热释光剂量片γ射线响应的线性上限和重复性研究

本文利用 60 Co试验研究了国产LiF(Mg,Ti)-M热释光剂量片（TLD）对γ射线的线性响应上限及其重复性。结果表明,国产LiF(Mg,Ti)-M的线性响应上限在150～200 Gy之间,超过线性上限后灵敏度下降,退火后再次使用灵敏度增加。试验结果还表明,即使接受到的吸收剂量在非线性区域,1组剂量片的响应一致性仍可在后续多次使用中保持。据此,本文提出采用成批使用的方法测量非线性区域的吸收剂量,这可提高大吸收剂量测量的准确性。     

基于α-Αl_2O_3:C辐射发光的辐射监测技术研究

本文利用OSL/RL光纤耦合监测装置,针对RL信号测量特点,进行了滤光片优化改进设计,对α-Αl_2O_3:C探测器的RL性能进行了实验测试,并提出了一种解决RL灵敏度变化的方法。实验结果表明其辐射发光在0.01 mGy/h~15 Gy/h范围内具有良好的线性剂量响应。α-Αl_2O_3:C探测器的辐射发光灵敏度与吸收剂量有关,吸收剂量达到28 Gy时,发光灵敏度增加约35%。灵敏度最快增加速度为4.7%/Gy。α-Αl_2O_3:C探测器可以对辐射环境剂量率进行实时监测报警。     

CaF2:Mn(TLD-400)热压片的高剂量响应特性

利用⁶⁰Co γ辐照装置研究了CaF₂:Mn(TLD-400)热压片在高剂量水平的热释光响应性能,获得了CaF₂:Mn热压片高剂量响应新曲线。研究结果表明：发光曲线由一个复合峰构成,复合峰形状与辐照剂量密切相关;采用动态布点和慢加热速率获得了1～3 500 Gy范围高精度剂量响应曲线,由γ响应灵敏度相差近5倍的两段线性区域(1～500 Gy、500～2 200 Gy)和一段饱和区域(2 200～3 500 Gy)构成,响应饱和前未出现亚线性或超线性响应区域,此响应特点未见相关报道;饱和剂量阈值为2 200 Gy,小于厂商标称测量上限2 600 Gy; CaF₂:Mn热压片受到饱和剂量辐照后发光强度下降3%～9%,高温退火无法恢复其性能,表明γ辐照损伤已出现,损伤剂量阈值约3 000 Gy。本文研究结果为γ总剂量效应模拟实验中电子器件辐射剂量测量提供了重要参考。     

AlON:C透明陶瓷的光释光性能

以高纯a-Al_2O_3粉与AlN粉为原料,采用无压烧结,通过气氛渗透,在烧制过程中掺入等量碳的方法制备AlON:C透明陶瓷,研究AlON:C透明陶瓷的光释光性能。结果发现:AlON:C透明陶瓷光释光衰变曲线都随着时间呈指数变化衰减,前期衰减快,后期衰减速率变慢;470 nm蓝光不能清空光释光信号,光释光有信号堆积现象。β射线辐照下,AlON:C陶瓷的光释光剂量响应曲线呈线性、亚线性,并有趋向饱和的特点;AlON:C透明陶瓷对b射线的光释光响应曲线在50 m Gy~50 Gy与50~100 Gy吸收剂量范围内呈非常良好的线性关系;在50~500 m Gy吸收剂量范围内,β与γ射线光释光响应线性良好,γ射线辐照下的光释光强度约为β射线辐照下的光释光强度的76%。     

ICI探测器单位γ灵敏度研究

探测器灵敏度及其能量响应特性在探测器的设计和研制过程中占有十分重要的地位.从理论和实验两个方面研究了ICI探测器的γ灵敏度及其γ射线能量响应特性.在60 Co 1.25MeV γ辐射源装置上进行实验测量得到ICI探测器的单位γ灵敏度为1.8×10-20 (±5%)C·cm2 ,理论计算的单位γ灵敏度为1.78×10-20 C·cm2 (γ能量1.25MeV),理论和实验结果符合得较好.研究结果表明,入射γ射线能量在1～10MeV范围内变化时,ICI探测器具有平坦的γ灵敏度响应曲线.     

γ吸收剂量率在线探测用硅光电池的电学性能研究

建立了一种γ吸收剂量率实时在线测量系统,研究了半导体硅光电池BBZSGD-4辐射光生电流和γ吸收剂量率之间的关系,并对其耐辐照性能进行了研究。60 Coγ辐照实验表明:半导体硅光电池BBZSGD-4对60 Co的γ射线有较好的响应,其辐射光生电流与吸收剂量率的关系呈线性规律。当吸收剂量率为94.54Gy/min时,辐射光生电流可达1.26μA。在吸收剂量率为50Gy/min时,辐射光生电流随总吸收剂量的增加呈指数下降,总吸收剂量为5 445.8Gy时,其辐射光生电流衰减1%。半导体硅光电池BBZSGD-4具有作为实时在线低吸收剂量率探测器的潜力。     

掺碳氧化铝复合光释光探测器制备及性能测试

针对单晶片状掺碳氧化铝光释光探测器灵敏度差异性大的问题,研究了不同粒径掺碳氧化铝粉体的光释光灵敏度,采用光学类环氧树脂和掺碳氧化铝粉末制备了两种复合掺碳氧化铝光释光探测器,并测试了其光释光剂量响应、最小可测剂量和重复性能。结果表明,在粉体粒径为200～300μm时,具有最高的光释光灵敏度;复合光释光探测器剂量响应呈线性-超线性的特点,剂量10 Gy以下呈良好的线性,最小可测剂量低至33.7μGy;复合光释光探测器响应具有良好的重复使用特性,变异系数小于1.5%。验证了复合光释光探测器的技术可行性,为掺碳氧化铝晶体的应用提供了一条新的路径。     

真空型康普顿探测器γ灵敏度的M. C模拟计算与实验研究

根据真空型康普顿探测器的结构及其工作原理,对其γ射线灵敏度进行M.C模拟计算,并和实验标定结果进行比较,两者在不确定度范围内符合得很好.通过实验校准后的M.C模型,可以拓展到探测器γ能量响应曲线的计算.该工作为获取真空型康普顿探测器可靠的γ射线灵敏度以及γ能量响应提供了一条经济适用的技术途径.     

硫酸亚铁剂量计

对所研制的硫酸亚铁剂量计(Fricke剂量计)在~(60)Co的γ-辐射场中进行水中吸收剂量测定。测量重复性好于1%。经过两年多考验,该剂量计仍保持着良好性能。在40—400 Gy剂量量程范围内,总不确定度为±2.1%(95%置信度)。     

γ累积剂量对闪烁凝胶剂量响应影响研究

针对基于闪烁凝胶的放疗剂量验证装置中γ累积剂量对闪烁凝胶剂量响应的影响,使用⁶⁰Co放射源对多个凝胶样品分别照射不同时长,利用光电倍增管和放疗平台对各样品进行测试,对比凝胶的发光效率和对剂量的响应。结果表明,γ累积剂量在1000 Gy以下时凝胶对剂量的响应呈线性,且发光效率基本保持不变,而累积剂量在1000～2000 Gy时凝胶发光效率明显下降,但对剂量的响应仍呈线性。     

SiC探测器的中子和γ性能测试

第三代SiC半导体探测器具有体积小、响应时间快、中子/伽马(n/γ)甄别容易等优点,广泛应用于反应堆堆芯剂量监测。本文针对自研的第三代Si C半导体探测器,采用电子束蒸发真空镀膜的技术将中子转换层材料6LiF(6Li丰度为95%)喷镀到SiC基底上,厚度为25μm,实现了中子转换层厚度优化。利用241Am α放射源(活度9.37×10³ Bq)开展α粒子响应信号幅度的测量,并在¹³⁷Cs γ放射源(活度6.23×10⁷ Bq)环境下开展γ射线的响应测试。另外,在标准辐射场系统中进行了SiC探测器的中子注量率响应线性度测量、γ剂量率响应线性度测量以及中子注量率响应线性标定。结果表明：该探测器在1×10³～1×10⁶ cm^-2·s^-1中子注量率范围内线性响应拟合R²=0.996 9,具有良好的线性响应,n/γ剂量响应范围为0.005～20 Gy·h^-1,可用于核电现场反应堆中子和γ剂量的实时、精...     

灵敏辐射变色薄膜γ射线辐照研究

研制一种在低剂量射线辐照下能产生明显颜色变化的灵敏辐射变色薄膜,经γ射线辐照后,由粉红色变为蓝色,在5-50 Gy辐照剂量内,其主吸收峰的吸光度与吸收剂量成良好线性关系.该薄膜体系中的协同剂有明显增敏效果,调整协同剂浓度来调节变色膜的响应区间及响应灵敏度.此辐射变色薄膜有良好的批内均匀性(与平均值偏差<3%)和较好的批间均匀性(与平均值偏差<5%),可作为辐射变色薄膜剂量计探测γ射线吸收剂量.     

碳离子束辐照选育截短侧耳素菌原生质体

使用12C6+离子束辐照Clitopilus pinsitus原生质体至不同吸收剂量,运用琼脂柱预筛和96孔板固体发酵选育截短侧耳素高产变异株。结果显示,最佳12C6+离子束吸收剂量为1.5 Gy,在该吸收剂量下正变异率为37.58%。选育出C.pin15I5E和C.pin15II6B两株正变异株,其产量较出发菌株分别提高16.17%和15.47%。表明重离子束辐照原生质体是行之有效的工业微生物诱变育种方法。     

CZT探测器辐射性能实验研究

使用高电阻率CZT(碲锌镉)晶体制备了适用于脉冲γ辐射探测的探测器。通过在脉冲γ发生器和60Co放射源上开展实验,获得了CZT探测器的时间响应和1.25MeVγ辐射灵敏度。结果表明,CZT探测器较传统Si基PIN探测器有暗电流低、时间响应好、灵敏度高的优势,适用于低强度γ辐射脉冲测量。     

高剂量水平吸收剂量测量用辐射变色薄膜剂量计研究

为建立制备高剂量水平吸收剂量测量的辐射变色薄膜剂量计的方法,对相应的配方及制备工艺进行研究,批量制备了以尼龙为基材,副品红氰化物为染料的辐射变色薄膜剂量计。在60 Coγ参考辐射场中对辐射变色薄膜的各剂量学响应性能进行了研究,结果表明,重复性好于1.0%,在5~210kGy剂量范围内具有较好的剂量响应线性,辐射变色薄膜剂量计辐照后置于低温条件下贮存2周内信号较稳定。此外,该辐射变色薄膜剂量计在本实验范围内未发现明显的剂量率依赖性。通过上述剂量学性能研究,在线性剂量范围内,测量吸收剂量的扩展不确定度为4.2%(k=2)。通过在加速器上进一步实验表明,该膜可用于电子束辐照参数测量。     

含冠醚基团水凝胶的辐射制备及其对锂离子的响应性能

利用?射线辐照引发含双键的丙烯酸12冠4醚酯(V12C4)与丙烯酰胺(AM)发生共聚和交联反应,制备了新型的聚丙烯酰胺-丙烯酸12冠4醚酯(PAM-12C4)水凝胶。采用凝胶分析,显微红外,热重分析对PAM-12C4进行表征,并考察了PAM-12C4对水溶液中Li+的溶胀度响应性。研究表明,γ射线辐照可成功引发V12C4与AM发生共聚及交联反应,辐照至吸收剂量10 k Gy时得到PAM-12C4的凝胶分数为94%。该新型含冠醚基团的水凝胶具有良好的热稳定性,在水溶液中对Li+具有明显的选择性溶胀度响应。     

基于CW-OSL模式的γ剂量探测系统设计

为了研究光释光(OSL)技术,设计了OSL剂量探测系统。采用Landauer单点剂量片作探测器,敏感材料为Al2O3:C,并在CW-OSL模式下对系统进行了本底评估、剂量线性和最小可探测剂量(MDD)测试。实验结果表明,该系统本底控制在150 cps的较低水平,处于国内领先水平;探测器经60Co标准源辐照后,在1~100 m Gy剂量范围内具有良好的线性响应;MDD为1μGy。     

超热电子磁谱仪的研制及标定

研制了超热电子磁谱仪,介绍了谱仪的工作原理、设计思想、结构和主要技术指标。用137Csγ标准源对LiF热释光探测器(TLD)的离散性、重复性、灵敏度因子及线性吸收系数进行了测量。使用90Srβ源对谱仪进行了标定。     

φ60mm×600μm硅PNI探测器γ灵敏度和时间响应测量

φ6 0 mm× 6 0 0μm硅 PIN半导体探测器是近年国内新研制的大面积高灵敏度探测器 ,用 10 13Bq级的 60 Coγ放射源测量了该类探测器的 60 Coγ灵敏度 ,用 CΓC脉冲辐射源 (约 0 .2 Me V)测量了该类探测器的时间响应。实验和理论计算表明 :该类探测器的 60 Coγ灵敏度约为 5 f C·cm2 / Me V。脉冲响应上升时间约为 10 ns,脉冲响应半高宽约为 35 ns。     

γ射线探测器能量响应标定技术

叙述了γ射线探测器能量响应的标定原理和方法，即利用Compton散射将强⁶⁰Co源的1.25MeVγ射线转换为0.36~1.02MeV(25°~90°)范围内任意能量的系列单能γ射线；采用辐射屏蔽技术和提高能量分辨率方法对γ射线探测器进行了该能区的能量响应标定；通过MCNP程序对探测器的能量沉积趋势和不同散射角散射γ射线的能量分布进行模拟计算。结果表明：该标定系统信噪比达到了20∶1左右，能量分辨率约为6%，0.66MeV的灵敏度与标准¹³⁷Cs源直照标定的灵敏度基本一致。