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     

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%。     

硅PIN光电二极管探测系统的研究

本文主要研究了基于PIN光电二极管与CsI(T1)晶体的γ射线辐射探测器,给出了电流放大型和电压放大型的原理图以及制板图,并对其性能做了简单分析.     

一款基于硅光电二极管的数字γ辐射仪设计

CSI（Tl）闪烁晶体的发光光谱能与光电二极管的吸收光谱较好的匹配。采用CSI（Tl）晶体＋光电二极管探测器的数字辐射仪,与传统辐射仪相比,在体积、功耗和稳定性方面都有一定优势。通过数字电位器的使用实现了甄别阚值调节的数字化,使得仪器甄别阈调节更加精确。     

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。     

PIN光敏二极管X射线探测器的性能与应用研究

介绍了PIN型光敏二极管和电荷灵敏前放组成的X射线探测器的性能和测量结果，并与CdZnTe探测器的能谱测量结果进行了比较，还研究了温度对光敏二极管能量分辨率的影响，25℃时，光敏二极管探测器对241Am的59．5keV峰的能量分辨率为7．6％，冷却到0℃后达到4．7％。     

0.4mm像素X射线阵列探测器的设计

描述了一种像素大小为0.4mm的X射线阵列探测器系统的设计,探测器以闪烁陶瓷材料Gd2 O2S:Tb耦合光电二极管阵列构成,可应用于几十到100keV的X射线数字辐射成像系统,可作为无损检测技术研究平台中的探测器系统.介绍了探测器的信号处理方法,给出了用该系统获取的实际图像.     

高能X射线实时成像技术及固体线性阵列探测器研究

该项目主要研究高阻和低阻硅光二极管阵列探测器的设计及制备工艺,闪烁晶体阵列及隔离层、光反射层的加工装配,两种阵列之间的耦合,线性阵列探测器封装技术,线性阵列探测器性能测试,阵列探测器信号处理及线性扫描二维像的数据获取和图像处理技术,空间分辨和密度分辨率的影响因素等,从而掌握固体线性阵列探测器这一中、高能X射线实时成像和CT成像的核心技术,研制成功固体线性阵列探测器成像单元,掌握线性扫描二维成像技术。     

低能X射线工业CT探测器光电转换效率的研究

光电转换效率是低能工业CT探测器的重要性能参数。分析了几种常用闪烁晶体的发光效率、几何尺寸、发光波长等参数对光电转换效率的影响,并通过实验测试比较了不同厚度(闪烁体沿X射线方向的尺寸)的CsI(TI)和CdWO4闪烁体探测器的光电转换效率。证明在低能工业CT中,CsI(TI)比CdWO4更适合用作X射线探测器闪烁体材料,且闪烁体的厚度对光电转换效率的影响很大。这对优化工业CT系统探测器闪烁体的选型与尺寸设计具有一定的参考价值。     

滤片—X光二极管阵列探测器的同步测量技术

本文描述了滤片－Ｘ光二极管阵列探测器的同步测量技术，在利用同步时标建立的的归一化坐标系中，不需要明确测量延迟时间，即可恢复由示波器记录的信号脉冲的时间同步特性，然后通过同校正后时间信号还原Ｘ光能谱的时间演变过程。     

半导体探测器的厚度确定及CsI(Tl)的刻度

根据核反应过程中发射带电粒子在硅半导体中的最大能量沉积,利用带电粒子在硅半导体中的阻止本领曲线,同时实现半导体探测器的厚度确定及与之组合的CsI(Tl）的刻度。     

中能重离子核反应产物测量装置4π带电粒子探测设备的研制

介绍了4π带电粒子多探测器系统。该系统由276个探测器单元组成，每个单元分别由快、慢塑料闪烁体、碘化铯晶体、硅半导体探测器所组成的望远镜构成，总立体角覆盖约86％的4π以及有一个很低的能量探测阈，整个探测器系统轴向对称排列，工作在真空中，该探测器系统可以鉴别氢、氦的同位素，具有大的能量测量动态范围。     

硅光电二极管与电荷灵敏前置放大器在中微子实验中的设计应用研究

在台湾中微子实验项目先期研究中，用硅光电二极管测读中微子作用于CsI(Tl)晶体的光谱信号，介绍了结合硅光电二极管设计制作低噪声高分辨率电荷灵敏前置放大器的实验研究及其结果的能谱响应特性。     

CsI(Tl)晶体的APD前端读出特性研究

雪崩光电二极管(Avalanche photodiode,APD)体积小、探测效率高、内置增益、对磁场不敏感,但其内置增益、输出脉冲信号的信噪比受偏置电压与温度影响明显。将APD作为Cs I(Tl)闪烁晶体的光电读出器件,并配以低噪声的电荷灵敏前置放大器,组成闪烁探测器的探头。在不同的偏置电压与温度下,测试了该探头组成的闪烁探测器的能量分辨率。实测表明,偏置电压、温度将影响探测系统的能量分辨率,在室温且APD两端的偏置电压为370 V时,对能量为662 ke V的γ射线能量分辨率为4.98%;在-20-40oC内,能量分辨率随温度的降低而提高。     

Particle identification using CsI(Tl) crystal with three different methods

Three pulse-shape-discrimination (PSD) methods are applied to study the particle identification (PID) by using CsI(Tl) crystal, especially for identifying light charged particles. The zero-cross time method, fast and total component method and signal rise time method are used. The experiment, data analysis and results are compared. Good PID for p, α and γ can be achieved with a CsI(Tl)-photomultiplier assembly.     

γ射线闪烁体探测器响应函数模型研究

建立了一种可用于γ射线能谱分析的CsI(Tl)闪烁体探测器响应函数(DRF)模型,并对0.05~1.5 MeVγ射线能谱进行了拟合。描述γ射线能谱特征的每个函数均是基于对射线作用机制的分析,采用权重最小二乘法实现了22 Na、60 Co、137 Cs、238Pu实验能谱的拟合,并同时得到了函数中与射线能量相关的非线性参数。最后利用该DRF模型对CsI(Tl)探测器测量152 Eu源的γ射线能谱进行了拟合,结果表明,此DRF模型可较好地应用于γ射线能谱的分析。     

低杂波电流驱动下HT-7超导托卡马克等离子体硬X射线辐射研究

用７个ＮａＩ（Ｔｌ）闪烁探测器组成的阵列观测能量范围在２０－５００ｋｅＶ,来自ＨＴ－７托卡马克等离子体的硬Ｘ射线轫致辐射。实验结果显示,硬Ｘ射线的径向辐射强度分布与低杂波的功率谱和等离子体的密度及磁志强度等放电参数密切相关。通过测量不同放电参数下硬Ｘ射线的径向强度分布,研究低杂波在等离子体中传播和吸收机制。     

Readout electronics for a high-resolution soft X-ray spectrometer based on silicon drift detector

The readout electronics for a prototype soft X-ray spectrometer based on silicon drift detector (SDD),for precisely measuring the energy and arrival time of X-ray photons is presented in this paper.The system mainly consists of two parts,i.e.,an analog electronics section (including a pre-amplifier,a signal shaper and filter,a constant fraction timing circuit,and a peak hold circuit) and a digital electronics section (including an ADC and a TDC).Test results with X-ray sources show that an energy dynamic range of 1-10 keV with an integral nonlinearity of less than 0.1％ can be achieved,and the energy resolution is better than 160 eV@5.9 keV FWHM.Using a waveform generator,test results also indicate that time resolution of the electronics system is about 3.7 ns,which is much less than the transit time spread of SDD (＜100 ns) and satisfies the requirements of future applications.