α屏栅电离室谱仪系统的研制

介绍用于α放射性活度测量的平行板屏栅电离室谱仪系统.设计了一套带独立真空系统的屏栅电离室.该谱仪系统由三部分组成,电离室主体、充气系统及电子学系统.能量分辨率对于239Pu源可达25keV,在4～6MeV能区本底计数率为4h-1,探测效率接近50%.该谱仪系统可以测量核素的α射线能量,分析出它们的能谱结构,进而鉴定出各个α能谱所相应的核素及其相对含量和绝对含量.     

基于屏栅电离室的双参数谱仪研制及其应用

以屏栅电离室为基础，同时引出其阳级和阴极信号，研制了1台能够同时记录两路信号的双参数谱仪，在DEC－3000工作站上编制程序，实现了双维谱数据的获取、显示和存储。利用所建立的谱仪，测量了α放射源的双维谱，计算了α粒子的角分布，并讨论了如何利用角分布来校正活度测量中自吸收和反散射的影响以及改善电离室阳极能谱的能量分辨率。     

微量α测量的屏栅电离室谱仪的研制

为了测量微量α放射性活度,研究了平行板α屏栅电离室谱仪系统。设计了一套带独立真空系统的屏栅电离室。该谱仪系统将电离室主体、充气系统及电子学系统三部分集成为一体,可缩小体积,节省放置空间,使操作智能化。电离室测试结果显示,239 Pu源能量分辨率可达26keV,在4~6 MeV能区本底计数率为10h~(-1),24h系统漂移不大于0.5%。结果表明,该谱仪系统可用于测量核素的α射线能量,分析能谱结构,鉴定核素。     

大面积、低本底α屏栅电离室的研制

在α放射性活度测量中，屏栅电离室是一种常用手段。屏栅电离室具有众多的优点，可用于α放射性源活度的绝对测量。屏栅电离室虽是一种经典的传统α能谱探测器，但由于它的一些优点，目前又具备了新的应用前景，在众多领域得到广泛应用。大面积、低本底α屏栅电离室可适用于核爆、模拟核爆试验中的核素分析，贫铀弹的核素分析，乏燃料后处理Pu和总α活度的测量，以及各种环境样品中对放射性核素的检测。     

300Cm~2平行板α屏栅电离室的研制

本文介绍了阴极面积为300cm~2的流气式平行板α屏栅电离室的结构和性能。电离室工作气体为 P-10(90%Ar+10%CH_4)气体,充气压约1.8×10~5Pa。在流气量小于25mL/min 时可连续工作48h。该装置的主要性能是:能量分辨率为36keV(对φ<10mm的~(239)Pu 电沉积源),4—6MeV 能区本底为12.6cph,最小可探测活度为2×10~(-4)Bq(按本底计数率标准差的3倍及27小时测量时间估计),探测效率为44%(对φ=190mm 大面积~(232)Th 源)。     

超大面积屏栅电离室的研制

核设施退役过程中,需对超过1 000 cm²以上的大面积超铀核素平面板放射性进行准确定量,常用无损测量方法有效测量面积均较小,且探测限较高,不能满足快速分析大面积低活度样品的需求。屏栅电离室是一种用于低水平α放射性能谱测量的仪器,可满足以上分析需求,但受制于电极加工工艺,可测样品一般小于500 cm²。为解决以上问题,研制了灵敏面积接近2 000 cm²的超大面积屏栅电离室,通过对工作气压和电压的调试优化,该电离室对²⁴¹Am电沉积源的能量分辨率为1.8%,最小可探测活度为10^-2 Bq,对直径≤460 mm的平面样品2π角探测效率为97.7%。     

用大面积平行板屏栅电离室谱仪测定水中α放射性核素

测量水中α放射性,通常是将样品蒸发烘干,然后用ZnS(Ag)闪烁计数器测量其总α放射性,这种方法不能做能谱分析。 我们研制的大面积(300cm~2)平行板屏栅电离室可作为能谱分析装置,其能量分辨率为36±5 keV(φ10 mm~(239)Pu电沉积源),4-6MeV能区的本底为13计数/h,最小可探测活度为2×10~(-4)Bq(3σ,27h),对大面积源的探测效率为44％。 为了核工业三十年环境质量评价的需要,我们测定了某些铀矿尾矿排放水中的α放     

大面积α屏栅电离室的研制

研制了一台大面积低本底α屏栅电离室,其阴极表面积为1500cm~2,收集极对地电容约20pF,充以1.8大气压的 P_(10)气体(90%氩+10%甲烷)。分析了几种主要因素对能量分辨率的贡献,在源自吸收贡献为30keV 情况下,对~(210)Poα源的能量分辨率约为41keV。在4—6MeV 能区内装置的本底为6.1cph,在5MeV 处50keV 谱宽内的本底为0.1cph。采用新试制的氧化锆除氧炉循环净化负电性气体,以保证长时间稳定工作。对~(210)Po 电沉积小源测得的分辨率约为35—45keV;对于厚度为40μg/cm~2的1500 cm~2大源测得的分辨率平均为69keV,和估算值相符。最低可测放射性强度为10~(-14)—10~(-15)Ci。     

用屏栅电离室测量混合α放射性样品内多种同位素的原子数

用屏栅电离室方法对混合α样品内4种同位素的原子数进行了测量。利用屏栅电离室测量效率高、探测立体角大，并且同时具有能量和角度分辨能力的特点，对混合α样品的自吸收和散射进行了修正，得到了比较准确的结果。该工作为进一步开展用屏栅电离室测量轻核(n，α)反应微分截面工作奠定了基础。该方法还可以用于微弱α源的测量。     

用屏栅电离室测量混合α放射性样品内多种同位素的原子数

用屏栅电离室方法对混合α样品内4种同位素的原子数进行了测量.利用屏栅电离室测量效率高、探测立体角大,并且同时具有能量和角度分辨能力的特点,对混合α样品的自吸收和散射进行了修正,得到了比较准确的结果.该工作为进一步开展用屏栅电离室测量轻核(n,α)反应微分截面工作奠定了基础.该方法还可以用于微弱α源的测量.     

低温小立体角α谱仪的研制

研制了１套工作温度在室温至－２７．５℃、面源对探测器所张的相对立体角在５．２８７×１０－２—１．１１９×１０－４之间、分辨率达到１３．３ｋｅＶ的低温小立体角半导体α谱仪，研究了谱仪分辨率与探测器温度和相对立体角之间的关系。该谱仪已应用于α放射性比、α粒子能量、α粒子辐射几率和α放射性活度的测量。     

一个适用于裂变关联实验的孪生屏栅电离室

设计制作了一个适用于裂变多参量关联实验的孪生屏栅电离室,用~(252)Cf转移裂变源分别研究了以氩-甲烷混合气体和纯甲烷为工作气体时探测器的性能。结果表明,探测裂变碎块时电离室的能量分辨不劣于金硅面垒探测器;从栅极信号确定碎片发射角的cosθ值时的分辨(FWHM)约为0.03。具有相同形状的快上升前沿波形的阴极输出信号,可作为多参量关联实验中的时间标志。     

用于快中子引起带电粒子核反应研究的屏栅电离室及双参数测量系统

本文主要介绍和描写了用于快中子引起的发射带电粒子核反应研究的具有共阴极的两个背靠背的双重屏栅电离室。用双参数数据获取系统可同时得到阳极和阴极的关联信号。由此可以研究由贴在阴极上的靶物质发射的带电粒子的能量和角分布，实验上用Ｐｕα放射源来检验屏栅电离室的基本性能，由双参数数据获取系统得到其双维谱，经数据处理之后，其角分布基本上呈现各向同性分布，对Ｐｕα放射源的能量（Ｅ＝５．４９９ＭｅＶ），其能量分辨串为～２％，此电离室已用于（４０）￣Ｃａ（ｎ，α）和￣（６４）Ｚｎ（ｎ，α）等核反应研究工作。     

α屏栅电离室谱仪系统的研制

在α放射性活度测量中,屏栅电离室是一种常用装置,在众多领域得到广泛应用。该装置适用于各种环境样品,如土壤、水、空气、生物样品、食品、建材、地质及考古样品的测量,后处理中的α发射体、禁产核查及物料衡算样品中微量α放射性的测量,以及核设施周围环境介质中人工放射性核     

用于CSNS反角白光中子源的双屏栅电离室设计及性能研究

为测量中国散裂中子源（China Spallation Neutron Source, CSNS）反角白光中子源150 keV以下能区飞行时间法中子能谱,研制基于¹⁰B(n, α)⁷Li和⁶Li(n, t)α核反应的双屏栅电离室,采用薄窗和薄底衬的结构设计。通过Garfield++、SRIM和Simcenter Magnet Electric程序对屏栅电离室的工作气体、极间距和电场分布等工作参数进行模拟设计,并采用α源及CF₄、P10、90%Ar-10%CO₂三种气体对电离室进行性能参数测试。结果表明,选定电子漂移速度快、扩散系数小,以及阻止本领大的CF4作为CSNS/Back-n束上测试工作气体,阴极-栅极和栅极-阳极间距分别为20 mm和5 mm。屏栅电离室收集区74 mm范围内是电场均匀区,场强的相对偏差≤0.03%;性能测试结果表明,工作气体为CF₄时,电离室对²³⁹Pu/²⁴¹Am/²⁴⁴Cm混合α面源具有很好的能量分辨,最佳能量分辨率为2.4%@5.48 MeV。对比平板型电离室和硅微条探测器的测量结果,验证了本工作研制的屏栅型电离室的能量分辨优势。     

高气压屏栅电离室的调试和58Ni(n,p)反应双微分截面的试测

介绍了高气压屏栅电离室的结构和调试,并对＾５８Ｎｉ（ｎ,ｐ）试测结果进行了分析,结果证明此电离和测量方法对（ｎ,ｐ）反应的测量是适用的。目前正用此电离室进行测量（ｎ,ｐ）反应堆面的实验。     

第三代电子动量谱仪的多参数符合测量系统研制

本文介绍了一种新研制的用于第３代电子动量谱仪的多参数符合测量系统。该系统以６个慢符合道的电荷脉冲信号（它含有位置信息）和一个快符合道中的符合时间信号作为７个参数，采用７个数据获到通道并行获取数据，经计算机系统处理，可同时得到（ｅ，２ｅ）反应相关的符合多道时间谱，电离能谱和电子动量谱。