自由空气电离室电场分布的研究

自由空气电离室作为X射线空气比释动能的初级标准装置被国内外计量机构广泛使用。本文使用有限元分析法研究自由空气电离室内的电场分布。研究结果发现,通过添加保护电极与保护环保持内部电场均匀性的同时,铅屏蔽外壳的电势对自由空气电离室内部电场同样具有影响。模拟计算结果表明,对铅屏蔽外壳、保护电极与保护环施加适当的电压,同时优化自由空气电离室的设计结构,可优化自由空气电离室内部电场分布。     

用于重离子核反应实验测量的纵向电场气体电离室

本文报道了一种新型的大动态范围，多叠层探测器系统组件之一的纵向电场气体电离室的构造，性能和在中能得离子核反应实验中的应用。     

基于ElecNet的凸度仪电离室电场分布模拟

凸度仪对探测器响应时间有很高的要求,对于高压充气电离室探测器,电离室内电场分布是决定其响应时间的一个重要因素。本文通过有限元电场模拟软件ElecNet对凸度仪电离室内部的电场分布进行了仿真,根据仿真结果从理论上分析了高压充气电离室电场分布对其输出波形信号的影响,解释了出现“拖尾”现象的机理,为凸度仪电离室的设计和改进提供了指导。     

基于丝壁电离室的数字化氚在线测量系统的研制

涉氚场所中的氚浓度在线测量是保障工作安全顺利进行的有力条件。针对涉氚场所中氚主要以氚气形式存在的特点,设计并研制了一套数字化氚在线测量系统。该系统采用补正极原理设计了丝壁电离室,消除了氚在进入电离室前产生的电离离子对测量结果的影响;开发了数字化信号处理系统,可自控获取、处理及显示过程中的氚浓度。系统在氚靶生产过程中得以应用,结果表明,丝壁的设计使得电离室室壁氚吸附产生的记忆效应减小到1%以内,系统中的氚浓度能够在线实时准确测量、显示,能很好地满足涉氚场所氚在线测量的要求。     

电离室的多路输出方法

介绍了一种用于多层平板型电离室(或裂变室)的多路输出方法,该方法有利于提高电离室的时间响应,缓解因易裂变材料过多而产生的α粒子信号堆积问题,能够使电离室容纳更多的核材料,提高探测效率。     

多层平板电离室优化设计

多层平板电离室(Multilayer Ionization Chamber,MLIC)能够降低质子束流剂量深度分布的测量时间,对提高质子治疗日常剂量验证的效率具有实际意义。影响MLIC测量精度的因素主要有组成材料、敏感面积等。基于这些影响因素,用蒙特卡罗方法计算束流在MLIC的剂量深度分布,与标准剂量分布对比评估其测量精度。优化后的MLIC包含180层电离室,组成材料为FR-4,敏感面积为12 cm×12 cm,极板间隙为1 mm,采用自由空气作为敏感探测器气体,其剂量深度测量精度在±5%以内,射程测量精度在±1 mm以内。     

电离室的多路输出方法

介绍了一种用于多层平板型电离室(或裂变室)的多路输出方法,该方法有利于提高电离室的时间响应,缓解因易裂变材料过多而产生的α粒子信号堆积问题,能够使电离室容纳更多的核材料,提高探测效率.     

多丝正比室的不对称结构和能量分辨率

多丝正比室对能谱的测量中发现，＾２４１Ａｍ的５９．６ｋｅＶ，谱线能峰呈双峰结构，电场分布计算，电子漂移过程分析及气体放大倍数的计算表明，丝室结构的非圆对称将导致；１）电子漂移到阳极丝的过程中扫过的电位差统计分析分布的展宽甚至出现双峰结构，２）气体放大倍数与电子到达方向有关，丝室电场分布的计算中采用了解析解和数值解相结合的方法。     

一种新型多阳极电离室的研制

文章阐述了一种能探测质子束流在自由空气中沉积能量、分析质子束流特性等的多功能多阳极电流型电离室的设计原理、结构参数及基本性能.在设计、制作的过程中,电离室的主要参数均通过计算机模拟或计算进行了必要论证.初步实验标定的结果表明,该电离室具有良好的饱和特性.     

Quadratic Shepard插值法在TPC探测器电场计算中的应用

获得准确、连续性好的电场分布数据是开展时间投影电离室（TPC）探测器模拟计算的重要基础。本文基于常用的有限元程序ANSYS,实现了TPC探测器3D电场计算及电场数据在探测器模拟程序GARFIELD中的读入。采用Quadratic Shepard插值法,对电场数据进行了插值处理。计算结果表明,Quadratic Shepard插值法能在周围插值点分布极端不均匀情况下获得较为准确的结果。Quadratic Shepard插值法解决了GARFIELD程序对有限元计算中元素单元类型的依赖问题,适用于包含细丝等复杂结构的TPC探测器的3D电场计算及模拟优化。     

石墨空腔电离室内部电场分布模拟研究

为进一步了解不同形状石墨空腔电离室内部电场的分布情况对电离电荷的产生和收集带来的影响,通过电磁场仿真软件Ansoft Maxwell 2D对三种形状的电离室内部电场分布进行了模拟分析。结果表明:球-柱形和球形电离室电场分布更为均匀,为电离室的设计提供了可靠的技术参考。     

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。     

蒙特卡罗方法在圆柱型多丝正比室多路望远镜系统中的应用

基于圆柱型多丝正比室的多路望远镜系统具有良好的粒子鉴别性能和真事件判选特性，可同时进行多个反应角度的测量，也可同时进行效应谱和本底谱的测量，适合用于研究快中子引起的出射带电粒子的反应。简要介绍了该系统的基本结构及特点，并说明蒙特卡罗方法在该系统中的实际应用情况。     

横向场气体电离室信号模拟

本文利用Geant4、Garfield和Magboltz程序模拟了横向场气体电离室的输出信号。通过比较模拟与实验结果,检验了模拟的可靠性。同时,通过模拟得出了不同工作气体对信号输出幅度的影响,其中,产生的信号幅度最大的气体为C4H10,这为以后改进此类电离室提供了理论依据。     

采用有限元方法的放射性物质货包自由下落试验研究

放射性物质货包力学试验是证明货包结构设计安全性的重要试验之一。货包力学试验通常是一种破坏性试验,为得到对货包损坏最大的下落取向,通过预先计算分析确定货包下落取向成为目前国际上使用较多的方法。本工作采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对货包的力学试验进行仿真分析。通过对计算结果分析,得到货包最大损坏的下落取向及应变和加速度数值,并与试验结果进行了比较。     

用于n/γ混合场测量的涂硼电离室研制

研制了一种能同时测量混合场中γ和中子注量率的涂硼电离室,并实验测试了其性能。涂硼电离室由两个大小和结构一致的腔室组成：1个仅对γ灵敏,另1个对γ与中子均灵敏。用强度为2.7×10⁷ s^-1 的Am-Be源测得电离室的中子灵敏度达9.2×10^-16 A/(cm^-2•s^-1),在剂量率为5.24 μGy/h的¹³⁷Cs γ场中,电离室的γ灵敏度达7.36×10^-16 A/(MeV•cm^-2•s^-1)。涂硼电离室I-V曲线坪长为600 V,坪斜小于4%/100 V,在工作电压为-400 V时,其γ补偿修正系数<5%,可用于核设施周围的混合场监测。