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.     

基于硅光二极管阵列的X射线探测器的研制

介绍了10元CsI(Tl)闪烁晶体与10元硅光二极管阵列耦合而成的X射线探测器的设计制造过程。其中,二极管光敏元为0.75mm×1.25mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.25mm;闪烁体单元为1.0mm×1.5mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.9mm。对该探测器的硅光二极管进行了光谱测试和噪声测试,对射线探测器进行了串音和均匀性等性能测试。二极管的噪声为10?4V,射线探测器的非均匀性为0.08,有串音现象发生。对存在的问题进行了分析讨论并提出了改进方案。     

PIN硅光电二极管用于γ射线探测的试验研究

在X、γ射线的剂量或剂量率测量场合,常用到PIN硅光电二极管.比起传统的电离室等,它有体积小、灵敏度高、成本低、不需要高压等优点;与计数管、闪烁探测器相比,其电流输出的特性可以避免脉冲场下的死时间问题.但大剂量照射造成的辐射损伤是影响其性能的最大因素.以XRB100s-CB380为例,通过试验研究了PIN硅光电二极管的特性,包括灵敏度、偏压影响、温度补偿、辐射损伤及退火等,并简单介绍了实际应用中对输出电流信号的处理方法.     

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。     

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%。     

基于PIN光电二极管的个人辐射探测器研制

为使公众能自行探测所处环境的辐射水平,本文利用PIN光电二极管直接测量X/γ射线的原理研制了便携式环境辐射探测系统,该系统采用智能终端控制探测设备。其中,探测模块中设计了弱信号放大电路,控制和通信模块的设计基于无线微控制器。该环境辐射探测器具有低成本、低功耗、体积小、易使用、易组网等特点。经国防科技工业电离辐射一级计量站检定,探测器各项指标均符合国家剂量仪鉴定规程JJG 521-2006的要求。     

硅光电二极管标定新技术

设计了-个以钝化层厚度和耗尽层厚度为参数的简单模型,描述硅光电二极管的工作原理.在137Cs-661kev的均匀高能γ场中,对AXUV-100G型硅光电二极管进行标定.并且将试验标定曲线与国外标定曲线进行对比,分析后发现用这种方法标定的探测器精度与国外标定精度接近.同时推导出利用这种半导体探测器测量低能X射线光子注量的计算公式.     

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     

SiPM-CsI(Ti)晶体便携式γ剂量计设计

为解决传统的个人剂量计体积大、功耗高、探测效率低、光电转换效率低等问题,设计了一种基于硅光电倍增管(SiPM)与CsI(Ti)晶体的便携式γ剂量计。实验测试结果表明:该剂量计具有极低功耗和良好的剂量率响应特性,达到设计指标,能够满足使用需求。     

在同步辐射软X射线能区硅光电二极管的自标定

在同步辐射软X光能区（50－2000eV)进行了硅光电二极管的自标定实验,因为消除了二极管的“死区”并采用很薄层的SiO2作窗,使得可以用简单的模型来分析实验结果,由实验测得的光电流,计算出硅光电二极管的量子效率,并求得入射同步辐射的光通量。     

基于数字多道的建材放射性测量谱分析软件设计

基于Windows操作系统,利用Visual C 设计了"数字化建材天然放射性测量仪"的NaI γ谱分析软件StoneNaI.软件集成了最小二乘法、逆矩阵法和最小二乘-逆矩阵法三种解谱算法供用户选择;包含了谱修正功能;实现了基于USB 2.0接口的数据采集;谱数据的平滑、寻峰、能量刻度以及谱图的缩放、对数自然显示、点线显示等功能;具备建库解谱和快速解谱两种解谱方式,以满足不同测量对解谱的要求.     

数字化周期校验信号仪的研制

为了解决反应堆周期校验仪存在的问题,提出一种基于数值计算的软件信号源。利用计算机产生精确的数字信号,再将数字信号转换成模拟信号,以获得准确的反应堆周期电流信号。     

数字化核测仪表的设计与算法分析

介绍了数字化核测仪表的设计与算法分析，给出了数字化核测仪表的工作原理，以及以单片机为核心的硬件、软件的实现方法、实现准则，以及对反应堆测量的一些算法分析。     

基于MCU的简易测氡仪研制

介绍了基于MCU的测氡仪的内部组成与实际电路原理。选用PHILIPS公司P89C58单片机作仪器的微控制器,实现了对输入脉冲的定时计数、数据处理、显示、键盘接口、通信等功能。仪器具有功耗较低、集成度与微机化程度较高等特点,适于用于野外工作。     

φ60mm×600μm硅PIN探测器γ灵敏度和时间响应测量

φ60mm×600μm硅PIN半导体探测器是近年国内新研制的大面积高灵敏度探测器,用1013Bq级的60Coγ放射源测量了该类探测器的60Co γ灵敏度,用CΓC脉冲辐射源(约0.2MeV)测量了该类探测器的时间响应.实验和理论计算表明:该类探测器的60Co γ灵敏度约为5 fC*cm2/MeV.脉冲响应上升时间约为10ns,脉冲响应半高宽约为35ns.     

Temperature dependence of CsI:Tl coupled to a PIN photodiode and a silicon photomultiplier

With the aim of simulating the harsh temperature condition of space, a thallium-activated cesium iodide crystal(CsI:Tl) detector readout with a PIN photodiode(CsI:Tl(PD)) and with a silicon photomultiplier(CsI:Tl(SiPM)) is investigated over a temperature range from-40 to 40 ℃. With the increase in temperature, the output signal increases by ～ 24% with CsI:Tl(PD) and decreases by ～69% with CsI:Tl(SiPM). To reduce the effect of temperature in outer space, a method of bias voltage compensation is adopted for CsI:Tl(SiPM). Our study demonstrates that after correcting the temperature the variation in the analog-to-digital converter's amplitude is 3%.     

基于数字锁相环的踢轨电源触发系统的设计

为了实现CSR踢轨电源的精确触发设计了基于数字锁相环的触发系统,数字锁相环的硬件由自主设计的高频鉴相器和NI公司的PⅪ插件PⅪ-6653和PⅪ-6280实现,并应用虚拟仪器Lab-ⅥEW构建软件,实现了对加速器高频频率的快速锁定并且相位可调,满足踢轨电源对触发系统的要求.     

基于LPC932的低功耗计数电路的设计

介绍一种低功耗实时脉冲计数电路。该仪器基于LPC932单片微机为核心微处理器,来完成数据采集、处理,存储,实时时钟控制,液晶显示,通信等功能。针对便携式仪器的低功耗特性要求,从硬件电路和软件编程两方面对整个系统进行了低功耗设计。