自制CsI（TI）晶体的光输出非均匀性

实验测试了中国科学院近代物理研究所制备的9根大尺寸闪烁晶体样品（40mm×40mm×300mm）的光输出及其非均匀性。使用了多种光反射材料和包装方法对样品进行包装,对其光输出及其非均匀性进行测试。对实验数据进行分析,确定了大尺寸晶体的最佳读出端和包装方法。在测试中,所有CsI（T1）闪烁晶体样品的光输出非均匀性均好于7％,部分样品可达到2％左右。结合本次实验结果,对影响CsI（T1）晶体光输出非均匀性的因素进行了简要分析。     

基于硅光二极管阵列的X射线探测器的研制

介绍了10元CsI(Tl)闪烁晶体与10元硅光二极管阵列耦合而成的X射线探测器的设计制造过程。其中,二极管光敏元为0.75mm×1.25mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.25mm;闪烁体单元为1.0mm×1.5mm的窄条形,中心距为1.25mm,外观尺寸为12.5mm×1.9mm。对该探测器的硅光二极管进行了光谱测试和噪声测试,对射线探测器进行了串音和均匀性等性能测试。二极管的噪声为10?4V,射线探测器的非均匀性为0.08,有串音现象发生。对存在的问题进行了分析讨论并提出了改进方案。     

非真空坩埚下降法生长CsI(Tl)晶体的闪烁性能

研究了用非真空铂坩埚下降法生长的CsI(Tl)晶体的在紫外和γ射线激发下的光致发光和光衰减特征,探索了CsI(Tl)晶体的发光强度和发光不均匀性与Tl离子含量和分布之间的关系以及改善晶体发光均匀性的措施.并对CsI(Tl)晶体在γ射线辐照下光输出随积分时间和辐照剂量的变化做了分析和讨论.实验表明,用这种方法所生长的CsI(Tl)晶体的发射波长、衰减时间和辐照硬度与其他方法生长的同类晶体相同.     

CDEX实验中CsI(Tl)晶体反符合探测器实验测试

CDEX(China Dark matter EXperiment)合作组将在中国锦屏极深地下实验室(CJPL China Jin-Ping deep underground Laboratory)利用极低能阈高纯锗(ULE-HPGe)探测器进行暗物质的直接探测。在地下实验之前,对CsI(Tl)晶体反符合探测器进行了地面的实验研究。主要包括光导的选择,光反射层的选择,CsI(Tl)晶体的高度一致性测试,不同侧面非均匀性的测试,以及所有晶体的测试结果。通过地面实验的前期工作,我们对反符合探测器有了一定认识,为地下实验做了准备。     

CdWO4、CsI( Tl)和PbWO4晶体在9MeV工业CT中探测效率比较

为找出更适合于9 MeV加速器工业CT系统应用的闪烁晶体,对常用的工业CT闪烁晶体CdWO4、CsI(Tl)、PbWO4在系统上进行了实验.利用CCD相机、准直器、闪烁晶体等组成探测系统,在同一实验条件下对截面积相同,长度为25 mm～45 mm的CsI(Tl)、CdWO4、PbWO4晶体在同一位置的探测计数进行反复测...     

CSR外靶实验终端中CsI（Tl）晶体的测试

为测量重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）的外靶实验终端上不同能量的γ射线,一种用于探测γ射线的高能量分辨的探测装置正在中国科学院近代物理研究所建设,该探测器由中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活的碘化铯CsI（Tl）晶体组成。与日本Hamamatsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管（APD）耦合,测试其光输出的非均匀性和能量分辨,从测试结果给出了所需CsI（Tl）晶体合格的标准。目前已完成该γ探测球计划的六分之一,所提供的晶体合格率达94%以上。     

无机闪烁探测器综述

主要介绍了无机闪烁探测器的发展和现状.包括对常用无机闪烁晶体NaI(Tl)、CsI(Na)、CsI(Tl)、CsI(Pure)、BaF2、BGO、CdWO4、GSO:Ce和YAP:Ce等的密度、等效原子序数、衰减时间、光输出、发射光谱、能量分辨率、温度特性、辐射性能、加工性能等方面的介绍,以及对Ce3 掺杂的新型闪烁体的特性及发展前景的介绍.旨在为读者选择、使用无机闪烁晶体提供一份参考.     

碘化铯(铊)闪烁晶体

本文叙述了用斯托克巴格(Stockbarger)法制备CsI(Tl)晶体的过程和晶体的切割加工技术,分析了激活剂在晶体中的含量,研究了不同激活剂含量与晶体对Cs~(137)γ源和Po~(210)α源的光输出及能量分辨率的关系,测量了CsI(Tl)晶体在质子、氘核、α粒子激发下光输出与粒子能量的关系——能量响应。目前,我们所制得CsI(Tl)晶体的最好能量分辨率:对Cs~(137)γ源为9.8%(晶体大小为直径25毫米,高20毫米);对Po~(210)α源为2.9%(晶体大小为直径25毫米,厚1毫米)。所制得的最大晶体为直径40毫米,高50毫米。     

CsI(Tl)探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系

在放射性核束物理的实验研究中,通常采用CsI(Tl)探测器对反应产物中的带电粒子进行总能量测量.使用GEANT4软件对CsI(Tl)闪烁体探测器能量响应通进行了蒙特卡罗模拟,在考虑了晶体外表面包覆材料反射率、耦合光敏二极管面积、射程等影响因素后,重点研究了CsI(Tl)闪烁体探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系....     

CSR外靶实验终端中CsI(T1)晶体的测试

为测量重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的外靶实验终端上不同能量的γ射线,一种用于探测γ射线的高能量分辨的探测装置正在中国科学院近代物理研究所建设,该探测器由中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活的碘化铯CsI(T1)晶体组成.与日本Hamamatsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管(APD)耦合,测试其光输出的非均匀性和能量分辨,从测试结果给出了所需CsI(T1)晶体合格的标准.目前已完成该γ探测球计划的六分之一,所提供的晶体合格率达94%以上.     

Development of a compact high resolution gamma-ray detector for E-CT applications

A compact gamma-ray detector with good spatial resolution for emission computed tomography (E-CT) applications has been developed. The detector is composed of NaI(Tl) scintillation pixels array and Hamamastu R2486-05 PSPMT. Having a pixel size of 2 mm × 2 mm and an overall dimension of 48.2 mm × 48.2mm × 5 mm, it has 484 pixels in a 22×22 matrix. An average spatial resolution of 2.5mm (FWHM) was achieved. The slope of position linearity is constant within 10% in a range of 40mm. After corrections, the average value of differential non-linearity and absolute non-linearity were 0.16mm and 0.535mm respectively, and a 17% at FWHM of total energy resolution for 241Am was obtained.     

8×8单元CsI(Tl)探测阵列研制

描述了1个8×8单元CsI(Tl)探测阵列的结构和工作原理。探测阵列的每个单元是由1块前表面21 mm×21 mm、后表面23.1 mm×23.1 mm、高50 mm的CsI(Tl)棱台、1块光导和光电倍增管组成。在兰州放射性次级束流线(RIBLL)上对探测阵列进行测试,得到探测阵列对30 MeV质子的能量分辨可达2.7%,对170 MeV7Be可达1.5%,可很好地用于放射性束物理实验中带电粒子的鉴别。     

中国散裂中子源反角白光中子束斑测量

中国散裂中子源（CSNS）反角白光中子（Back-n）束斑品质是核数据测量和其他物理实验的基础。利用像增器脉冲选通特性和飞行时间法搭建了一套具有时间分辨能力的成像系统,其空间分辨小于1 mm,初步实现了束斑轮廓、尺寸和非均匀性等特性参数的测量和定量分析。在距散裂靶约55、75 m处测得束斑FWHM分别为55、63 mm,对应峰值强度约75%处束斑直径分别为50、60 mm,且束斑边缘陡峭,呈台阶状。分析表明,束斑轮廓、尺寸和非均匀性等特性参数均与中子能量无关,在束斑中心区域80%范围内非均匀性小于10%。测量结果表明,CSNS反角白光中子源物理终端具有较好的中子束斑品质,可开展较高精度的核数据测量。     

An efficient method and system for simultaneously measuring the performance of vast scintillating materials

A method and system for automatically and simultaneously measuring the light output of multiple scintillators,or each scintillating unit of an array,were developed.Using a large area flat panel PSPMT H8500,the light output and energy resolution were obtained automatically by comparing with reference scintillators or array using an Energy Table,Look-up Table and energy spectrum data.The aim of developing an efficient performance evaluation of scintillators was achieved.Using the method,a scintillator performance testing system was set up and six LYSO crystals and a 3×3 LYSO array were measured.The results showed that the light output and energy resolution were accurately measured automatically.The deviation of repeat measurements for the same sample was not more than 2%,and the nonlinear deviation of the system was not more than 3%.The system is suitable for measuring the performance of crystals,especially where the mass measurement of crystals and arrays is required.     

HPGe探测器对圆柱型体γ源效率刻度的经验公式

介绍了HPGeγ探测器的圆柱型体源效率刻度的经验公式。利用单能量γ射线放射性源141Ce(145.4keV)、51Cr(320.8keV)、198Au(411keV)、65Zn(1115.5keV)的水介质体源对经验公式进行了检验。结果表明,用经验公式计算的相对效率与实验结果的相对偏差在5%以内,证明了该公式的实用性。     

Imaging Properties of a Positron Tomograph with 280 Bgo Crystals

The basic imaging properties of the Donner 280-BGO-Crystal positron tomograph were measured and compared with the same system when it was equipped with 280 NaI(T1) crystals. The NaI(T1) crystals were 8 mm × 30 mm × 50 mm deep, sealed in 10 mm wide stainless steel cans. The BGO crystals are 9.5 mm wide × 32 mm × 32 mm deep and as they are not hygroscopic do not require sealed cans. With a shielding gap of 3 cm (section thickness 1.7 cm FWHM) the sensitivity of the BGO system is 55,000 events per sec for 1 ?Ci per cm3 in a 20 cm cylinder of water, which is 2.3 times higher than the NaI(T1) system. For a 200 ?Ci/cm line source on the ring axis in a 20 cm diameter water cylinder, the BGO system records 86% of the scatter fraction and 66% of the accidental fraction of the NaI(T1) system. The lower light yield and poorer time resolution of BGO requires a wider coincidence timing window than NaI(T1); however, the ability to use full-energy pulse height selection with a 2.3-fold improvement in sensitivity results in an overall reduction in the fraction of accidental events recorded. The in-plane resolution of the BGO system is 9-10 mm FWHM within the central 30 cm diameter field, and the radial elongation at the edge of the field in the NaI(T1) system has been nearly eliminated.     

窄矩形通道内两相流动压降特性研究

以空气和水为实验工质,分别在40mm×1.6mm和40mm×3mm的矩形通道中对竖直向上气-液两相流动阻力特性进行了实验研究。该研究还对比了现有的两相流动阻力计算关系式,结果表明,对于窄缝为1.6mm的通道,传统的阻力计算关系式均不适用;而窄缝为3mm的通道,除Friedel模型和Tran模型外,其余模型与实验值符合较好。为此结合实验数据,以分液相雷诺数为依据将流动分为层流区、过渡区和湍流区3个区域,分别对Chisholm关系式进行修正,结果表明：C为当量直径的线性函数,当量直径越大,C越小。修正关系式与实验数据的误差较小,能很好地预测本次实验结果。     

MC simulation of a PGNAA system for on-line cement analysis

A prompt gamma neutron activation analysis system with a 252Cf neutron source for on-line cement analysis has been simulated with the MCNP code.The results indicate that the optimum arrangement is a Bi shield of 20-mm thickness,a polyethylene moderator of 50-mm thickness,a source-to-sample distance of 70 mm,and cement samples of 1200 mm×600 mm×170 mm.To absorb thermal neutrons and suppress low-energy γ-rays,the optimum-sized sheets are 150 mm×7 mm Cd,and 150 mm×15 mm Pb.     

Study of performance of small gamma camera consisting of crystal pixel array and position sensitive photomultiplier tube

1 Introduction In recent years a great effort has been made in developing compact gamma camera to improve nu-clear medical imaging. Conventional Anger gamma camera[1] uses a NaI(Tl) scintillator block and an array of photomultiplier tube. It has large size and poor spa-tial resolution, thus it is not suitable for small object image. Though the gamma camera using planar crystal coupled with position sensitive photomultiplier tube (PSPMT[2]) could greatly improve spatial resolu-tion,[3-5] pl…