微通道板及其在核电子器件中的应用

四十多年来,人们应用光致发射现象,将吸收到的入射辐射转变成电子流,再利用二次发射过程对此电子流进行放大。由此而制得的高增益的光子探测器,如光电倍增管和通道电子倍增器等,已在各种测量仪器中得到了广泛的应用。近年来,国外研制成功一种类似的新颖器件——微通道板电子倍增器,简称微通道板(MCP)。它不仅具有放大电子流的功能,而且也能直接探测带电粒子和多种辐射。     

磁场对磁绝缘离子二极管性能的影响

基于等离子体的爆炸发射模型，用自洽的2—1／2维胞中粒子(PIC)模拟方法研究了磁场对强脉冲磁绝缘离子二极管性能的影响。给出了外加磁场为0—2Bcrit、二极管峰值电压为300kv情况下，二极管间隙中电子和质子的轨迹、二极管束流Id、阴极发射电子在阳极上损失的电子流密度je和在阴极引出质子束流密度jp随时间的演变过程。讨论了磁场对虚阴极、二极管阻抗和二极管能量转换效率等的影响。     

简讯

巴西里约热内户国立工乞学院的科学家葛劳斯和苗尔菲描述了一种新型电池,它是应用γ射线来产生电子流的(康普顿效应)。由γ射线打出电子,主要是向前的,同时产生在放射源方向流动的     

用成像板探测正电子

用成像板对常用正电子源＾３２Ｎａ进行了一系列感光实验。结果显示,激发辐射的光子强度值ｆ（ｐ）与成像板记记载的正电子流强ｆ（ｅ＾＋）成正比关系。在北京慢正电子束设备上进行了单慢正电子的感光实验,结果表明,成像板是慢正电子的一种优良的二维位置灵敏探测器。     

高分子塑料輻射剂量計——聚甲基丙烯酸甲酯的輻解作用

利用高分子塑料在輻照过程中的分子量、透光率以及不飽和程度的变化測定一定范围內的剂量,是化学剂量測量中的一种重要方法。为了寻找較高剂量的X射綫及加速电子流的可靠、簡便而又适用的剂量测定法,我們研究了固体聚甲基丙烯酸甲酯因輻解而引起的分子量下降与剂量的关系,証实了分子量的下降与剂量成正比,并进行了較高剂量的测定。     

上海硬X射线自由电子激光装置调试用束流收集桶的设计

在建上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai high repetition rate XFEL and extreme light facility,SHINE)包含一台8 GeV的超导直线加速器,100 PW的激光系统,三条波荡线和10条实验线站。主加速器的第三磁压缩段(BC3段)有一调试用的束流收集桶,BC3段的调试电子流强为0.3 μA、能量为7.7 GeV,束流功率为2.31 kW。本文从材料对7.7 GeV电子的能量吸收方面考虑,对束流收集桶的结构进行了确定。用ANSYS 17.0对束流收集桶的温度场进行了分析,结果证明在有表面空气自然对流换热的情况下,铝芯的最高温度为193.14 ℃,在束流收集桶坑道无外界换气的情况下,束流收集桶需要外围冷却水;用蒙特卡罗程序FLUKA对束流收集桶的活化进行了分析,保守假设束流收集桶连续注束2 000 h。结果证明要保证停机1 h后,束流收集桶周围30 cm处的剩余辐射剂量小于25 μSv/h,束流收集桶外围需要55～85 cm的混凝土屏蔽体;结果显示束流收集桶的剩余辐射剂量在30 min内衰减的非常快,这是由于刚停机时束流收集桶内产生的50%左右的放射性核素半衰期都小于10 min。     

射频负离子源关键参数测量系统研制

强流离子源是大功率中性束注入系统的关键部件之一,为了实现中性束注入系统的稳态运行,需要开展射频负离子源的实验研究。射频负离子源的负离子引出电流、引出总电流和引出电子流等关键参数的测量是射频离子源实验理论分析的基础,本系统通过信号调理隔离传输实现射频负离子源关键参数的测量。实验结果表明,系统测量采集数据精准可靠,运行稳定。     

放射性及辐射防护

什么是放射性放射性是指放射性元素的原子核在衰变时或核反应时放出的射线。至今已知的2 800多种核素中有2 500多种是具有放射性的,这些放射性核素经过一次或多次衰变释放出粒子和量子辐射直到稳定核素为止。对核电厂来说,通常要考虑的是α射线、β射线、γ射线和中子流。α射线是氦原子核流,β射线是电子流,它     

南开大学2兆电子伏小型电子静电加速器工作情况简介

南开大学2兆屯子伏小型电子静电加速器于1958年夏开始建造,制造工作基本上在1958年底完成。1959年以来主要是调整工作。目前加速器所获得的电压还不太高,约15—20万伏特;电子流约0.5微安。现将目前工作情况简介如下。1.主体结构在不充气条件下最高电压约15至20万伏,用感应伏特计测量。电压不高     

一种抑制高压加速管电子负载效应的新方法

电子负载效应在高压加速管中是需要避免的,因为电子负载效应往往会造成加速管中出现大量的电子流,使得高压难以继续升高,而电子负载效应与加速管中的杂散粒子倍增有关。本文介绍了如何利用透镜电场抑制电子负载效应。通过不等梯度电位形成透镜电场,透镜电场对中心轴上加速的粒子不造成影响,而对远离主轴的杂散粒子起到消散的作用,可以有效地阻止这些杂散粒子长距离飞越,减弱杂散粒子的倍增能力。可见透镜电场能够对电子负载效应起到抑制的作用。     

电子静电加速器用的一种电子鎗

研究了灯丝直接处在均匀场内的电子(钅仓),在不同的栅极形状下测定了它的聚焦性能,最后确定一种在结构上比较简单、制造容易、安装和调整较为方便的电子(钅仓)。对这种(钅仓)的工作状态和特性进行了分析和测量。 经过运行证明:这种(钅仓)能满足一般电子静电加速器的要求。当加速器的电压为1.3兆伏时,可以供给大于100微安的电子流,在离开电子(钅仓)1.7米的靶上得到电子束直径约为4—5毫米。     

EAST NBI强流离子源反向电子流沉积计算

中性束注入是大型托卡马克聚变装置成功和有效的辅助加热方法。中性束核心部件长脉冲弧放电离子源发展的关键在于引出系统和弧室背板(反向电子吸收板)的冷却。将反向电子吸收板永久磁体磁场简化成喇叭形磁场,即可将反向电子向反向电子吸收板的运动简化为带电粒子在喇叭形磁场的会聚螺旋运动。通过简化模型对轰击反向电子吸收板的电子流在反向电子吸收板上的沉积进行相关模拟计算,为长脉冲束引出系统做出优化借鉴。     

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。     

强流电子束在薄靶中的能量沉积

由测量飞散离子判定了强流电子束在薄靶中的能量沉积。飞散离子能量的测定是根据飞行时间法及阻滞电压测量。结果表明,对于高Z靶,能量沉积与经典的能量沉积相符合;对低Z靶,能量沉积比经典的能量沉积高一些。     

基于Geant4的盖革计数管能量补偿研究

重点研究了盖革计数管对于较宽能量范围的各能量γ射线的响应情况,从理论上简要说明了盖革计数管的能量响应特点,并针对国产的J4403型计数管使用蒙特卡罗软件Geant4分析了实际情况下能量补偿的各个影响因素,得到不同结构参数下计数管的能量响应情况,为计数管的能量补偿提供了依据.     

基于Geant4的正比计数器能量响应分析

重点研究了圆柱形正比计数器对不同能量γ射线的响应情况,利用蒙特卡罗方法计算了各能量 γ射线在计数器中的沉积能量值,鉴于气体中原子电离的统计涨落特性,在沉积能量的基础之上利用统计学方法简单计算了原子电离所产生的离子对数,并将其近似为计数器的能量响应情况.提供了一种正比计数器能量响应的分析方法,并利用这种方法分析了正比计数器的能量响应特性.     

蒙特卡罗方法研究核中集体运动

本文用蒙特卡罗方法克服了数值方法解振动边界粒子输运的困难,研究了原子核内集体运动的耗散过程。通过跟踪粒子在运动器壁容器中的输运,模拟一定数量的粒子与器壁之间的相互作用,研究了原子核振动与内部单粒子运动之间的能量交换,以及Pauli原理对能量交换的影响。计算表明:Pauli原理对能量交换是有影响的,尤其是小振幅振动时明显抑制了能量交换。原子核振动的频率尤其是振幅的大小,影响着能量交换的规模。当振幅比较小时,能量交换主要受随机因素影响,呈随机涨落;当振幅比较大时,能量交换逐渐加强,能量从原子核振动向单粒子运动转移,并且出现与振动周期相吻合的周期性。     

CR-39对各向同性中子的能量响应研究

建立了由聚乙烯、铅和CR-39组成的叠层探测器探测各向同性中子能谱模型,计算了叠层探测器对各向同性中子的能量响应以及叠层探测器的能量分辨率。计算结果表明,叠层探测器的响应和能量分辨率与中子能量、聚乙烯以及铅衰减层厚度有关。聚乙烯厚度不变,响应峰值和能量分辨率随铅的厚度增加而变小：铅的厚度不变,响应峰值和能量分辨率随聚乙烯厚度增加而变大,且响应函数形状改变。     

低能Xe离子辐照在Al表面上的光辐射研究

本文测量了200~550 keV的Xe10+离子轰击高纯度（9999%）Al表面诱发的溅射Al原子的光发射,研究了Al Ⅰ 30810、30914、39452、39628 nm光谱线强度比值和光子产额随入射离子能量的变化趋势。在本实验能量范围内,辐射光谱线强度比值随入射离子能量增加几乎不变,而发射谱线的光子产额随入射离子能量的增加呈现出不同趋势：入射离子能量为450 keV时,光子产额出现极大值,入射离子能量超过450 keV时,光子产额随能量的增加而减少,其变化趋势与核阻止本领随能量增加的变化没有出现类同的变化特征。结合核阻止和电子阻止效应对实验结果进行了讨论,结果表明：入射离子能量低于450 keV时,核阻止在碰撞中起主导作用,入射离子能量高于450 keV时,电子阻止在碰撞中起主导作用。     

一种能量响应一致的长计数器蒙特卡罗设计

为了有效降低长计数器中子探测能量下限并解决5 MeV以上能量响应急剧下降的问题,利用蒙特卡罗程序MCNP5分析了长计数器各结构参数对能量响应的影响。通过使用不同含氢量的慢化体、添加中子吸收材料及添加补偿材料相结合的方法,优化设计了一种长计数器。结果表明：使用含氢量较低的中子慢化材料聚苯乙烯可提高低能中子能量响应;采用Cd作为中子吸收材料可解决能量响应局部过高的问题;采用Pb作为补偿材料可提高高能中子能量响应。设计优化的长计数器在1 eV～15 MeV能量范围内能量响应最大相对偏差约为10.1%。