混合场β/γ能谱探测器的研制

为解决β/γ混合场两种射线能谱测量过程中的互相干扰问题,研制了一台含有3层闪烁晶体的叠层闪烁探测器样机,设计了脉冲形状甄别算法,实现了β/γ射线类型的甄别,并研究了同时获取两种射线能谱的方法。在~(14)C、~(36)Cl和~(90)Sr/~(90)Y 3枚β源实验中,样机将β粒子误甄别为γ的概率均小于0.1%。在~(241)Am、~(137)Cs和(60)Co 3枚γ源实验中,将γ误甄别为β的概率均低于1%。通过β/γ混合源实验,验证了样机能在粒子甄别的基础上,通过一次测量就能同时获取两种射线的能谱。     

高阻NTD硅低能β,γ和X射线探测器

本文叙述了高阻NTD硅低能β,γ和X射线探测器的制备工艺和性能,探测器的灵敏面积为15mm~2,厚2.3mm。在77K温度下用脉冲光反馈前置放大器对最大端点能量为18.6keV的氚β,~(241)Am 59.5keV的低能γ和X射线的能谱及~(55)Fe 5.9keV的X射线进行了测量。对~(55)Fe 5.9keV的X射线能量分辨率为190eV,并可在室温下存放。     

放射性惰性气体实时测量装置的设计与模拟研究

核反应堆在运行过程中或核应急情况下会产生~(85)Kr、~(133)Xe、~(135)Xe和~(41)Ar等放射性惰性气体,准确测量不同惰性气体的放射性活度对了解反应堆的运行状况和核应急预警均有重要意义。根据各种核素衰变发射的β、γ射线,设计并优化了可用于放射性惰性气体活度实时测量的4π双叠层闪烁体探测器。探测器的内层塑料闪烁体用于测量β射线,外层碘化铯闪烁体(CsI)用于测量γ射线,并通过β-γ的符合测量实现不同放射性核素的分辨及活度测量。针对核电放出的4种主要放射性惰性气体,基于GEANT4(GEometry ANd Tracking 4)模拟库包,研究了塑料闪烁体、CsI厚度及气体采样腔尺寸对不同核素发射的β、γ探测效率的影响;并给出该4π型双叠层闪烁体探测器的优化几何尺寸和相应探测器性能,为后续探测器的制作与测试提供参考。     

ST-551型对-联三苯闪烁体β/γ比研究

在β放射性沾污监测、环境保护以及铀镭矿样分析等场合,测量对象往往是弱β放射性,或者存在强γ辐射干扰场。这都要求核辐射探测器具有很高的β/γ比,以便把弱β放射性信号从γ本底中区分开来。为此,国外在寻找合适的高β/γ比探测器,并对多种核辐射探测器的β/β比值进行了测定,但皆不太理想。我们在ST-402闪烁屏基础上制成ST-551型对-联三苯闪烁体(简称ST-551),它是将闪烁物质对-联三苯与二氯乙烷制成悬浊液,喷涂于有机玻璃衬板上热压而成。当适当改变发光体厚度时,对于~(90)Sr-~(90)Yβ源和~(60)Coγ源给出的β/γ比可达800。它为前述任务的解决提供了更为有效的探测器。     

β-γ胶片剂量计

本文介绍了用上海牌4F型胶片对~(204)Tl,~(32)P,~(90)Sr ~(90)Y和天然铀等几种β源的β射线灵敏度实验以及对X和γ射线的能量响应实验,选择了测β射线的三个过滤窗和一个测γ射线用的锡过滤窗,组成了四窗的β-γ胶片剂量计。     

半导体望远镜β射线谱仪

本文介绍了由厚度为0.3mm、面积为200mm~2的Si(Au)ΔE探测器和厚度为15mm、面积为500mm~2的HPGe E探测器组成的一套半导体望远镜β射线谱仪。其对单能电子的能量分辨为20keV。β谱处理程序可以很方便地用来分析多分支β谱,包括探测器响应函数修正和端点能量及分支比的提取。实验提取的~(152)Eu、~(90)Y和~(56)Mn三个已知β发射体核的端点能量及分支比结果与文献值符合得较好。HPGe探测器也可作为低能γ射线探测器。     

BP型中子、γ混合埸吸收剂量探测噐系统

本文介绍了自制的BP型中子、γ射线混合场吸收剂量探测器系统。对该探测器的基本性能进行了研究。给出了球形、指形外推形电离室的主要特性。对于15MeV中子场和~(60)Coγ射线场所有修正因子都接近于1。示出了微剂量测量用的正比计数管的主要参数以及在中子、γ混合场中线能y谱的测量结果。描述了由圆盘形TE电离室和GMγ射线剂量计组成的监测系统并给出此监测系统的稳定性。在电信号处理系统中使用了VFC变换器。还谈到了在中子、γ混合场中测量y分布所得各段谱的联结技术.     

一种可测低能γ和X射线的高纯n型硅探测器

采用蒸发金、钯和离子注入硼作势垒接触,低温扩散锂制备欧姆接触的方法,制成性能良好的低能γ和X射线高纯硅探测器。介绍其制作方法和性能。探测器有效面积为14.5mm~2,厚度3.3mm。在液氮温度下对~(55)Fe 5.9kev X射线的最佳能量分辨率为162eV,对~(241)Am59.5keV低能γ射线的最佳能量分辨率为373eV。同时对三种不同制作方法所得的高纯硅探测器和Si(Li)X射线探测器进行了对比。     

新型低本底α/β测量系统设计

设计了一套新型低本底α/β测量系统。该系统采用ZnS(Ag)薄板复合塑料闪烁体作为主探测器,平板形塑料闪烁体作为反符合探测器,实现样品中总α和总β的同时测量。利用ARM架构的MCU作为系统运行核心,FPGA硬件电路作为数据采集单元,基于脉冲宽度甄别方法实现测量系统的α/β脉冲甄别。对该系统进行了主要性能测试,测试结果表明:测量α粒子时,本底为0.003 min~(-1)·cm~(-2),对~(239)Puα标准平面源的探测效率为92.5%,α对β道的串道比为0.87%;测量β粒子时,本底为0.072 min~(-1)·cm~(-2),对~(90)Sr-~(90)Yβ标准平面源的探测效率为62.0%,β对α道的串道比为0.03%。     

水中氡的定量测量

利用对α灵敏的CR-39核径迹探测器记录~(222)Rn及其子体~(218)Po和~(214)Po的α粒子。用Ge(Li)-γ谱仪测量子体~(214)Pb和~(214)Bi的γ射线,以此对所使用的CR-39进行刻度。应用这种方法,研究了KTB钻井泥浆中氡随钻探深度的分布。