YAP：Ce闪烁探测器γ射线能量响应研究

使用新型YAP：Ce无机晶体配大线性电流光电倍增管组成闪烁探测系统，采用散射法将⁶⁰Co源（约2.2×10¹⁴ Bq）散射为单能γ射线，实验测量探测器系统的γ射线灵敏度，并结合计算机数值模拟计算对数据进行分析处理。新型YAP：Ce无机晶体对γ射线的灵敏度相对较高，是同体积CeF₃晶体的10倍多。采用YAP：Ce无机晶体比CeF₃晶体更有利于γ射线测量。      

BGO矩形探测元探测效率的研究

理论计算了三种不同规格BGO晶体对于^137Cs0．662MeVγ射线的探测效率,并用GEANT4进行了Monte Carlo模拟,计算值与实验中光电倍增管测得的值进行了比较,给出了不同规格晶体对γ射线探测效率的区别,三者趋势基本一致。最后用^133Ba、^22Na、^137Cs和^60Co源测量了BGO探测元的能量线性,三种晶体对^137Cs0．662MeVγ射线的能量分辨分别为18．12％、18．08％和18．12％。     

几种闪烁体γ/n分辨能力的MC模拟计算及比较

本文利用蒙特卡罗通用程序MCNP4B对脉冲γ射线束测量中可能用到的几种闪烁体的有关性能进行了模拟计算和比较,给出了三种比较感兴趣的无机闪烁体CeF3、LSO和CsF对γ射线的能量响应曲线。并利用有关能谱数据对八种无机闪烁体BaF2、NaI、CsF、CsI、GSO、PbWO4、YAP：Ce、YAG：Ce的γ/n分辨能力进行了计算,估算了分辨能力的最大、最小值,并与有机闪烁体ST401进行了比较。     

计算机模拟γ测量谱

一个建立在微机DOS环境下的计算机模拟γ射线测量谱系统以一个实测的^135Cs谱作为模板,对活化测量谱和同位素源的γ射线谱进行了成形模拟。谱中包含了对全能峰、康普顿沿、康普顿坪和反散射峰的模拟。模拟系统具有谱峰面积计算、谱成形、谱显示、谱处理、谱存盘等功能。利用该模拟程序对^137Cs源、^152Eu源、^60Co源的γ射线谱以及锆样品和岩石样品的中子活化测量谱进行了模拟,模拟谱与实际测量谱非常接近。     

Ce:YAG闪烁晶体的γ射线相对能量响应研究

Ce:YAG闪烁晶体对在脉冲γ射线测量有重要应用,本文研究其γ射线相对能量响应.用Compton散射原理把强60Co源分解成若干单能点γ射线源,测定了国产Ce:YAG闪烁晶体的γ射线相对能量响应,将结果与质能吸收系数的数值计算结果相比较,两者在实验测量不确定范围内符合得很好.结果表明,用质能吸收系数进行无机闪烁晶体的γ射线相对能量响应的数值计算方法可靠,Compton散射原理提供较合适的单能γ射线辐射源以实验刻度无机闪烁晶体的γ射线的相对能量响应的方法也可行,可用于检验数值计算结果的可靠性.     

塑料闪烁探测器的γ灵敏度测定

利用^60Co和^137Cs γ辐射源测定了塑料闪烁探测器的γ灵敏度，给出了ST401、STl422和含^6Li(4％)塑料闪烁探测器的测定结果．获得了1．25和0．66MeV的γ灵敏度随闪烁体厚度的变化关系，实验结果与理论计算值在测量不确定度内一致。     

LaBr_3(Ce)与NaI(Tl)闪烁探测器的性能研究与比较

以铈离子激活的溴化澜晶体(La Br3:Ce3+)是近年来发现的一种新型无机闪烁体材料,因其具有较高的光产额、较好的能量分辨率、较快的衰减时间等优良性质,对溴化镧和碘化钠闪烁晶体进行了对比性实验研究,用137Cs、60Co等标准源在低本底铅室中测量了γ能谱。通过对比,重点讨论了La Br3(Ce)与Na I(Tl)闪烁探测器的能量分辨率和能量线性等性能指标。     

防护级γ射线参考辐射场的建立及辐射场的测定

本文介绍了本实验室建立的防护级γ射线参考辐射场,并对辐射场进行了测定和评价。对距源1m处空气比释动能率测量,结果表明：18．5 GBq的^137Gs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．6％,74 GBq的^137Cs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．6％,37 GBq的^60Co源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．2％。同时也对辐射场大小和均匀性进行测量。这些结果表明散射辐射、辐射场的均匀性均符合ISO 4037的要求。     

用γ射线能谱法测量材料的吸收系数和厚度

采用NaI(T1)闪烁谱仪测全能峰的方法测量了^137Cs和^60Co的γ射线在铅、铜、铝材料中的吸收系数。对^137Cs(0．661MeV)分别为1．213、0．642、0．194cm^-1，与公认值相差均约1％；对^60Co分别为0．674、0．481、0．149cm^-1，与公认值相差均在5％以内。利用铁的吸收系数对其未知厚度进行测量，测量结果的误差均约2％。     

国产掺铈氯化镧晶体γ探测能力测量

掺铈氯化镧晶体(Lacl3:Ce)是国际上最新研制的无机闪烁快响应晶体,其具有对γ探测能力强,时间响应快,中子、γ分辨能力高等特点。在放射性标准源场中对首批国产掺铈氯化镧晶体配光电倍增管的γ灵敏度进行了测量,测量结果表明国产新型Lacl3:Ce无机晶体对1.25 MeV和0.66 MeVγ射线的探测能力约为NaI晶体的80%左右。此类晶体可作为低强度快脉冲γ辐射测量的候选晶体。     

蒙特卡罗方法模拟放射源位置对井型NaI(Tl)晶体探测效率的影响

利用Geant4数值计算程序,对放射源137Cs和60Co发射的单能γ射线(0.662 MeV和1.331MeV)经过井型NaI(Tl)晶体探测器后的能谱进行了蒙特卡罗模拟,并通过改变放射源在井型NaI(Tl)晶体中的位置对探测效率的影响做了进一步的研究。计算结果表明:对比常用的圆柱形NaI(Tl)闪烁探测器,由于井型NaI(Tl)晶体对放射源所张立体角很大,所以其对γ射线的源峰探测效率更高,并随着放射源在井内高度的增加而逐渐减小;在固定了放射源在晶体井下深度的情况下,放射源位置在水平面内的变化对源峰探测效率的影响并不大。     

~(125)I,~(139)Ce等七种核素溶液的比活度测量

简述了125I,139Ce,88Y,57Co,60Co,137Cs和134Cs放射性核素的衰变特性及采用符合法、4πγ电离室法、γ谱仪法、合峰法测量其比活度的测量原理。给出了比活度测量结果,并与中国计量科学研究院的测量结果进行了比较,两者在不确定度范围内有较好的一致性。     

CeF3晶体伽玛能响及抗中子能力研究

用Monte Carlo和核物理理论分析的方法研究了CeF3晶体对γ射线的能量响应趋势,并通过实验测量了CeF3晶体与光电倍增管组合构成的闪烁探测器对不同能量的中子和γ射线的灵敏度。结果表明:CeF3晶体在0.3～0.9 MeV能区具有较平坦的γ能量响应曲线,较强的抗中子干扰能力。     

GAGG:Ce探测器与NaI:TI探测器性能比较

研究了封装反射层材料对GAGG:Ce探测器光收集的影响,同时与Na I(TI)闪烁体探测器进行了详细的对比性实验,用137Cs、60Co标准源测量了γ能谱,对GAGG:Ce与Na I(TI)闪烁体探测器的温漂、能量线性及能量分辨率等性能指标重点进行了讨论。结果表明:GAGG:Ce探测器随温度漂移变化程度较大;能量线性好,线性相关度r为0.9999;对662 ke V的γ射线能量分辨率为7.8~8.0%。     

一个用于4πβ+4πγ活度测量的小型流气式正比计数器

详细描述了新研制的一个用于4πβ 4πγ活度测量的小型圆柱型4πβ流气式正比计数器的结构,给出了内部电场分布,并测量了对^60Co、^134Cs、^169Yb和^241Am四种代表性核素的坪曲线,坪斜都小于1%／100V,对^60Co发出的最大能量318．1keVβ射线探测效率为95％。该计数器可应用于短寿命核素和常规的β-γ、α-γ衰变核素测量。     

用于高能X射线成像的CdWO4闪烁探测器探测灵敏度的研究

高能X射线成像系统对小截面探测器的探测灵敏度提出了很高的要求，分析了由CdWO4晶体耦合光电二极管所组成的探测器单元探测灵敏度的决定因素，采用蒙－卡计算、经验估算等对其在高能加速器和^60Co源下的探测灵敏度进行了估算，并和测量值进行比较。二者吻合较好，证明了估算方法的正确性。     

硅PIN光敏二极管探测X、γ射线的性能及应用

介绍了硅PIN光敏二极管和电荷灵敏前放组成的X射线探测器和配合CsI(Tl)晶体构成的γ射线探测器的性能和测量结果,同时研究了光敏二极管探测器能量分辨率的温度特性。测量X射线时,在-10℃下对241Am的59.5keV射线的能量分辨率为4.8%;用PIN光敏二极管配合10mm×10mm×10mm的CsI(Tl)晶体测量γ射线时,在20℃下对137Cs0.662MeVγ射线的能量分辨率为9.9%,60Co的1.332MeVγ射线的能量分辨率为6.4%,-10℃下的能量分辨率分别为8.7%和6.3%。     

IP板对中/高能X/γ射线响应特性研究

为了实验得到IP板对中/高能X/γ射线的响应,基于X射线装置和~(137)Cs、~(60)Co放射源研究了IP板对40keV~1.33 MeV范围内的X/γ射线的响应。利用IP板的物理模型和蒙特卡罗方法对IP板的响应进行了计算和模拟,两者的结果与实验结果符合较好。基于X/γ射线在IP板感光层中的沉积效率,研究了IP板对X/γ射线沉积的灵敏度响应,理论计算结果与实验结果亦符合较好。本文研究结果为将IP板应用于中/高能X/γ射线测量提供了数据支撑和技术基础。     

锗γ谱仪~(110m)Ag657.8 keVγ射线符合相加修正因子与~(137)Cs效率的相关性

本文主要介绍获得HPGeγ谱仪对110mAg 65 7.8keVγ射线符合相加修正因子c与137Cs全能峰效率ε的拟合直线回归方程的方法、结果及其验证。用标准110mAg和标准137Cs水溶液 ,各分别制成70mm 1 0个不同高度 ( 5～ 5 5mm)并保持相同活度的掺标源 ;根据137Csγ射线能量与110mAg的 65 7.8keV十分接近 ,利用在HPGeγ谱仪表面测量 1 0个110mAg掺标源 65 7.8keVγ射线的净计数率n和 1 0个137Cs掺标源的探测效率ε的实验数据 ,计算不同源高度的c和ε,经拟合计算得到c =1 .1 1 1 +7.45 4ε(R2 =0 991 5 )。在与其他方法获得的c的比较和在比对 (灰样 )测量的应用中均获得较满意的结果 ;本拟合方程在一定的误差范围内 ,可以用到其他基质样品和其他HPGeγ谱仪上     

基于三晶体耦合γ射线方向探测器的放射源定位

为了快速定位并寻回丢失的放射源,设计了一种由NaI、CsI、锗酸铋(Bi4Ge3O12,BGO)三种晶体与铅耦合组成的γ射线方向探测器,并采用基于蒙特卡罗方法的通用软件包MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)研究了铅晶比例、射线能量、剂量率等因素对探测器角度分辨率的影响。结果表明,对于137Cs源,在空气吸收剂量率≥0.331μGy·h~(-1)处,定位角度偏差≤0.99°;对于60Co源,在空气吸收剂量率0.586μGy·h~(-1)处,测量的平均角度偏差为0.46°;对于水平距离7 m、高度4 m的3.7×107Bq 137Cs源,相对定位偏差约为5%。