运用Geant4模拟闪烁光纤辐照效率与光纤长度及射线能量的关系

利用Geant4系统对闪烁光纤中的γ粒子进行跟踪,模拟粒子与光纤的相互作用,给出粒子径迹,并计算出在闪烁光纤中的能量沉积,从而得到能量沉积效率与光纤长度及射线能量的关系,此工作对研究闪烁光纤的性质以及利用闪烁光纤进行实时成像有着重大的意义。     

LSO闪烁晶体探测器能量响应研究

应用蒙特卡罗与解析计算相结合的方法计算了一种LSO闪烁晶体探测器对不同能量中子和γ射线的相结灵敏度，分析了晶体长度对探测器灵敏度和γ／中分子分辨能力的影响，理论计算的灵敏度能量响应曲线与实验标定结果进行了比较，两者趋势基本一致。     

闪烁薄膜探测器n/γ分辨研究

本文研究闪烁薄膜探测器n/γ分辨能力的测量结果偏低于理论值的问题.研究发现,理论计算忽略了探测器入射窗、出射窗及空气等条件,而γ射线与这些物质作用产生的次级电子会在薄膜闪烁体内沉积能量,造成探测器伽玛响应灵敏度增强.根据MCNP程序模拟和真空实验验证,证实对于薄膜闪烁体次级电子的影响不可忽略,并且影响比例随薄膜闪烁体厚度变薄而增大.空气等产生的次级电子的影响是制约闪烁薄膜探测器n/γ分辨能力的主要因素,因此提出高n/γ分辨的闪烁薄膜探测器需设计成真空结构.     

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。      

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。     

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.     

几种常用晶体在单能γ射线照射下的能量响应研究

总结了3种常用晶体(ST-401、NaI和CeF3)在4种单能γ射线(0.622MeV、1.25MeV、2.365MeV和6.13MeV)照射下的能量响应,并对实验现象进行了合理地分析,同时给出了实验结果.     

成像板对X射线的能量响应

作为X射线探测器,成像板的光激发光子信号对X射线的能量响应是非常重要的数据。利用同步辐射光源的单能X射线照射成像板,得到成像板对低能光子的能量响应曲线,并与MCNP程序计算结果进行对比分析,得到成像板响应函数的衰减模型。计算结果与实验结果一致,为进一步开展成像板在辐射测量领域的研究工作提供了参考。     

直流X射线模拟电缆X射线响应的可行性

本文对电缆X射线辐照响应的机理和模拟方法进行了研究,分析了电缆直流和脉冲X射线辐照响应的异同。建立了带状电缆X射线辐照响应一维计算模型,该模型包含电缆屏蔽层和介质层间隙、介质层瞬态辐射感应电导率等计算模型,模拟了带状电缆直流和脉冲X射线辐照电流响应。模拟结果表明,在X射线注量相同的条件下,电缆直流和方波脉冲X射线响应具有类似的波形特征及相同的间隙电压。因此,在该计算模型描述的电缆X射线辐照响应机制下,可利用直流X射线开展相应的脉冲X射线辐照响应机制模拟。     

治疗水平电离室剂量计X射线能量响应的研究

通过中能X射线(60～250 kV)照射量国家基准,研究电离辐射治疗水平电离室剂量计的能量响应。对有代表性的三种类型电离室剂量计在中能X射线标准辐射场中进行校准,获得X射线能量响应的平均值和标准偏差,结果显示两种类型的电离室能量响应小于4%,能够满足治疗水平电离室国家计量检定规程的要求。     

ST401闪烁探测器γ能量响应的实验研究

对脉冲γ射线束测量中常用的一种由塑料闪烁体ST401组成的电流型闪烁探测器的γ能量响应进行了实验研究。利用反应堆、加速器等多种手段产生一系列准单能的γ射线,实验标定了包括¹³⁷Cs、⁶⁰Co在内的13个能量点,得到了ST401闪烁体相对灵敏度随入射γ射线能量的变化曲线。实验值与理论计算结果进行了比较,二者在不确定度范围内基本一致。     

用于X射线探测的CVD金刚石薄膜探测器

研制了用于X射线测量的化学气相沉积(CVD)金刚石薄膜探测器.该探测器灵敏区直径为15 mm、厚度300 μm,其暗电流在800 V偏压下小于50 pA,且暗电流-电压曲线线性较好.就CVD金刚石探测器对不同能量X射线的响应及脉冲X射线时间响应进行了理论和实验研究.结果表明:该探测器对6～22 keV X射线具有10-4～10-2A·W-1的灵敏度,假设电荷收集效率为39%时,灵敏度的理论值与实验测量值符合较好,探测器的RC时间常数约为1.5 ns;对亚纳秒脉冲X射线的响应上升时间为2～3 ns.     

铀基X射线闪烁体研究进展

贫铀再利用是近年来放射化学领域尤为关注的课题,研究发现以铀酰离子作为金属中心合成的含铀晶体材料在X射线辐照场中产生强烈的闪烁现象。与传统闪烁发光元素相比,铀元素具有发光效率高、辐射阻滞能力强等本征属性,为发展新型闪烁体提供了物质基础。近期研究合成的新型铀基闪烁体显现出较高的X射线转换效率、强X射线衰减系数、较好的辐照与湿度稳定性、以及更短的余辉等优势。本文从铀酰发光原理、铀基晶体闪烁现象的发现、含铀闪烁体材料的优势出发,主要阐述了基于铀酰本征性质的新型铀基闪烁体用于X射线探测方面的研究进展,提出了提高含铀闪烁体性能的方法思路。研究成果既为处理贫铀资源提供了新的途径,又为高性能新型闪烁体的设计提供了借鉴。     

铀基X射线闪烁体研究进展

贫铀再利用是近年来放射化学领域尤为关注的课题，研究发现以铀酰离子作为金属中心合成的含铀晶体材料在X射线辐照场中产生强烈的闪烁现象。与传统闪烁发光元素相比，铀元素具有发光效率高、辐射阻滞能力强等本征属性，为发展新型闪烁体提供了物质基础。近期研究合成的新型铀基闪烁体显现出较高的X射线转换效率、强X射线衰减系数、较好的辐照与湿度稳定性、以及更短的余辉等优势。本文从铀酰发光原理、铀基晶体闪烁现象的发现、含铀闪烁体材料的优势出发，主要阐述了基于铀酰本征性质的新型铀基闪烁体用于X射线探测方面的研究进展，提出了提高含铀闪烁体性能的方法思路。研究成果既为处理贫铀资源提供了新的途径，又为高性能新型闪烁体的设计提供了借鉴。     

ST401塑料闪烁体脉冲X射线相对灵敏度标定方法

介绍了脉冲X射线在ST401塑料闪烁体上的相对灵敏度标定方法,并在晨光号脉冲X射线源和钴辐照源上,实验标定了厚度从1～50 mm的六种规格塑料闪烁体的相对灵敏度,并给出了标定数据的不确定度评定,其标定数据能够作为ST401塑料闪烁体相对灵敏度转换的实验依据.     

重复照射增强X射线能量研究

超短脉冲激光辐照固体靶可产生能量从keV到100 MeV的硬X射线,X射线能量与入射激光强度I存在定标关系,当激光强度为10~(14)～10~(18)W/cm~2时,定标率为E∝(Iλ~2)~k,其中:λ为入射激光波长;不同实验条件下不同物理模型给出的k的取值范围为1/3～1。在I≈10~(16)W/cm~2条件下,以往实验测量到的X射线能量在几十keV到几百keV之间。本实验在I≈10~(16)W/cm~2条件下,重复照射同一靶点,可增强X射线能量。     

SND-S1型液体闪烁体光输出的能量响应

采用不同能量的γ射线标准源及D-D、D-T核反应的单能中子源分别测定了新型液体闪烁体SND-S1的光输出随粒子能量的变化,采用Monte-Carlo程序Penelope模拟计算了¹³⁷Csγ射线的能量分布谱,最大康普顿电子能量的计算值和实验值相差2.7%。将实验结果与文献值作了比较,能量低于3MeV时,符合较好;能量高于6MeV时,略有差别。结果表明,液体闪烁体的光输出与电子能量呈线性正比关系,而与中子能量呈非线性关系。     

NE230液体闪烁探测器对^24Naγ射线的响应

建立了NE230液体闪烁探测器γ射线谱仪,用该谱仪测量了^24Na源的γ射线,并将测量结果与NE213探测器的测量结果进行了比较。运用蒙特卡罗程序对实验所用探测器的γ射线进行了计算模拟,发现NE230实验结果与计算结果相差比较大。对探测效率及测量谱形的差异进行了探讨。     

载6Li塑料闪烁探测器中子能量响应的实验研究

为提高塑料闪烁探测器对低能中子的探测灵敏度,根据中子灵敏度补偿原理研制了载^6Li塑料闪烁探测器。利用串列加速器中子源对几种新研制的载^6Li塑料闪烁探测器中子能量响应进行了实验标定,获得了几种掺不同^6Li浓度的塑料闪烁探测器的中子能量响应曲线。实验结果表明,载^6Li塑料闪烁探测器对低能中子确有较高的探测灵敏度。