用于离子能谱测量的Thomson谱仪设计与数据处理技术

在设计可用于测量质子、n粒子以及其他重带电离子能谱的Thomson谱仪的过程中,研究了带电离子在谱仪电场和磁场作用下的运动轨迹,开发了相应的计算机辅助设计软件。CR39固体径迹探测器作为离子记录介质,离子径迹在记录面呈现抛物线带状分布,研究了由抛物线带状分布回推离子能谱的数据处理方法。     

基于现场刻度的扫描测量能谱剥离处理技术研究

针对车载γ谱仪系统获取的扫描测量能谱处理过程中,一般实验室很难获得用于刻度的航空放射性测量标准模具,实验探讨了一种基于现场刻度的天然核素标准能谱求解方法,获取了40K、U系、Th系核素的标准能谱。并使用该标准能谱对扫描测量能谱进行了能谱剥离处理。     

计算机核能谱数据获取系统中的数据通讯系统

本文介绍一个高速数据通讯系统。它是在基于计算机的多用户核谱数据获取和处理系统的基础上提出的,解决远地实验室如何利用该计算机系统作为数据获取和处理的工具。每组通讯线的速度允许到1MB/s,信息格式接近于CAMAC串行线规范规定的格式。     

基于MATLAB的γ能谱数据获取与处理研究

本文构建了一种基于MATLAB平台的γ能谱测量系统,该系统硬件由溴化镧(LaBr3)探测器、前端模拟电路、峰值检测保持电路、触发电路、高速数据采集卡组成,采用MATLAB GUI设计了数据采集与分析界面。初步实验结果证明该装置较传统的能谱测量装置结构简单,数据处理方便、稳定性好。将高速数据采集卡应用在与能谱测量相关的诸多领域,前景非常广泛。     

多功能网络化核数据获取和处理系统

应用网络技术将多个功能不同、相互独立的以PC微机为基础组成的核数据获取和处理子系统有机互联,组成了一种新型的多功能网络化核数据获取和处理系统,探讨了系统的最佳组成模式、工作原理及实现方法,给出了系统在2．5MeV静电加速器上进行团簇特性研究的初步结果。     

高能闪光X射线能谱的空间分布特征

高能闪光X射线是闪光X射线照相的主要手段,而高能闪光X射线的属性参数会影响到闪光X射线照相的实际结果,其中最为重要的属性便是能谱.能谱的空间分布特征可以有效地帮助实际测量装置的结构设计,获取最佳的测量效果.Geant4是国际上通用的高能物理模拟系统,在轫致辐射理论的基础上,使用其对实际场景进行了细致模拟,从而得到高能闪光X射线能谱在空间上的分布特征.     

快中子能谱在线测量的反冲质子望远镜响应模拟研究

快中子能谱是基于散裂中子源开展大气中子单粒子效应研究的关键输入参数,在线测量宽能区快中子能谱在近散裂靶位置面临飞行时间法不确定度大、中子通量高、本底干扰强等问题。设计了反冲质子望远镜(RPT)系统,利用Geant4模拟了20～200 MeV中子轰击不同厚度聚乙烯转换靶产生的反冲质子产额、角分布以及能谱,为优化探测系统设计提供了指导依据。通过模拟硅探测器与新型快响应CLLB闪烁体组成的二重符合RPT系统对入射中子的响应,分析了影响探测系统探测效率和能量分辨率的因素,确定了聚乙烯转换靶厚度为1 mm、符合质子探测器摆放角度为26.6°和探测器尺寸等重要参数,得到了RPT系统的中子响应函数矩阵,并计算了其探测效率达10-5,对高中子通量和复杂本底干扰环境下的快中子能谱在线测量具有指导意义和参考价值。     

BESⅢ漂移室宇宙线测试击中的空间位置计算

宇宙线测试是北京谱仪BESⅢ漂移室建造过程中的重要环节,测试联合BESⅢ电子学、数据获取、触发判选等系统共同进行.BESⅢ数据获取系统在数据获取期间需要实时监测事例数据,其中单事例显示是在线监测的一种重要手段.本文主要介绍了宇宙线测试系统单事例显示中事例径迹击中的空间位置计算方法.     

70MeV质子加速器产生的白光中子源强度和能谱的计算

用７０ＭｅＶ质子束轰击厚靶可产生白光中子源。选用金属钨作厚靶材料，应用适用于几十ＭｅＶ能区的核反应模型程序计算了中子能谱和角分布。结果表明：７０ｍｅＶ质子束在钨厚靶中终止前有４．６％的质子发生了反应，２００μＡ的７０ＭｅＶ质子束流产生的中子总强度为１．０１×１０１４Ｓ－１，中子平均能量为４．２ＭｅＶ，１０ＭｅＶ以上的中子强度为１．１５×１０１３Ｓ－１，高能中子主要在朝前的小角度区发射。     

新型望远镜带电粒子探测系统结构设计与理论模拟

为了在兰州重离子加速器国家实验室(HIRFL)的放射性束流线(RIBLL1)上开展基于完全运动学测量的远离β稳定线奇异核反应机制的研究,需研制一套由多个独立的望远镜系统(探测模块)组成的带电粒子探测阵列。每个探测模块包含1块16×16的厚65μm的双面硅条探测器、1块4×4的厚1 000μm的像素硅探测器和由雪崩光二极管(APD)读出的4×4CsI(Tl)阵列探测器。该探测阵列可实现大的能量测量范围、高能量分辨率和位置分辨,同时具备大立体角覆盖和粒子关联测量的能力。通过Geant4探测器模拟软件对单个探测模块进行模拟,结合对探测模块各部分的实验测试,给出了探测模块的设计方案和整体性能指标。     

用于快中子引起带电粒子核反应研究的屏栅电离室及双参数测量系统

本文主要介绍和描写了用于快中子引起的发射带电粒子核反应研究的具有共阴极的两个背靠背的双重屏栅电离室。用双参数数据获取系统可同时得到阳极和阴极的关联信号。由此可以研究由贴在阴极上的靶物质发射的带电粒子的能量和角分布，实验上用Ｐｕα放射源来检验屏栅电离室的基本性能，由双参数数据获取系统得到其双维谱，经数据处理之后，其角分布基本上呈现各向同性分布，对Ｐｕα放射源的能量（Ｅ＝５．４９９ＭｅＶ），其能量分辨串为～２％，此电离室已用于（４０）￣Ｃａ（ｎ，α）和￣（６４）Ｚｎ（ｎ，α）等核反应研究工作。     

Fundamental Studies on Acceleration of Charged Micro Particles (Macrons) and Its Interaction with Materials Surfaces by Implantation

Charged micro particles (macrons) of nickel or artificial diamond were implanted to the silver films evaporated on the silicon and polished stainless steel discs. Craters were formed on the materials by collisions of the macrons. The macrons are electrostatically charged on two planar electrodes at 30 kV, extracted through the central hole in one of the electrodes and accelerated at 100 kV to the target materials. The craters and the macrons were evenly distributed on the silver film to which nickel macrons had been implanted. Diamond macrons were stuck to the stainless steel and covered the surface. The velocity of a diamond macron of 1/4/μm in diameter was estimated to be 1 to 3km/s under an assumption that the charge of each macron is in the range 10³-10⁴e. The velocity is sufficient to cause not only plastic deformation, but impact damages such as craters for silver and stainless steel.     

图像采集及处理技术在粒子加速器束流剖面测量中的应用

介绍了ＨＩＲＦＬ（兰州重离子研究装置）上利用荧光靶对束团截面形状和流强大小的实时测量方法和对光斑图像进行动态分析的硬件结构以及软件的设计方法,并定量地给出一些测量结果。该系统具有可靠性好、精度高、测量直观、应用软件的界面友好等优点。     

颗粒可燃毒物空间自屏效应分析研究

可燃毒物被布置于反应堆堆芯中以控制堆芯剩余反应性,颗粒可燃毒物由于空间自屏效应而具有区别于常规均匀弥散可燃毒物的特性,同时颗粒可燃毒物可以增加可燃毒物的使用自由度,通过调整可燃毒物类型、可燃毒物颗粒尺寸以及可燃毒物体积份额以实现堆芯反应性的长期和平稳控制。本文重点研究颗粒可燃毒物的颗粒尺寸对系统反应性以及颗粒内有效核素核子密度变化规律的影响,并解释颗粒可燃毒物由于空间自屏效应而产生的"洋葱"效应,同时对比分析了多种常见可燃毒物不同颗粒尺寸下的中子学规律,对颗粒可燃毒物用于堆芯反应性控制具有重要的指导意义。     

空间粒子辐射LET谱的中低轨道卫星实测结果及误差分析

某中轨道卫星上搭载的传能线密度（LET）谱探测器首次实现了我国中轨道自主搭载粒子辐射LET谱的探测。本文对LET谱探测器进行了介绍,对ΔE-E望远镜测量LET谱方法进行了评价,给出了该探测方法引入的测量误差。对LET谱探测结果与低轨LET进行了比对分析,研究结果为了解中低轨LET谱特征提供了参考。     

Bursty Behaviour of Turbulent Particle and Energy Fluxes in Edge Plasma of HT-7 Tokamak

High time resolution measurements of the electrostatic fluctuations and the turbulent particle and energy fluxes have been performed with a Langmuir probe array in the edge plasma in HT-7 tokamak. Bursty behaviour was observed in the time resolved turbulent fluxes with positive skewness and large kurtosis. The contribution of the large sporadic bursts to the transport losses were estimated. The analysis shows that the turbulent fluxes have different behaviour in different frequency domains and the probability distribution functions （PDFs） of the particle and energy fluxes present two distinct scaling ranges. All these are essentially consistent with the predictions of the self-organized criticality （SOC） model, though further studies are needed.     

空间带电粒子谱仪性能测试及能量刻度

采用金硅面垒探测器及CsI(Tl)探测器设计制作了一套△E-E型探测空间粒子的望远镜系统,利用α粒子、质子、氧离子、铁离子4种粒子对该望远镜系统和电子学系统进行性能测试和能量刻度。电子学的增益系统分为三挡,分别为1.0、1/3和1/12.75。实验结果表明:对于α粒子,采用1/3挡,在△E_1和△E_2探测器中每道能量分别是H_1=0.107 MeV和H_2=0.123 MeV。对质子能量的刻度,采用1挡,每道能量H值为0.016 7 MeV,这个H值几乎不随能量变化,在CsI探测器中,每道能量H为1.047 MeV。对氧离子的能量刻度采用1/12.75的挡别,刻度出每道能量是1.11 MeV。在探测器中,沉积能量高于50 MeV,电子学系统进入饱和状态。对铁离子的标定结果与氧离子的结果相同。     

基于LabVIEW与CSS分布式测试系统的研究及应用

研究了LabVIEW与实验物理与工业控制系统EPICS的集成开发工具CSS平台的数据连接,通过这种连接可以将LabVIEW环境中采集到的数据实时发布至EPICS网络,在配置好CSS环境的分布式客户端实时显示需要监测的数据,实现了基于LabVIEW与CSS的分布式测试系统。通过在测试现场建立无线局域网,将各分布式客户端连入局域网并运行基于CSS BOY设计的监测界面,既减少了现场布线,又实现了EPICS应用,融合到了加速器控制的大系统中。该测试系统在中科院高能物理研究所的超导腔测试、耦合器测试、调谐器测试中多次使用,其运行可靠稳定。