2 核电站乏燃料组件燃耗测量系统的改进和大亚湾乏燃料组件燃耗测量

本工作对叉形探测器乏燃料测量系统进行了改进。改进的乏燃料组件测量系统仍包容了总γ、高分辨γ和无源中子3种测量方法。系统的改进涉及以下4个方面。     

核电站乏燃料组件燃耗测量系统的改进和大亚湾乏燃料组件燃耗测量

本工作对叉形探测器乏燃料测量系统进行了改进。改进的乏燃料组件测量系统仍包容了总γ、高分辨γ和无源中子3种测量方法。系统的改进涉及以下4个方面。1)改进了探测体对乏燃料组件的测量几何,使总γ、高分辨γ和无源中子对乏燃料组件的4个面均能进行均匀测量,可测得组件燃耗的     

α/β粒子在不同类型探测器上的能量响应及其等效因子的一致性

通过测量不同类型探测器或同一类型探测器不同台（路）对不同能量α/β放射性粒子的计数效率和等效因子,比较它们之间等效因子的一致性,探讨各类型探测装置在总放射性测量中的适应性。结果显示,常用的3种探测器即复合有机闪烁体、流气式正比计数器、金硅面垒半导体探测器对总α和总β粒子的计数效率-粒子能量关系总体上一致,总α计数效率与能量呈指数关系,总β计数效率与能量呈对数关系,低能β出现偏转。3种探测器能量响应比对的实验结果显示,复合有机闪烁体和流气式正比计数器两者的α和β等效因子具有良好的一致性,而金硅面垒半导体探测器对α测量的等效因子与前两种探测器相似,但是对β粒子的能量响应有显著差异,低能β等效因子明显偏低,因此金硅面垒半导体探测器不宜于总放射性测量和食品卫生检验。     

饮用水总β在线测量装置设计

为实现饮用水总β放射性活度的在线测量,采用Geant4软件对闪烁光纤阵列探测器结构进行了优化设计,并对探测器基本性能进行了模拟和实验。闪烁光纤阵列探测器β粒子探测效率的蒙卡模拟结果为1.31 s-1/(Bq/L),探测器在17 h内总β最小可探测活度为0.1 Bq/L,10 min内总β最小可探测活度为1.0 Bq/L,在水样无浓集的前提可实现水中总β放射性活度在线监测和超阈值报警。     

中子活化分析参量化的进一步研究——Ⅳ.K_0法中子活化分析中级联γ符合效应的参量法校正

研究了Ge探测器近几何测量时,级联和跨越γ射线全能峰效率的符合效应校正方法。首次指出,总响应应包括探测器周围物质的散射贡献,修正了传统的总响应定义,并证明峰/总比(P/T)与源-探测器距离有关。在此基础上,测定了两个Ge探测器在不同几何下的P/T,并实用于K_0法中子活化分析中的级联γ符合校正。还举例说明了本法的准确性、编制了中子活化分析指示核素主要分析线的级联符合校正用参数表。     

基于半导体集成电路辐射效应的空间辐射环境探测器

空间辐射环境能够引起半导体集成电路发生的总剂量效应、单粒子效应等辐射效应,可以被用来进行空间辐射环境监测。在一定条件下,基于此原理的探测器具有常规的面垒型探测器以及PIN型探测器等所不具备的优点。尤其适合航天器舱内带电离子探测和用于航天医学的个人辐射剂量探测。介绍了三种基于半导体器件辐射效应的探测器。     

中能重离子核反应产物测量装置4π带电粒子探测装置

正在研制的４π带电粒子多探测器系统（ＭＵＤＡＬ）＾「１」由２７６个探测器单元组成,每个单元由快、慢塑料闪烁体、碘化绝晶体、硅半导体探测器所组成的望远镜构成。总立体角覆盖约全空间的８５％－９５％,以及有一个很低的能量探测阈。整个探测器系统轴向对称排列,工作在真空中。该探测器系统可以鉴别氢、氦的同位素和Ｚ≤１８的元素,以及大的能量测量动态范围。     

中能重离子核反应产物测量装置4π带电粒子探测设备的研制

介绍了4π带电粒子多探测器系统。该系统由276个探测器单元组成，每个单元分别由快、慢塑料闪烁体、碘化铯晶体、硅半导体探测器所组成的望远镜构成，总立体角覆盖约86％的4π以及有一个很低的能量探测阈，整个探测器系统轴向对称排列，工作在真空中，该探测器系统可以鉴别氢、氦的同位素，具有大的能量测量动态范围。     

用固体径迹探测器测定无限厚裂变源的自吸收因子

在固体径迹探测器的应用中,裂变源总有一定厚度。裂变源厚度对固体径迹探测器探测效率的影响是一个重要参数。如果定义探测器效率为:蚀刻后在探测器上观察到的径迹数目与入射到探测器上的碎片数目之比,那么探测器的效率应是一个常数。裂变碎片能否入射到探测器上,与裂变源的厚度有关,因为在裂变源中,各向同性发射的裂变碎片,必然有一部分完全停止在裂变物质中。由于这种自吸收的存在,所以在用2π探测器探测到     

堆外探测器读数与堆内功率分布的关系研究

通常认为堆外探测器读数与反应堆总功率之间存在正比关系,这其实很不合理,在实际运行过程中会出现很大的偏差。堆芯功率分布和堆外探测器读数的映射关系可以通过空间响应函数来更好地表达。论文介绍了空间响应函数的计算方法,压水堆的堆外探测器空间响应函数的特点、影响因素,以及其在反应堆功率重构中作用。     

高效率BF3正比探测器阵列的中子探测技术

主要介绍了一种由置于石蜡慢化体内的BF3计数管阵列组成的高效率的中子探测器测量系统．整个系统共包含了8组正比探测器,每组所包含的BFs计数管数目均不同,其总中子探测效率可达3．38％。此探测系统能够广泛应用于中子产额变化范围宽、下限低的脉冲中子源的中子产额测量。     

组合式核测量探测器研究

通过合理组合涂硼计数管和γ补偿电离室,在计算机辅助分析和改进涂硼技术的基础上,研制能够覆盖反应堆中子通量的全量程中子核测量探测器。该探测器保持了计数管和电离室的灵敏度,可减少堆外探测孔道和探测器数量,为源区中子测量的准确性和可靠性提供冗余通道,确保反应堆临界安全和核安全。     

新型全身表面污染测量仪的软件设计

介绍了自制新型全身表面α、β污染测量仪的软件设计。该软件按照功能划分为系统管理软件及道盒数据获取软件。系统管理软件部分主要介绍了仪器的整体运行流程,如自检、参数设置、被测人员人体姿势信息探测器、人员测量过程、本底监测过程、数据处理方式和模式。数字道盒完成了探测器脉冲信号实时采集和传输。     

BEPCII基于数字采样的鉴相器设计

在北京正负电子对撞机重大改造项目(BEPCII)中,定时系统承担的任务是对储存环以及直线的各部分设备提供同步信号,从而协调整个对撞机系统的正常运行。描述了BEPCII定时系统鉴相器的设计原理和误差分析。该鉴相器用于对BEPCII不同途径传输的两路499.8MHz信号的相位进行鉴别。采用纯数字电路,不受温度以及湿度影响。且鉴相精度在1o以内。     

星载闪烁探测器荷电粒子屏蔽设计及标定

本文介绍了星载闪烁探测器ＮａＩ（Ｔｌ）晶体和荷电粒子屏蔽塑料闪烁体（ＰＳ）一体化设计，它与国外同类探测器的区别在于，无需外加光电倍增管单独记录塑料闪乐体的符合信号，从而简化了探测器结构，节省了重量和功耗，获得了较好的屏蔽效果，同时给出了甄别电路有关参数地重符合μ子望远镜定标方法和反符合效率。     

新型望远镜带电粒子探测系统结构设计与理论模拟

为了在兰州重离子加速器国家实验室(HIRFL)的放射性束流线(RIBLL1)上开展基于完全运动学测量的远离β稳定线奇异核反应机制的研究,需研制一套由多个独立的望远镜系统(探测模块)组成的带电粒子探测阵列。每个探测模块包含1块16×16的厚65μm的双面硅条探测器、1块4×4的厚1 000μm的像素硅探测器和由雪崩光二极管(APD)读出的4×4CsI(Tl)阵列探测器。该探测阵列可实现大的能量测量范围、高能量分辨率和位置分辨,同时具备大立体角覆盖和粒子关联测量的能力。通过Geant4探测器模拟软件对单个探测模块进行模拟,结合对探测模块各部分的实验测试,给出了探测模块的设计方案和整体性能指标。     

高分辨粉末衍射仪数据采集系统研制

介绍了中国先进研究堆(CARR)旁高分辨粉末衍射仪数据采集系统的整体设计和硬件组成,阐述了各单元电路的结构和设计。加载输入信号对电路进行了调试,测试了电路的各项性能,测试结果满足设计要求。从探测器、前置放大器、主放大器、甄别器、计数卡到计算机的整个系统,实现了对信号的获取、放大、滤波成形、甄别、定标计数和存储全过程,多达65路的数据采集系统已研制成功。     

Performance Characteristics of BGO Detectors for a Low Cost Preclinical PET Scanner

PETbox is a low-cost benchtop PET scanner dedicated to high throughput preclinical imaging that is currently under development at our institute. This paper presents the design and characterization of the detectors that are used in the PETbox system. In this work, bismuth germanate scintillator was used for the detector, taking advantage of its high stopping power, high photoelectric event fraction, lack of intrinsic background radiation and low cost. The detector block was segmented into a pixelated array consisting of 20 × 44 elements, with a crystal pitch of 2.2 mm and a crystal cross section of 2 mm × 2 mm. The effective area of the array was 44 mm × 96.8 mm. The array was coupled to two Hamamatsu H8500 position sensitive photomultiplier tubes, forming a flat-panel type detector head with a sensitive area large enough to cover the whole body of a typical laboratory mouse. Two such detector heads were constructed and their performance was characterized. For one detector head, the energy resolution ranged from 16.1% to 38.5% full width at half maximum (FWHM), with a mean of 20.1%; for the other detector head, the energy resolution ranged from 15.5% to 42.7% FWHM, with a mean of 19.6%. The intrinsic spatial resolution was measured to range from 1.55 mm to 2.39 mm FWHM along the detector short axis and from 1.48 mm to 2.33 mm FWHM along the detector long axis, with an average of 1.78 mm. Coincidence timing resolution for the detector pair was measured to be 4.1 ns FWHM. These measurement results show that the detectors are suitable for our specific application.     

特定探测器计算模型符合方法研究

特定探测器探头的物理尺寸一般是已知的,但是生产商对一些涉及到探测器性能的尺寸是保密的,诸如探测器的孔径、井深及死层,由此给模拟计算带来了困难。文章通过蒙特卡罗方法建立了均匀分布的面源以及源粒子各向同性运动的抽样方法;计算了Eu152面源与探测器在一定距离的γ射线响应能谱,使用计算结果与相同条件下实验结果的相对效率符合法和能谱相似度符合法校验,并修正探测器模型,从而为确定探测器的计算模型,进一步计算探测器的效率和能谱计算奠定了基础。     

Performance simulation and structure design of Binode CdZnTe gamma-ray detector

A new electrode structure CdZnTe （Cadmium Zinc Telluride） detector named Binode CdZnTe has been pro- posed in this paper. Together with the softwares of MAXWELL, GEANT4, and ROOT, the charge collec- tion process and its gamma spectrum of the detector have been simulated and the detector structure has been optimized. In order to improve its performance further, Compton scattering effect correction has been used. The simulation results demonstrate that with refined design and Compton scattering effect correction, Binode CdZnTe detectors is capable of achieving 3.92% FWHM at 122 keV, and 1.27% FWHM at 662 keV. Com- pared with other single-polarity （electron-only） detector configurations, Binode CdZnTe detector offers a cost effective and simple structure alternative with comparable energy resolution.