退火温度对CsI薄膜闪烁特性的影响

采用热蒸发法在玻璃衬底上沉积CsI薄膜,然后进行不同温度的真空热处理.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对CsI薄膜样品进行分析,测得241Am的脉冲高度谱,通过单光子法测量样品的光产额.结果表明,该CsI薄膜沿(200)晶面择优取向生长.退火温度对CsI薄膜的晶体结构和闪烁性能有很大的影响.CsI薄膜经过250℃退火后,(200)晶面衍射峰明显增强,结晶状态最佳,光产额最高,而退火温度达400℃时,薄膜结构发生显著变化,闪烁性能急剧下降.     

自制CsI(Tl)晶体的能量测量性能

本文介绍了近代物理研究所自行生长的CsI(Tl)晶体用于γ射线及重离子能量测量的结果。测量662keVγ射线时得到好于10%的能量分辨(采用光电倍增管读出),同时光输出可达到同类型晶体的130%;测量能量为30MeV/u左右的重离子时得到好于2%的能量分辨(采用光二极管读出)。     

CsI(Tl)闪烁探测器读出电路设计

介绍了配置于新型γ能谱仪的CsI(Tl)闪烁探测器的读出电路设计。输入缓冲级采用折叠嵌位电路,改善了系统频率特性并提高了输入阻抗;放大级采用自举电路,改善了系统动态性能并提高了开环增益;输出级采用电流源负载电路,改善了输出信号的线性度并增强了系统的稳定性。实验表明:读出电路噪声为51.08 f C+1.97 f C/p F,时间漂移为0.112%,探头对137Cs源γ射线的输出信号信噪比可达23:1,能量分辨率可达4.98%。     

自制CsI(T1)晶体的能量测量性能

本文介绍了近代物理研究所自行生长的CsI(T1)晶体用于γ射线及重离子能量测量的结果.测量662 keV γ射线时得到好于10%的能量分辨(采用光电倍增管读出),同时光输出可达到同类型晶体的130%;测量能量为30MeV/u左右的重离子时得到好于2%的能量分辨(采用光二极管读出).     

CsI(Tl)探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系

在放射性核束物理的实验研究中,通常采用CsI(Tl)探测器对反应产物中的带电粒子进行总能量测量.使用GEANT4软件对CsI(Tl)闪烁体探测器能量响应通进行了蒙特卡罗模拟,在考虑了晶体外表面包覆材料反射率、耦合光敏二极管面积、射程等影响因素后,重点研究了CsI(Tl)闪烁体探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系....     

CSR外靶实验终端中CsI(T1)晶体的测试

为测量重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的外靶实验终端上不同能量的γ射线,一种用于探测γ射线的高能量分辨的探测装置正在中国科学院近代物理研究所建设,该探测器由中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活的碘化铯CsI(T1)晶体组成.与日本Hamamatsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管(APD)耦合,测试其光输出的非均匀性和能量分辨,从测试结果给出了所需CsI(T1)晶体合格的标准.目前已完成该γ探测球计划的六分之一,所提供的晶体合格率达94%以上.     

涂硼CsI(Tl)探测器n-γ信号仿真及数字甄别方法研究

根据在涂硼CsI(Tl)探测器中产生的γ射线、中子脉冲信号的特征,利用电荷比较法、上升时间法、频率梯度法、向量投影法、聚类分析法、神经网络法完成了n/γ射线甄别。结果表明了这些方法均可以实现对涂硼CsI(Tl)探测器的中子甄别,这为今后搭建涂硼CsI(Tl)探测器的中子实时甄别系统打下基础。     

CDEX实验中CsI(Tl)晶体反符合探测器实验测试

CDEX(China Dark matter EXperiment)合作组将在中国锦屏极深地下实验室(CJPL China Jin-Ping deep underground Laboratory)利用极低能阈高纯锗(ULE-HPGe)探测器进行暗物质的直接探测。在地下实验之前,对CsI(Tl)晶体反符合探测器进行了地面的实验研究。主要包括光导的选择,光反射层的选择,CsI(Tl)晶体的高度一致性测试,不同侧面非均匀性的测试,以及所有晶体的测试结果。通过地面实验的前期工作,我们对反符合探测器有了一定认识,为地下实验做了准备。     

非真空坩埚下降法生长CsI(Tl)晶体的闪烁性能

研究了用非真空铂坩埚下降法生长的CsI(Tl)晶体的在紫外和γ射线激发下的光致发光和光衰减特征,探索了CsI(Tl)晶体的发光强度和发光不均匀性与Tl离子含量和分布之间的关系以及改善晶体发光均匀性的措施.并对CsI(Tl)晶体在γ射线辐照下光输出随积分时间和辐照剂量的变化做了分析和讨论.实验表明,用这种方法所生长的CsI(Tl)晶体的发射波长、衰减时间和辐照硬度与其他方法生长的同类晶体相同.     

快响应无机闪烁体CeF_3的时间特性研究

CeF3是一种新型的适合脉冲γ测量的快响应无机闪烁体。本工作采用上升时间约为0 8ns、半高宽为1 5～2 2ns的脉冲辐射源,对CeF3与光电管构成探测器的时间响应进行了测量。多组实验测量结果表明:CeF3的脉冲响应前沿时间小于2ns,半高宽约10ns,波形响应后沿约60ns,平均发光衰减常数为20～30ns。     

A pulse shape discrimination of CsI(T1) crystal with 6He beam

The performance test of a CsI(T1) crystal (70×27×23 mm~3) was performed by applying the pulse shape discrimination technique for identification oflight charged pafflcles , The crystal is coupled to a photomultiplier tube during an experiment with ~6He beam. The pulse waveform is fully recorded by employing a high precision digital oscilloscope. The fast and slow gates are used for the pulse shape discrimination and the best values for the gate widths were determined to be 0.5 μs and 1.67 μs, respectively. The ~6He, ~4He and ~3He are successfully discnminated with this technique.     

高温气冷堆球流检测系统中CsI(Tl)探测器温度影响研究

为保证球床式高温气冷堆（PB-HTGR）球流检测系统投影数据获取过程中输出信号的稳定性,需对探测模块输出暗电流的稳定性进行分析。本文随机选取了2组CsI(Tl)探测器模块作为研究对象,并专门设计了温度及暗电流的控制和测量装置,分析了模块暗电流的输出特性及其控制要求。实验结果表明：各探测单元输出暗电流随温度的变化呈近似指数变化,且室温下温度波动±2 ℃时第32路单元的暗电流波动达8 pA。因此需对探测系统进行温度控制,同时分析实验数据并结合暗电流稳定性的控制要求,提出检测系统的最佳温控范围为（18~22） ℃,对应的温控精度为（±0.92~±0.21） ℃。     

CSR外靶实验终端中CsI（Tl）晶体的测试

为测量重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）的外靶实验终端上不同能量的γ射线,一种用于探测γ射线的高能量分辨的探测装置正在中国科学院近代物理研究所建设,该探测器由中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活的碘化铯CsI（Tl）晶体组成。与日本Hamamatsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管（APD）耦合,测试其光输出的非均匀性和能量分辨,从测试结果给出了所需CsI（Tl）晶体合格的标准。目前已完成该γ探测球计划的六分之一,所提供的晶体合格率达94%以上。     

聚乙烯醇膜材料氚衰变辐照效应研究

利用FTIR、XRD、AFM等方法,分析了聚乙烯醇（PVA）膜材料在不同氚气氛下的氚衰变辐照效应,表征了氚衰变β射线对PVA中氢与氚同位素置换的诱导激化作用,明确了PVA中的氚取代主要发生在C-H基团,而醇羟基O-H基团因强烈的氢键作用而未发生氚取代;材料的表面形貌、结晶度等均发生了变化。通过PVA膜拉伸力学性能实验,测定了不同氚衰变辐照下PVA膜材料的拉伸强度和伸长率。结果显示,与其微观结构变化趋势一致。     

新型无机闪烁体CeF3的时间特性研究

CeF3是新型快响应无机闪烁体．对近年国内研制的CeF3无机闪烁体的时间特性进行了研究，包括脉冲辐射诊断所关心的CeF3对快脉冲γ辐射源的时间响应．如上升时间、半高竟、脉冲后沿；同时推算并使用了用脉冲法获得晶体发光衰减常数的简单估算公式，获得的CeF3衰减常数值与国外研究同行其它测量方法得到的结果基本一致。     

Experimental investigation of the overall residence time of pebbles in a pebble bed reactor (PBR) using radioactive pebble

The granular flow of pebbles in a pebble bed reactor (PBR) under the influence of gravity is a dense granular flow with long-lasting frictional contacts. The basic governing physics is not fully understood and hence the dynamic core of a PBR and non-idealities associated with pebbles flow inside the reactor core are of non-trivial significance from the point of view of safety analyses, licensing, and thermal hydraulics. In the current study, overall and zonal pebbles residence time investigation is carried out by implementing noninvasive radioisotope-based flow visualization measurement techniques such as residence time distribution (RTD) and radioactive particle tracking (RPT). The characteristics of overall pebble residence time/transient number, zonal residence time, and the z-component of average zonal velocities at different initial seeding positions of a tracer particle have been summarized. It is found that the overall pebbles residence time/transient number increases (the z-component of average zonal velocities decreases) from the center towards the reactor wall. Also, pebbles’ zonal residence time results (the whole core is divided into three zones) which provide more insight and understanding about PBR core dynamics have been reported. The benchmark data provided could be used for assessment of commercial/in-house computational methodologies related to granular flow investigations.