测定环境天然本底辐射的高气压电离室

设计了二个用于测定环境天然本底辐射的圆柱形高气压电离室。电离室的室壁材料为不锈钢,其室壁厚度约3毫米,有效体积7.68升,充20大气压的氩气(在25℃时),工作电压300伏。 对电离室的性能,包括:在不同γ辐射场情况下电离电流的饱和特性、自身本底(主要是室壁α发射)的影响、角响应等,进行了一系列测试和估算。 采用“阴影屏蔽”法,用标准镭源对电离室进行了刻度,灵敏度约为16×10~(-15)安/(微伦/时)。     

基于~(90)Sr源β射线的外推电离室入射窗修正因子

为实现外推电离室对β辐射吸收剂量的准确测量,对影响外推电离室入射窗修正因子k_(wi)的主要量进行了研究。实验测量了外推电离室不同极间距和不同源-探距(源到外推电离室入射窗表面的距离)下的k_(wi)。研究结果表明,在源-探距不变的条件下,k_(wi)随电离室极间距的增大而减小;在电离室极间距为3 mm的条件下,k_(wi)随源-探距的增大而减小。利用蒙特卡罗模拟计算出不带展平过滤器、源-探距为30 cm、电离室极间距为3 mm时,k_(wi)为1.084 5,与实验测量结果比较,其相对偏差为0.11%。因此,在给出k_(wi)的同时,应提供相应的源-探距和电离室极间距。     

RIBLL大面积真空镀膜装置

描述了一台大面积双叠层阳极在 X、Y方向分条读出气体电离室而发展的大面积真空镀膜装置。镀膜腔体内体积为 990 mm× 780 mm× 780 mm。可镀膜面积最大为 960 mm× 750 mm。用该装置为RIBLL电离室镀阴极、X阳极、Y阳极和窗 ,镀膜面积 4 4 0 mm× 160 mm,Mylar膜厚 3.2 6μm,镀银 97.2 7nm,镀银厚度不均匀度为 18.91%。用它制作的 RIBLL电离室的阳极、阴极 ,当电离室工作气压2 5k Pa P10气体 ,阳极电压 2 2 0 V,阴极电压 - 160 0 V时 ,对 5.15Me Vα源测量能量分辨率为 4 .2 %。     

大亚湾核电站核仪表系统中子测量探头老化和故障鉴别

大亚湾核电站核仪表系统(RPN)源量程探头是硼衬基正比计数器,中间量程和功率量程探头为硼衬基补偿电离室.本文分析了探头的不同特性曲线和老化之间的关系,给出了具体的中子测量探头老化和故障鉴别方法.对于源量程探头,当甄别域曲线平坦区老化程度△C>60%时,如果高压坪曲线与历史曲线相比也发生恶化,应更换探头;对于中间量程探头,绘制高电压和电流之间的饱和曲线,并确定系数P和V0值.当曲线发生较大的变形或V0>70v,意味着探头开始老化,有必要每3个月绘制一次饱和曲线,以监测老化.如果曲线继续变形,或V0>140V、P>6%,则需更换探头;对于功率量程探头,当曲线变形较为严重或V0>30V时,意味着探头开始老化,建议每3个月绘制一次曲线.如果曲线继续变形,或V0>60V、P>1.5%,则需更换探头.     

4πγ电离室——γ辐射核素活度测量的次级标准

本文介绍了我们设计的4πγ电离室(也称井型电离室)的结构及性能实验。该电离室的特点是高度为407毫米,轴向有一个50毫米的位置响应不变区,在这个区域内电离电流的相对标准偏差为0.19%,源的高度对测量结果的影响可不作修正。该装置对30微居至几十毫居~(60)Co 源的测量精度为±0.5%,对3微居的~(60)Co 源测量的相对标准误差为±5%。从1975年4月至1978年8月间17次测量结果的相对标准偏差为±0.32%。装置对几种核素作了校准,给出了标准毫居-电离电流值。本文还给出了计算电离室的毫居-电离电流的近似公式,可用于某些尚未校准的核素的测量。     

曲线拟合在扩展电离室量程范围方面的应用

通过将曲线拟合扩展量程范围的技术应用于传统的电离室探测器,使电离室在低剂量率时工作在饱和收集区,高剂量率时工作在不饱和收集区,从而扩张电离室的量程范围。使得只采用一个电离室便可覆盖8个数量级的剂量率范围,从而实现对现有电离室测量方法补充和发展的目的。     

寻找地下水的γ微伦计及其应用

本文介绍寻找地下水的便携式KCF型γ微伦计。它采用CMOS计数器作整形器,通过改变分频系数来变换量程,仪器的灵敏阈不劣于1μR/h,各量程的非线性误差不大于5％。     

BPS型TE-TE球形空腔电离室在15MeV中子场测量的修正因子

我所研制了BPS型TE-TE球形空腔电离室。本工作测量了这些电离室的基本性能。饱和特性的测量结果表明,在~(60)Co光子场中Q_B/Q_V与V~(-2)之间,关系是线性的,相关系数极接近于1,由此得出了饱和修正因子。对于15MeV中子和~(60)Co光子确定了自由空气比释动能的壁厚修正因子,各自为(0.6±0.9)·10~(-2)mm~(-1)和(0.49±0.35)·10~(-2)mm~(-1)当射线入射角度范围在0-120°范围时,室响应相对变化对于~(60)Coγ射线不大于0. 5％,而对于15 MeV中子大约为1％。还研究测定了自由空气照射电离室在光子场与中子场中柄散射的影响,测量和计算了用TE气体和空气分别作为工作气体时电离室读数之比值,结果相符。     

测量X和γ射线用的电离室的研究

本文介绍三种电离室的结构和性能。体积为0.5cm~3,以纯石墨为壁体的电离室,在X射线管电压为60～220kV、半价层为0.07mmCu和2.5mmCu时,其能量响应的最大误差不超过1.5％,而对~(137)Cs和~(60)Co γ射线的校正因子(附加3.75mm有机玻璃平衡帽)也处在上述范围内;体积为2cm~3,分别以酚醛塑料、纯石墨、聚四氟乙烯为壁体的电离室,在上述能量范围内,其能量响应最大误差为3～5％;体积为200cm~3,以酚醛塑料为壁体的电离室,其最大校正因子为5％。上述电离室可作次级标准伦琴计和防护剂量测量用。     

6MeV探伤加速器大口径薄窗密封型穿透电离室

应用于6 MeV探伤加速器的大口径薄窗密封型穿透电离室采用双层密封和两个有效灵敏体积的结构,并采用95氧化铝作支撑、云母片金属镀膜作电极。电离室的线性好;电压在-600--800 V时,电离室能很好地饱和;灵敏度高,当电离室中心距靶135.5 mm、加速器中心轴线上距靶1 m处的剂量率为50 cGy／min时,电离电流大于1×10-7A;漏电流小于5×10-3A;对X射线吸收小于1％。     

大口径薄窗密封型穿透电离室(英文)

穿透电离室用于在线监测探伤加速器输出剂量率、累计剂量,并为剂量保护提供监测和控制信号。电离室的存在不影响加速器的输出特性。该电离室的线性、工作的长期稳定性是加速器调试和运行的关键之一。电离室采用大口径双重密封结构,制作工艺难度大,要求高。电离室透射性能好,薄窗直径Φ80mm,厚0.05mm,薄窗及电极总厚度对1～4MeV Ⅹ射线强度吸收小于1％。电离室的灵敏度高,当加速器中心轴线上距靶一米处的剂量率为1Gy/min时,电离室电离电流大于0.55μA。电离室线性好、饱和特性好,当加速器中心轴线上距靶一米处的剂量率小于4.15Gy/min时,其非线性小于1％;当电离室工作电压-700V,且承受的脉冲剂量率高达2×10~5Gy/min时,其复合校正小于1.5％。电离室的重复性也好,相隔一年零七个月,前后两次测得电离室的重复性均为0.5％左右。当电离室工作电压-700V时,电离室漏电流小于5×10~(-13)A。在恶劣环境下、强干扰场中和运动及冲击条件下,电离室能长期稳定可靠地工作。     

用于校准192Ir医用源的阱型电离室

研制了一种用于校准医用192Ir源的阱型电离室。该电离室的灵敏体积约为271 cm3,在极化电压为300 V时,电离室的离子收集效率约为99.96%,总位置灵敏度变化小于0.3%。该阱型电离室对192Ir的响应因子为0.230 nA/GBq,其相对合成不确定度为1.5%,与IAEA校准过的阱型电离室比对,在不确定度范围内一致。     

一种用于Hp(3)测量的电离室性能评价

人眼晶体易受辐照损伤,为直接测量人眼晶体的个人剂量当量Hp(3),通过自研的一种人体头颅模型,在眼球部位嵌入球形电离室,开展辐射环境中Hp(3)的准确性评价。首先在GB/T 12162.1标准中规定的S-Cs辐射质条件下对该仪器进行校准,再利用该校准因子在不同能量和入射角条件下测量,获得相应的能量和入射角修正因子k(E,α),同时对其本底电流和极化效应进行测量,最后探讨该电离室测量值准确性的影响因素。结果表明,Hp(3)电离室的校准因子NH=1.19 μSv/pC;在未进行能量和入射角修正情况下,测得其在33 keV~1.25 MeV能量范围内响应相对误差为-0.9%~12.6%,-60°~60°入射角范围内的响应相对误差为-7.9%~0%。通过不确定度评定,得到其校准因子的相对扩展不确定度为5.6%（k=2）;能量和入射角已知、未知时,Hp(3)测量值的相对扩展不确定度分别为9.4%（k=2）和18%（k=2）。对于能量和入射角未知情况下的辐射场,在不确定度范围内可直接利用该电离室测量得到辐射场的Hp(3)。本研究可为眼晶体个人剂量当量的准确测量提供参考。     

电离法测量~(60)Coγ射线在石墨体内吸收剂量的扰动修正

本文主要介绍用改变空腔体积的直线外推法测量指形石墨电离室在石墨模体内的扰动修正因子 k_p 的方法和结果。采用一组形状和外径(φ=13.5mm)完全相同、空腔有效体积υ分别为0.4923、0.6832、0.9060、1.2092、1.4713和1.8818cm~3的6个指形石墨电离室,放置在距离模体表面深度 h为5.13g/cm~2的石墨模体内,在准直~(60)Co γ射线束照射下,测量了空腔内单位质量空气中的电离电荷 J_(?)随υ的变化曲线;由该曲线外推得到υ=0时的 J_a 值,即(J_a)_0;再求得 k_p=(J_a)_0/(J_a)_v)值及其随υ的变化曲线。得到回归方程为 k_p=1.000—8.24×10~(-3)υ。所得 k_p 值,可用于指形石墨电离室测量石墨模体内吸收剂量时的扰动修正。     

用于校准192Ir医用源的阱型电离室

研制了一种用于校准医用¹⁹²Ir源的阱型电离室。该电离室的灵敏体积约为271cm³，在极化电压约为300V时，电离室的离子收集效率约为99.96%，总位置灵敏度变化小于0.3%。该阱型电离室对¹⁹²Ir的响应因子为0.230nA/GBq，其相对合成不确定度为1.5%，与IAEA校准过的阱型电离室比对，在不确定度范围内一致。     

基于90Sr源β射线的外推电离室入射窗修正因子

为实现外推电离室对β辐射吸收剂量的准确测量,对影响外推电离室入射窗修正因子k_wi的主要量进行了研究。实验测量了外推电离室不同极间距和不同源 探距（源到外推电离室入射窗表面的距离）下的k_wi。研究结果表明,在源 探距不变的条件下,k_wi随电离室极间距的增大而减小;在电离室极间距为3 mm的条件下,k_wi随源-探距的增大而减小。利用蒙特卡罗模拟计算出不带展平过滤器、源 探距为30 cm、电离室极间距为3 mm时,k_wi为1.0845,与实验测量结果比较,其相对偏差为0.11%。因此,在给出k_wi的同时,应提供相应的源-探距和电离室极间距。     

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。     

强场照射量率仪

本文描述了一台石墨电离室型强场照射量率仪。球形电离室的体积为14立方厘米,壁厚为5毫米。用它可以测量0.3—3兆电子伏能量范围γ射线的照射量。电流测量采用的是结型场效应晶体管作为输入级的差分放大电路。仪器有六个可转换的量程,可以测量到3×10~5伦/时。8小时的零点漂移不超过满量程的5％。用两种方法对仪器进行了刻度,误差在±5％以内。     

U_3O_8中微量Co的分光光度测定

本方法为分光光度法测定U_3O_8中的微量Co。Co与4—[(5—氯—2—吡啶)偶氮—1,3—二胺基苯在pH 6.1的HAc—NaAc缓冲介质中显色,所生成的络合物在2.4 N HNO_3溶液中567mμ处有最大吸收。加大显色剂用量并以酒石酸铵为掩蔽剂,可不经分离,直接用分光光度法测定U_3O_8中微量Co。当存在10mgU时,0—2.5μgCo/ml服从比耳定律。用本法分析U_3O_8标准样品,精密度为±1%,误差小于3%。     

11 宽量程环境γ辐射连续监测技术的研究

为满足核设施环境连续监测中常规和事故监测的需要，选用白行研制的高气压充氩电离室，开展10～109nGy／h8个量级的宽量程环境γ辐射连续监测技术的研究。在国防科工委计量一级站完成了高气压充氩电离室饱和特性曲线及非饱和特性曲线的实验测量，建立了高气压充氩电离室八个量级宽量程的输出电流与γ空气吸收剂量率的关系。