硅光电二极管闪烁探测器

本文介绍了硅光电二极管闪烁探测器的组成，性能、应用及其试验验证。     

新型雪崩光电二极管和CsI（Tl）晶体组成的闪烁探测器

本文介绍Ｓ５３４５型雪崩光电二极管用于ＣｓＩ（Ｔｌ）晶体光信号的读出，测量了γ射线的能谱，对应于＾２２Ｎａ的１．２７ＭｅＶ的入射能量，得到６．８％的能量分辨率。并对能量分辨率与光耦合面积及晶体尺寸、成形时间、偏压的关系等进行了测量。将雪崩光电二极管和ＣｓＩ（Ｔｌ）晶体组成一种新型的闪烁探测器的实验研究这在国内尚属首次。     

温差制冷硅（锂）探测器系统研制

常规硅（锂）探测器必须工作和保存在液氮温度下,很大程度上限制了它的应用范围。温差制冷法利用多级半导体温差制冷器（冷堆）使硅（锂）探测器工作在-90℃左右,以达到较好的能量分辨率。 俄罗斯、乌克兰、美国等已从事此研究十多年,取得了较好的结果。我院最近两年正式     

硅二极管＋Csl晶体γ射线探测器的研制进展

核材料的长期自动监测需要合适的放射性探测器。本工作采用CsI晶体耦合硅二极管制作探测器。γ射线作用于CsI晶体,激发荧光,硅二极管收集荧光并产生电信号,从而实现对γ射线的探测。 硅二极管选用10mm×10mm,与之匹配的晶体类型有10mm×10mm×5mm、10mm×10mm×15mm、10mm×10mm×40mm、25mm×25mm×40mm等,结合前放电路和γ谱仪,进行了核材料γ射线模拟测量研究。 通过对2g高浓铀的比对实验表明,耦合CsI小晶体具有较好的能量分辨,但探测效率     

外延硅dE／dX探测器的研制

本文介绍了厚度为５．２－６．０、１０－１３、１９μｍ，有效面积为２８－１５４ｍｍ＾２的外延硅ｄＥ／ｄＸ探测器的研制工艺，主要用途，测试结果（对９．８７ＭｅＶ α粒子的能损△Ｅ的分辨率为５６－１２８ｋｅＶ）和在核物理实验中的应用。     

基于PIN光电二极管的个人辐射探测器研制

为使公众能自行探测所处环境的辐射水平,本文利用PIN光电二极管直接测量X/γ射线的原理研制了便携式环境辐射探测系统,该系统采用智能终端控制探测设备。其中,探测模块中设计了弱信号放大电路,控制和通信模块的设计基于无线微控制器。该环境辐射探测器具有低成本、低功耗、体积小、易使用、易组网等特点。经国防科技工业电离辐射一级计量站检定,探测器各项指标均符合国家剂量仪鉴定规程JJG 521-2006的要求。     

基于硅光二极管阵列的X射线探测器的研制

介绍了10元CsI(Tl)闪烁晶体与10元硅光二极管阵列耦合而成的X射线探测器的设计制造过程。其中,二极管光敏元为0.75mm×1.25mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.25mm;闪烁体单元为1.0mm×1.5mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.9mm。对该探测器的硅光二极管进行了光谱测试和噪声测试,对射线探测器进行了串音和均匀性等性能测试。二极管的噪声为10?4V,射线探测器的非均匀性为0.08,有串音现象发生。对存在的问题进行了分析讨论并提出了改进方案。     

硅半导体探测器个人剂量仪的研制

介绍个人剂量仪的工作原理,利用硅半导体光电二极管测量X、γ射线的特性和新颖的软件处理算法设计了一款个人剂量仪。在中国原子能科学研究院国防科技工业电离辐射一级计量站对仪器进行了测试,测试结果:剂量率测量范围(0.1μSv/h~1 Sv/h);剂量率固有误差:-15%~+4.7%;累积剂量固有误差:-11%~+5.7%;角响应:-19%~+4%(垂直方向),-20%~-2%(水平方向);在能量60 ke V~1.332 Me V范围内,相对137Cs的能量响应:-22%~+0.4%;实验测试结果符合国家剂量仪鉴定规程JJG1009-2006的要求。     

硅二极管阵列探测器在田湾核电站的应用

田湾核电站一期工程辐射监测系统中,大量使用了硅二极管阵列探测器。论文介绍了硅二极管阵列探测器的架构、原理、应用方式和保护逻辑。对运行期间出现的问题,进行了研究和探索,给出了可行的解决方案。     

SPAD单光子探测器SPICE电路模型的建立与仿真研究

在SPAD等效电路的基础上建立了简单实用的SPICE电路模型,并对SPAD四种基本的工作电路结构(被动淬灭、主动淬灭、门控模式和电容淬灭)进行了细致的仿真分析.仿真结果清晰的反映了四种电路各自的特性和优缺点,以及SPAD器件寄生参数对于电路性能的影响,得到了与实验基本一致结果.该电路模型可以直接应用于后续信号读出电路及前置放大电路系统的仿真设计,调节电路参数,优化电路性能,从而节省后续电路设计与制作的时间.     

低本底伽马能谱仪闪烁探测器的智能化温控系统设计

为了消除环境温度对闪烁体相对光输出影响带来的谱线漂移问题,设计了一种新型智能化温控系统。设计专用循环水路,采用改进的PID控制算法实时调整制冷加热模块输出电流,完成温度采集、控制操作,实现对闪烁体探测器的恒温控制。系统可通过CAN总线或USB接口与主机控制器进行数据交互,兼容现有能谱仪。经试验可知,温控系统温度稳态误差小于0.5℃,核素特征峰基本无漂移,满足稳谱使用要求,具有较高的应用价值。     

离子注入微型半导体探测器的研制

国际上最早使用的微型探测器是盖革-缪勒计数器,并用它首次对活体内的肿瘤进行了测试。六十年代以来,它逐步为半导体探测器所代替。七十年代以来,微型半导体探测器已广泛地用于血流动力学、肺功能研究以及食管、胃和眼睛等体内和体表器官的诊断。我们也曾用半导体硅探测器对甲状腺节结进行过测试,效果良好。     

金硅面垒半导体探测器温度特性测量与补偿

金硅面垒半导体探测器多用于α粒子的探测,由它组成的α、β谱仪对环境温度的变化比较敏感,表现为α谱峰位的漂移,为了了解温度对金硅面垒半导体探测器的影响,对其进行了测试研究,以便提高系统的测量精度.     

用于电致冷Si-PIN探测器的掌上型电源系统的研制

介绍一套用于电致冷Si-PIN半导体探测器的掌上型电源系统的设计.系统采用集成电路方案与表面贴装元件(SMD)制作,具有体积小、重量轻、效率高、稳定性高、纹波噪声小和成本低等特点.内置可充电电池能维持一台XR-100CR型探测器工作7h以上,适合在各种基于Si-PIN探测器的现场X荧光分析系统中推广应用.提出了一种温控致冷电源的理论设计与实现方法,并对无变压器式、高稳定度、低纹波高压偏置电源的制作技术进行了讨论.     

高温气冷实验堆燃料元件双向探测器的研制

介绍了高温气冷实验堆燃料元件双向探测器的基本原理和实现方法。它以两个并联的感应线圈为敏感元件,通过双通道法采集信号,以８９Ｃ５１单片机为处理核心,系统软件采用循环扫描输入端口的方式获取过球信号,经智能分析、判断,实现了燃料元件的双向检测。     

单能光子在HPGe探测器上的能量响应函数模拟

根据单能光子与探测器发生相互作用的原理,本文利用蒙卡方法(MC)模拟了系列单能光子在HPGe探测器上的能量响应曲线并提取曲线的特征数据,然后采用最小二乘法对提取的特征数据进行拟合,得到单能光子在该探测器上的能量响应曲线理论函数表达式,最后采用准单能γ源测量数据对理论表达式进行修正,确立了该响应函数随光子入射能量变化的修正函数表达式,为连续光子能谱解谱提供了依据.     

高能X射线双能成像系统中多能谱探测器研究

高能X射线双能成像系统能够对被检物的材料进行识别,但是当被检物的质量厚度较小时,对其材料识别变得很困难.本文提出了利用多能谱探测器的方法,来提高对较薄材料的识别能力,并使用蒙特卡罗方法进行了一系列模拟计算,首先计算了探测器晶体厚度变化时X射线的沉积规律,然后计算了不同探测器结构和参数情况下材料识别的效果.从模拟计算的结果可知,采用适当的多能谱探测器将使得系统对质量厚度较小的物质,尤其是高Z材料的识别效果有明显改善.     

Radiation in systems with near zero dielectric constant

We discuss radiation effects in systems with near zero dielectric constant. An enhancement of intensity using the example of transition and diffusive radiation is demonstrated. A sharp peak in the transition radiation spectral-angular intensity is predicted. Numerical estimates for specific systems are made and possible applications are discussed.     

采用虚拟场景技术的高温气冷堆仿真系统研究

仿真系统对10 MW高温气冷堆的堆芯、主回路系统和蒸汽发生器等部件进行分析计算,模拟稳态和瞬态过程。采用虚拟场景技术,按高温气冷堆的实际结构建立三维虚拟场景,用户可在虚拟场景中漫游观测,实时查看仿真计算状态;同时可对仿真数据结果进行分析并以二维、三维图形显示。该仿真系统不仅对高温气冷堆的工程设计、安全分析和人员培训有重要作用,且可以对HTR-10主控室的操作人员进行现场支持及各项研究提供帮助。     

Neutron transport in a reactor system with temperature feedback

When the effect of temperature feedback in a reactor system is considered the neutron transport equation for the neutron density is supplemented by a temperature equation which is a partial differential equation of parabolic type if heat conduction is taken into consideration. This consideration leads to a coupled system of nonlinear partial integro-differential equations. The aim of this paper is to present an iterative scheme for the determination of the solution of the nonlinear coupled system and to establish some qualitative property of the solution. The iterative scheme consists of two monotone sequences which converge monotonically from above and below, respectively, to a unique solution. The qualitative aspect includes the existence and uniqueness of a positive solution, upper and lower bounds of the solution and stability of a steady-state solution.