组织等效空腔电离室设计与饱和特性研究

MOS场效应管与空腔电离室两种技术结合,形成一种用于个人核辐射剂量监测的新型探测器-直接电荷存贮（Direct Ion Storage,简称DIS）探测器。本文在介绍该探测器原理基础上,从壁材料、气体成分、腔体形状和尺寸、壁厚度以及绝缘材料等角度,设计与研制组织等效空腔电离室。利用60Coγ辐射源和中能X射线,测试了电离室饱和特性,很好的满足DIS探测器对电离室饱和特性的要求。     

BPS型TE-TE球形空腔电离室在15MeV中子场测量的修正因子

我所研制了BPS型TE-TE球形空腔电离室。本工作测量了这些电离室的基本性能。饱和特性的测量结果表明,在~(60)Co光子场中Q_B/Q_V与V~(-2)之间,关系是线性的,相关系数极接近于1,由此得出了饱和修正因子。对于15MeV中子和~(60)Co光子确定了自由空气比释动能的壁厚修正因子,各自为(0.6±0.9)·10~(-2)mm~(-1)和(0.49±0.35)·10~(-2)mm~(-1)当射线入射角度范围在0-120°范围时,室响应相对变化对于~(60)Coγ射线不大于0. 5％,而对于15 MeV中子大约为1％。还研究测定了自由空气照射电离室在光子场与中子场中柄散射的影响,测量和计算了用TE气体和空气分别作为工作气体时电离室读数之比值,结果相符。     

组织等效电离室性能模拟分析

采用对中子和γ辐射具有相似灵敏度的组织等效电离室与对中子不太灵敏而对γ辐射灵敏的无氢电离室配对,组成双电离室探测器,测量反应堆混合场中的中子和γ剂量率,具有较高的测量精度。为给双电离室研制工作提供理论依据,本工作采用MCNP程序对组织等效电离室在不同条件下的γ射线能量响应、灵敏度及其影响因素进行模拟。模拟结果与文献参数比较,一致性较好。     

用于中子吸收剂量测量的组织等效电离室

研制了几种不同结构的1 cm~3收集体积的气流式组织等效电离室,其室壁和收集极用自制的组织等效导电塑料制作。对电离室进行了一系列性能实验,包括:饱和特性、漏电流、极性效应、电流稳定时间、电流读数重复性、方向响应和光子能量响应等。为比较超见,对美国 FWTIC-17A型组织等效电离室也同时进行了测试。曾将我们的电离室与 FWT 电离室置于 d T 中子场和裂变中子场中进行了比对性测量,所得结果在实验误差范围内一致。所研制的一个球形电离室还送请英国 NPL 进行测试、比对,在 NPL 低散射 d T 中子场中与 EGG 组织等效电离室比对的结果表明,两者符合很好。总的看来,所研制的电离室的性能是良好的。     

球形电离室型周围剂量当量计的实验研究

本文报道了根据国际辐射单位与测量委员会（ＩＣＲＵ）３９号报告推荐的用于环境或工作场所监测的周围剂量当量Ｈ＾＊（ｄ）的定义以及ＩＣＲＵ对其能量响应的要求所研制的球形电离室型周围剂量当量计,并对其主要性能进行了实验研究,刻度了响应因子。     

用蒙特卡罗方法研究球形充气电离室的能量响应特性

环境γ辐射监测用的电离室要求平能量响应。为使球形不锈钢充氩电离室达到能量响应指标,采用蒙特卡罗方法对充气电离室体积、壁、充气气体、收集极、屏蔽材料、屏蔽厚度及屏蔽面积等因素进行模拟计算,为改善能量响应特性和拓展最低探测能量提供依据。     

用于防护级照射量实验室标准的薄壁球形电离室

本文介绍了一种可作为防护级照射量实验室标准的塑料薄壁球形电离室的设计和主要性能。该电离室容积为100cm~3;本底电流不大于1×10~(15)A;在33keV—1.25MeV 能区内的能量响应(以~(60)Coγ射线的响应归1)<±5%;在上述能区内,当照射量率为10mR/h时,校准因子的总不确定度(一倍标准差)估计为±0.9%,在近一年内的长期稳定性<±1.2%。该电离室于1987年 IAEA 关于次级标准实验室校准程序亚太地区比对研讨会期间与 IAEA 剂量实验室比对,在上述能区内与本实验室校准结果在1.2%内相符。     

25MeV／u ^40Ar^14＋离子在组织等效气体中能量沉积分布的研究

利用为模拟荷能重离子在组织等效气体中能量沉积分布研究而设计的无壁正比计数器系统对２５ＭｅＶ／ｕ ＾４０Ａｒ＾１４＋离子在组织等效气体中沿其径向及纵向的相对能量沉积分布进行了研究，分别在６．４ｋＰａ及０．５ｋＰａ气压下模拟了细胞核大小及超螺线管大小的分布情况，并讨论了实验结果。     

MC法模拟电离室的空气等效材料

为保证放射治疗中绝对剂量验证更加快速、准确可靠,用MC法模拟γ光子在不同室壁材料电离室灵敏体积中的能量沉积,并经过计算得出不同室壁材料的能量响应曲线,同时研究了不同室壁厚度下电离室的能量响应曲线,比较得出与空气壁等效的室壁材料。使用空气等效材料可以提高绝对剂量验证中电离室的测量精度,此方法可作为绝对剂量验证中电离室室壁设计的参考。     

基于Benjamin结构的球形组织等效正比计数器气体放大倍数的模拟与实验研究

充分了解气体放大倍数特性对正比计数器的设计和使用非常重要。球形组织等效正比计数器(Tissue Equivalent Proportional Counter, TEPC)在辐射防护领域具有广泛应用,有必要对TEPC气体放大倍数进行分析,以指导探测器的设计和运行。本文设计了Benjamin结构的TEPC,采用有限元法分析该球形TEPC内的电场分布,验证了Benjamin结构TEPC具有均匀的电场分布和气体放大倍数分布。利用Garfield程序和ANSYS软件模拟计算了一定工作条件下TEPC的绝对气体放大倍数。使用Benjamin结构的球形TEPC和内置241Am α源进行了放大倍数实验测量并与模拟进行了对比。结果表明,Garfield程序和ANSYS相结合模拟计算的TEPC绝对气体放大倍数结果与实验测量结果符合较好,可用于TEPC探测器气体放大倍数计算,为探测器的设计和运行提供参考。     

A SPHERICAL GRAPHITE IONIZATION CHAMBER

This paper describes an exposure ratemeter made of graphite ion chamber. The sensitive volume is 14 cm~3. The wall is 5 mm in thickness. The DC amplifier with a high input impedance consists of several stage differential amplifications, and is used for measurement of the ionization currents. Six ranges are able to cover a wide range of exposure rates. The full scale of the maximum range is 75 C/(kg·h). The lowest measurable limit is 5 mC/(kg·h). The zero drift within 8 h is less than 5% of each full scale. This instrument provides with a relatively convenient method for the measurement. The main advantages of the ionization chamber over other methods lie in rapidity and accuracy, and the change in radiation field with time can be indicated directly. It is particularly successful in acting as a routine dosimeter under high exposure rates.     

测厚电离室研制

一、引言放射性测厚仪中使用的传感器是具有高稳定性和高可靠性的电离室,测厚常用的电离室有空气式β电离室,充气式β,γ和X射线电离室等。它们分别可以测量工业上常见的各种厚度的纸张、塑料薄膜、有色金属及铝、钢等板材的厚度。我们主要研制了具有典型应用价值的三种类型的测厚用电离室,它们分别是dLS-X-1型的高效率X射线电离室,dLS-β-1型空气式β电离室,dLS-β-2型充Ar式β电离室。在研制工作中,对三种类型电离室的制作工艺及性能进行了研究。     

裂变电离室系统时间性能的改进

一、引言在用时间关联法测量裂变截面以及研究裂变瞬发中子和γ时,用于定时的裂变信号上升时间应尽可能小,同时要求裂变-α幅度比大,讯噪比好。为此,我们对原有裂变电离室进行了改进,并与快电子学插件组成系统,其时间分辩和裂变电离室效率均有提高。     

内充气电离室相对测氡标准装置

本标准装置包括有效体积为１．９４Ｌ和１．５４Ｌ的电离室、可编程静电计、高压电源以及可进行数据获取及处理的微机系统。采用标准液体镭源进行刻度，通过一系列实验对各种因素的影响作了测量。测得的电离室刻度系数分别为２４．６２、２３．９０Ｂｑ／ｐＡ，电离室电离电流测量不确定度（２σ）＜２％。