采用滤波荧光法与热释光探测器相结合测量10－10keV的硬X射线能谱的物理思想，在综合考虑了测量环境的具体情况下，设计研制了硬X射线测量系统，建立了热释光探测器对硬X射线绝对能量响应的标定方法。该方法已成功用于脉冲辐射装置“强光1号”的测量，并得到了实测数据。     

HPGe探测器能量刻度及探测效率模拟

X光机绝对光子数的测量在X射线计量中有着十分重要的意义,对其进行测量时需先将探测器的能量—道址函数进行刻度。本文使用放射源对HPGe探测器进行能量刻度,得到其能量—道址函数且其线性相关系数R2=0.999 84。论文结合了CT成像技术,对探测器进行平行光束探测效率的MC模拟,使建模更精确。模拟结果显示,探测效率曲线在11.0 ke V处会出现吸收边,是因为Ge元素被激发产生Kα、Kβ特征X射线发生逃逸,未被记录下来形成逃逸峰所致,这与实际实验情况相符。     

一种监测低能X射线的Si探测器

低能(50keV以下)光子探测器广泛应用于外大气层核爆监测,天体物理现象研究。采用半导体探测单元试制了低能X射线探测器模块。说明了配置多探测器系统的方法,并介绍了探测单元模块的设计、主要试验和技术指标。室温下噪声等效输入光子能量为2.1keV。     

高功率Z箍缩软X射线功率测量

针对“强光一号”装置喷氪气高功率Z箍缩等离子体实验产生1keV以下的软X射线，研制了脉冲恒压电源驱动的镍薄膜量热计，测量Z箍缩软X射线总能量，用快时间响应的X射线二极管(XRD)探测器建立了软X射线功率测量系统，给出了实验测量结果。     

软X射线晶体标定系统研制

研制了一套完整的软X射线晶体积分反射系数标定系统,包括针对CC224M软X射线源所设计的专用的晶体标定室、晶体与探测器的转动控制机构、复合真空及供气系统、作为标定探测器的流气式正比计数器等。在这一系统上开展了实验研究,获得了TAP晶体对Cu-Lα(13.33)、Al-Kα(8.32)两种入射波长的积分反射系数,验证了系统的有效性。     

X射线与半导体探测器相互作用过程的仿真研究

采用MCNP4B仿真了能量为1～100keY的单能X射线与硅半导体探测器发生相互作用的过程。仿真结果表明，当X射线能量较低时，在探测器的硅半导体上沉积能量较低，随着X射线光子能量升高，沉积能量增大，但是在探测器的整个能量段，沉积能量并非线性增加，而是有一定的涨落，经检验，5个探测器在其工作能段范围内探测效率呈正态分布。     

小型化软X光能谱仪研制

为研制小型化软X光能谱仪,首先研制了一批小型化软X光探测元器件,包括中子辐照的砷化镓探测器、质子辐照的砷化镓探测器、多层膜反射镜、平面镜和小型化X射线二极管(XRD)等等。配置了多层镜光电导软X光能谱仪、平面镜小XRD软X光能谱仪和平面镜光电导软X光能谱仪等。这些谱仪都在“神光”Ⅱ上做了考核实验,并对这些谱仪作出了客观的评价。     

电流型碲锌镉探测器伽马灵敏度性能优化

为验证亚禁带光照对电流型碲锌镉（CZT）探测器伽马灵敏度性能优化的可行性，利用钴源装置开展了亚禁带光照对CZT探测器伽马灵敏度影响规律研究。结果表明：在稳态γ射线辐照条件下，CZT探测器输出电流随时间的变化曲线（标定电流曲线）存在前沿过冲现象。这一现象主要与晶体内深能级陷阱对载流子的去俘获过程有关。利用亚禁带光照能调控晶体内深能级陷阱的占据份额，消除CZT探测器标定电流曲线的前沿过冲，实现探测器性能优化。当亚禁带光(850 nm)在CZT探测器中引入的光照电流为330 nA、工作电压为200 V时，CZT探测器对能量约125 MeV的γ射线的灵敏度为999×10-17 C·cm2，接近理论模拟给出的118×10-16 C·cm2。     

软X射线激发稳态瞬态发光探测系统研制

在上海同步辐射光源软X射线显微谱学光束线站BL08U1A搭建了软X射线激发稳态瞬态发光探测系统,可探测紫外到近红外波段的光子(200～900 nm),实现了常规软X射线激发发光光谱(X-ray Excited Optical Luminescence,XEOL)和时间分辨XEOL(Time-resolved XEOL,TRXEOL)光谱探测。通过将光谱仪数据采集程序与该实验站原有的数据采集软件集成,实现了不同X射线能量激发下XEOL和全电子产额谱(Total Electron Yield,TEY)的同时检测。基于该探测平台,获得了CsPbI3亚微米线样品在Cs元素M4,5边的二维XANES-XEOL谱图,并研究了光子晶体对闪烁体光输出的影响。基于TRXEOL探测平台,成功获得了ZnO样品在不同时间窗下的XEOL谱和发光衰减曲线。实验结果表明:BL08U1A实验站具备XEOL和TRXEOL探测能力,为研究材料的发光机制和发光动力学过程提供了很好的技术手段。     

用半导体探测器测量1.5-60keV的X射线

本文阐述X射线能谱测量用的半导体探测器,对硅与锗X射线探测器进行了比较。扼要介绍了X荧光分析用的探测器的制备方法和性能,分析了影响探测器效率的因素。实际量测了1.5-60keV的X和低能γ射线。对于能量>5keV的X射线,探测效率用~(241)Am源刻度,<5keV时,用玻璃荧光源测量窗吸收及其他效率损失的标准技术。测量结果与文献发表过的数据进行了比较。