脉冲X射线参考辐射场设计与研究

脉冲辐射在新型探测器研制、工业探伤、X射线诊断、核事故应急和科研等领域中已经得到了广泛应用,其辐射剂量(率)测试难度极大。为解决主动式辐射剂量仪的脉冲响应测试技术难题,基于多种X射线机建立了脉冲X射线参考辐射场,结合次级标准电离室及脉冲时间测量系统开展了脉冲辐射剂量(率)定值。实验结果表明,所建立的脉冲X射线参考辐射场的脉冲宽度在25 ns～10 s之间可调,瞬时剂量率范围为：5 mSv/h～6.7×10⁵ Sv/h,可广泛开展主动式辐射剂量仪的脉冲响应特性研究,对于解决脉冲辐射剂量监测仪器的校准难题具有重要意义。     

脉冲X、γ辐射场发生装置的研究

校准实验室内缺乏脉冲标准辐射场是制约核技术领域脉冲辐射场测量技术的瓶颈.介绍了当前国内主要的脉冲辐射场发生装置及其相关技术.在此基础上,针对尚无标准γ脉冲辐射场的问题,提出了一种建立脉冲γ辐射场的新思路,对其发生装置作了简要介绍.     

γ射线参考辐射场控制装置的研制

介绍了γ射线参考辐射场建立中控制装置硬件组成和软件设计。硬件由微机、步进电机探测卡、步进电机驱动器和步进电机等器件组成。软件采用Tubro C语言编写。     

医用乳腺X射线参考辐射场的建立

本文主要介绍医用乳腺X射线标准装置的设计及参考辐射场的测量。装置设计方面包括:使用了常用于乳腺诊断的两种靶型,配置了不同大小限束光阑,装备了光学平台和移动导轨装置。实验测量方面包括:辐射束准直性测量、辐射野均匀性测量和半值层测量。结果:辐射束满足准直性要求、辐射野满足均匀性要求,半值层测量结果显示辐射质达到既定要求;该标准装置能够满足用于乳腺X射线计量仪表的检定和校准。     

防护级γ射线参考辐射场的建立及辐射场的测定

本文介绍了本实验室建立的防护级γ射线参考辐射场,并对辐射场进行了测定和评价。对距源1m处空气比释动能率测量,结果表明：18．5 GBq的^137Gs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．6％,74 GBq的^137Cs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．6％,37 GBq的^60Co源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为4．2％。同时也对辐射场大小和均匀性进行测量。这些结果表明散射辐射、辐射场的均匀性均符合ISO 4037的要求。     

过滤X射线参考辐射场特性的蒙特卡罗模拟研究及实验验证

为研究过滤X射线参考辐射场特性,利用蒙特卡罗方法对中国原子能科学研究院计量测试部过滤X射线参考辐射场的原级谱、均匀性及散射辐射进行了模拟,并利用PTW球形电离室进行了实验测量。结果表明,蒙特卡罗模拟结果与实验结果符合较好,验证了所建模型的正确性及蒙特卡罗方法对模拟过滤X射线参考辐射场的有效性,为后续模拟研究工作奠定了基础。     

中能X射线标准辐射场的初步研究

采用石墨空腔电离室NE2561测量了中能X射线标准辐射场各点的剂量率,结果显示在非均匀性不大于1%的条件下,离X射线管焦斑1 200 mm处得到直径约为45 mm的均匀场。采用内插法测量80 kV能量点过滤X射线参考辐射束的第一半值层和第二半值层。结果显示辐射场均匀性和辐射质均符合ISO 4037的要求。     

PMOS场效应晶体管脉冲X射线辐照效应

根据P沟道金属氧化物场效应晶体管(PMOSFET)在低能脉冲X射线辐照下的实验结果、结合PMOSFET实验样品的结构分析了阈电压漂移产生的机理。     

胶片扫描法对低能X射线标准辐射场的研究

采用胶片剂量计测量了低能X射线辐射装置距X射线光管焦斑不同距离辐射野的大小,得出在距离光管焦斑1 000 mm的参考面辐射野大小及均匀性,并与二维矩阵电离室扫描结果进行了对比。实验结果表明,在距X射线光源焦斑1 000 mm处,在保证直径为100 mm的均匀野的条件下,非均匀性不大于1.5%。在保证非均匀性不大于5%和50%条件下,均匀野大小分别为130 mm和145 mm,满足了低能X射线空气比释动能基准装置量值复现,国际比对和向下量值传递的要求。     

混合辐射场测量中屏蔽设计的组合优化方法

在混合辐射场测量中，各测点的辐射环境和测量目标不同，同一种屏蔽方案不能很好地满足各测点的需要。有必要发展一种辐射屏蔽自动优化设计方法，实现屏蔽效果的定量评价，并针对不同情况进行屏蔽优化。根据代价利益分析方法提出了辐射屏蔽措施的优化评估方法；引入遗传算法建立了组合屏蔽自动设计方法。计算表明该评价方法与文献及MCNP模拟计算结果相符；在典型的裂变中子、裂变r混合辐射条件下，优化设计方案的辐射干扰相当于原方案的44％。组合屏蔽设计方法可以针对特定辐射环境和测点参数进行自动优化设计，对混合辐射场测量的方案设计和数据分析具有积极的作用。     

低能γ射线和X射线在几种金属薄膜中产生的次级辐射效应研究

对电子,低能γ射线和Ｘ射线穿透几种不同厚度的Ｆｅ,Ｃｕ和Ｔａ薄膜时所产生的次级电子及次级Ｘ射线进行了实验测量,并对影响次级电子和次级Ｘ射线强度的因素进行了分析。     

超短脉冲X射线激发荧光寿命谱仪的设计与研制

介绍了一种利用超短脉冲X射线作为激发光源,用时间关联单光子计数法进行测量的荧光衰减时间谱仪的设计与研制。该仪器具有时间分辨率高、测量动态范围大、使用方便等优点,可应用于晶体、粉末和液体等各种样品的测量,该仪器同时还具有很强的扩展性。     

超短脉冲X射线激发荧光寿命谱议的设计与研制

介绍了一种超短脉冲X射线作为激光光源，用时间关联单光子计数法进行,测量的荧光衰减时间谱仪的设计与研制。该仪器具有时间分辨率高、测量动态范围大、使用方便等优点，可应用于晶体、粉末和液体等各种样品的测量，该仪器同时还具有很强的扩展性。     

便携式脉冲X射线成像系统研制

便携式脉冲X射线成像系统主要由脉冲X射线源、数字化记录系统和笔记本电脑组成，介绍了系统的硬件(脉冲源和图像采集控制卡)和应用软件的设计过程。仪器剂量小、质量小、成像质量高，目前已运用到公安系统的安全检查等部门。     

X射线辐射场平方反比规律的研究

X射线辐射场强度随着距离的变化而变化,同一射线在不同距离处其强度是不同的。为了研究X射线辐射场强度和距离的平方反比规律,采用PTW-30013指形电离室进行辐射场均匀性测量,并在均匀的辐射场中用PTW-32002球形电离室进行平方反比规律的验证。结果表明:在对管电压为100kV、120kV、150kV三个防护水平辐射质在不同距离经空气衰减修正后,在一定距离内,X射线辐射场强度能够很好地满足距离的平方反比规律,其相对偏差不超过1%。由于散射光子的影响,平方反比规律误差随着距离的增大而有所增加。对于能量越高的X射线,平方反比规律更好。     

主动式电离辐射剂量仪的脉冲X射线响应特性研究

国际上对于辐射防护剂量学的研究主要针对连续辐射,然而脉冲式电离辐射在工业探伤、X射线诊断、闪光X射线照相技术、安检和科研等领域中得到了广泛应用。主动式电离辐射剂量仪采用稳态辐射场进行刻度,难以准确测量短脉冲、高剂量率的脉冲式电离辐射。为了解主动式电离辐射剂量仪的脉冲响应特性,基于毫秒级脉冲X射线机搭建脉冲X射线参考辐射场,针对常用4款主动式剂量仪开展脉冲X射线响应特性测试。测试结果表明,目前常用4款主动式剂量仪均不适用于短脉冲、高剂量率辐射场的剂量测量和预警。     

软X射线监测系统的建立与国际标准的比对

软X射线监测系统的建立，结构特点和性能，有效地解决了气体的吸收和窗膜的透过率等因素的影响。申请获得了美国布鲁克海国家实验室（BNL）的用光时间，对监测系统的性能进行研究，并给出了该系统的精度及与国际标准的比对结果。