用于放射性惰性气体总β测量的组合探测器的厚度的确定

确定用于放射性情性气体总β测量的组合探测器塑料闪烁体和BGO的厚度。利用MCNP4C程序软件对塑料闪烁体和BGO组成的100种厚度的组合探测器,4种不同能量的γ光子的计数率进行计算,选择出一组使塑料闪烁体和BGO对不同能量γ光子计数率最接近同比关系的厚度组合,从而实现扣除塑料闪烁体中的γ计数,测定放射性情性气体中总β计数的目的。结果表明,塑料闪烁体为1cm厚、BGO为3 cm厚时,可以为最终设计探测部件的尺寸提供重要参数。     

几种常用闪烁体受^30Coγ源辐照前后探测器灵敏度比对

在闪烁体耐辐照特性研究中,通过比较闪烁体受辐照前后闪烁探测器系统灵敏度的变化,说明在大辐照剂量后闪烁探测器是否处于正常工作状态。利用三通道脉冲X射线源（平均能量800keV）、DPF脉冲中子源（D-T中子能量14．4MeV）,通过实验标定几种常用闪烁探测器对脉冲中子、脉冲X射线的相对灵敏度值。所用闪烁体包括Ф40mm,不同厚度的CeF3,NaI（T1）和BaF2等无机晶体及ST-401,ST-142Z,NE111等塑料闪烁体。     

几种常用闪烁体受60Coγ源辐照前后探测器灵敏度比对

在闪烁体耐辐照特性研究中,通过比较闪烁体受辐照前后闪烁探测器系统灵敏度的变化,说明在大辐照剂量后闪烁探测器是否处于正常工作状态.利用三通道脉冲X射线源(平均能量800keV)、DPF脉冲中子源(D-T中子能量14.4MeV),通过实验标定几种常用闪烁探测器对脉冲中子、脉冲X射线的相对灵敏度值.所用闪烁体包括φ40mm,不同厚度的CeF3,NaI(T1)和BaF2等无机晶体及ST-401,ST-1422,NE111等塑料闪烁体.     

α、β复合闪烁体厚度与探测效率的关系

通过对不同质量厚度的ZnS(Ag)涂层和不同厚度的塑料闪烁体相结合的复合闪烁体探测效率的实验研究,找出了其最佳结合比,使复合闪烁体对α、β粒子的探测效率达到最优化.     

探测低能β射线的高效闪烁体——对-联三苯闪烁体

在低能β射线测量中,除了闪烁体的厚度要适当外,还要求本底低,探测效率高。在2π几何条件测量中,一般采用塑料闪烁体,因为这种闪烁体几何尺寸不受限制,适合于各种不同能量的β射线测量。但是,塑料闪烁体在某些测量中,达不到本底低、探测效率又高的要求。本文介绍的对-联三苯闪烁体却具有这一特点,经用~(147)Pmβ源测得,这种闪烁体的探测效率约为ST-401B型塑料闪烁体最佳厚度时的效率的2.5倍,而本底却比它低60%。下面介绍这种闪烁体的制备方法和用~(147)Pmβ源测得的结果。     

Geant4模拟计算新型载6~Li塑料闪烁体的中子能量响应

载6Li的塑料闪烁体是为提高塑料闪烁探测器对低能中子的探测灵敏度,根据中子灵敏度补偿原理而研制的新型塑料闪烁体。采用geant4软件,模拟计算了新型载6Li的塑料闪烁体的中子能量响应,获得了几种不同6Li浓度及不同厚度的掺6Li塑料闪烁体的中子能量响应曲线,并与原有材料的实验结果进行了对比。计算结果表明,6Li核素的加入对闪烁体低能中子段的能量响应确有较好的改善作用,新型闪烁体具有很好的特性以实现探测器中子能量响应的坪特性。     

塑料闪烁体的自吸收对能量分辨率的影响

在能谱测量中,综合考虑塑料闪烁体的自吸收效应和α,β粒子在塑料闪烁体中的射程,选择适当厚度的塑料闪烁体,较显著地提高了能量分辨率。     

薄膜和纤维塑料闪烁体中子能响特性的Monte Carlo数值计算

根据中子与塑料闪烁体的作用机制及塑料闪烁体的荧光转换特性,研究了塑料闪烁体薄膜和塑料闪烁体纤维中子能响特性的Monte Carlo数值计算方法,给出了不同厚度的塑料闪烁体薄膜和不同直径的塑料闪烁体纤维对裂变能区中子的灵敏度计算结果,并对计算结果及其在电流型坪响应裂变中子探测器方面可能的应用进行了初步探讨。     

用于复合闪烁体的α、β脉冲甄别电路设计

设计了一种用于复合闪烁体,能够甄别区分α、β脉冲信号的甄别电路,并给出了测试结果。结果表明该电路能很好地甄别α、β脉冲信号,满足了α、β复合闪烁体探测器的要求。     

自研塑料闪烁体探测器中子/γ甄别能力测试

塑料闪烁体在中子探测领域具有重要应用前景。对于自研两种尺寸(?2.54 cm×2.54 cm、?5.08 cm×5.08 cm)的塑料闪烁体进行了测试。采用光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)搭建了探测系统，利用高速示波器采集功能对自研塑料闪烁体进行能量刻度，通过测量¹³⁷Cs γ放射源的脉冲幅度谱并与MCNP5模拟谱对比，以获取康普顿边缘位置信息，实现准确的γ射线能量标定。利用电荷积分法对从241Am-Be中子源上获取的数据进行分析，采用品质因子(Figure Of Merit,FOM)、中子峰谷比、中子漏计数率等参数量化不同能区的n-γ甄别效果，对比自研塑料闪烁体相对于EJ-299-33A的探测效率。结果表明：?2.54 cm×2.54 cm自研塑料闪烁体相比于?5.08 cm×5.08 cm自研塑料闪烁体具有较高的FOM值；两种自研塑料闪烁体相对于EJ-299-33A的探测效率分别约为0.49和1.0，可见自研的?5.08 cm×5.08 cm塑料闪烁体与同尺寸的商用塑料闪烁体EJ-299-33A性能相当。     

BC501液体闪烁体对n-γ及能量的分辨与其尺寸的关系

BC501液体闪烁体广泛应用于探测快中子，但测量伴随着很高的γ本底。为寻找具有较好的n-γ及能量分辨的BC501闪烁体，利用脉冲上升时间法，对几种不同尺寸的BC501闪烁体进行n-γ及能量分辨测量。在下阈0.75和1MeV下，分别测量了Am-Be中子源的n-γ分辨谱以及相同条件下的γ上升时间-幅度谱。测量了d-T中子源14MeV的反冲质子脉冲高度分布。对不同尺寸BC501闪烁体的n-γ及能量分辨进行了比较。实验表明，综合考虑n-γ和能量分辨，闪烁体的体积不应太大，长度应在保证效率的条件下适中选择。      

各种尺寸塑料闪烁体的制备及各种因素对性能的影响

本工作用中温热聚合法和压制法,制备了各种尺寸的塑料闪烁体。与此同时,还就各种因素对塑料闪烁体相对发光效率的影响,进行了初步研究。在摸索到聚苯乙烯-蒽塑料闪烁体的制备实验条件后,进行了蒽浓度、厚度等实验。确定了蒽在聚苯乙烯=蒽塑料闪烁体中的最大和最佳浓度,并取得了它对β射线和γ射线的最佳厚度。为了提高塑料闪烁体的性能,进行了不同基质和各种发光物的组合试验。实验表明,不同发光物质、发光物质的浓度以及不同基质对塑料闪烁体的相对发光效率的影响是各不相同的,而且尤以基质改变的影响最为显著(以2,4-二甲基苯乙烯作基质比以苯乙烯作基质的塑料闪烁体的相对发光效率高一倍左右)。利用较简单的方法,制备了外观性能好、相对发光效率较稳定的?150×175毫米和?200×150毫米的聚苯乙烯-对联三苯-POPOP塑料闪烁体。     

用蒙特卡罗方法研究塑料闪烁探测器厚度对测量H′(0.07)能量响应的影响

本文采用蒙特卡罗模拟计算方法,研究了塑料闪烁体探测器在测量定向剂量当量H′(0.07)时,探测器入射窗、塑料闪烁体厚度对能量响应和角度响应的影响,讨论了产生能量响应的原因;考察了闪烁体内沉积能量、沉积能谱与电子入射能量的关系,可为脉冲幅度加权积分法测量H′(0.07)提供参考。     

ST401塑料闪烁体中子探测效率研究

针对高强度脉冲辐射测量中常用的闪烁体探测器,对其直径为50 mm、厚度分别为5、8、10、15、20、25、30、40 mm的ST401塑料闪烁体进行了DD、DT中子灵敏度刻度,并采用Geant4对其相对中子探测效率进行了模拟研究;并由理论计算给出了直径为90 mm、不同厚度闪烁体的相对中子探测效率,厚度为50 mm、不同直径闪烁体的相对中子探测效率。     

ST401塑料闪烁体脉冲X射线相对灵敏度标定方法

介绍了脉冲X射线在ST401塑料闪烁体上的相对灵敏度标定方法,并在"晨光号"脉冲X射线源和钴辐照源上,实验标定了厚度从1～50 mm的六种规格塑料闪烁体的相对灵敏度,并给出了标定数据的不确定度评定,其标定数据能够作为ST401塑料闪烁体相对灵敏度转换的实验依据.     

用蒙特卡罗方法研究塑料闪烁探测器厚度对测量H''''(0.07)能量响应的影响

本文采用蒙特卡罗模拟计算方法，研究了塑料闪烁体探测器在测量定向剂量当量H’(0．07)时，探测器入射窗、塑料闪烁体厚度对能量响应和角度响应的影响，讨论了产生能量响应的原因；考察了闪烁体内沉积能量、沉积能谱与电子入射能量的关系，可为脉冲幅度加权积分法测量H’(0．07)提供参考。     

蒙特卡罗方法研究塑料闪烁探测器加权积分法测量H′(0.07)

对弱贯穿辐射场定向剂量当量H′(0．07)的现有测量方法进行了讨论,提出塑料闪烁探测器加权积分法测量H′(0．07)。采用蒙特卡罗方法对脉冲计数法和加权积分法塑料闪烁探测器的能量响应进行了对比计算;在此基础上引入了作用于沉积能谱的加权函数G(E)以进一步改善探测器的能量响应。利用^90Sr-^90Y、^147Pm、^204Tl放射源的初步实验结果证实,采用加权积分法后塑料闪烁探测器对上述放射源的能量响应在6％范围内。对塑料闪烁体发光非线性、切伦可夫辐射等实验影响因素作了初步讨论。     

用于脉冲n/γ混合场中n、γ甄别的新型探测器的研究

以塑料闪烁体和聚合物基复合材料为探测介质,开展用于脉冲n/γ混合场中n、γ甄别的新型探测器的研究。采用闪烁体探测器+契仑科夫探测器联合探测的方法,通过对n、γ产生的荧光和契仑科夫辐射的相关性测量,以实现n、γ的甄别,并给出脉冲中子的通量。利用蒙特卡罗方法计算了塑料闪烁体最佳厚度、n和γ在塑料闪烁体产生的次级电子能谱。同时利用模拟结果确定契仑科夫探测器探测介质的折射率,使得只有光子生成的次级电子可以在其中产生信号。     

大面积塑料闪烁体适合阈值电压研究

大面积塑料闪烁体广泛运用于辐射监测领域,采用信号过阈检测的方式用作辐射计数器。过阈检测阈值电压的大小影响探测效率和最小可探测活度。射线入射在大面积塑料闪烁体不同位置时,收集端对光子的收集效率不同,存在探测效率一致性差异。根据大面积塑料闪烁体本底能谱和⁶⁰Co、¹³⁷Cs源在大面积塑料闪烁体不同位置的能谱,以⁶⁰Co源数据为例,结合处理电路信号放大关系,确定了合适的阈值电压。结果表明：上述方法确定的阈值电压,大面积塑料闪烁体探测器探测效率一致性较好,远离收集端有较高的探测效率,同时最小可探测活度较低。     

双端输出塑料闪烁体探测器的符合关联测试

利用双端信号输出的塑料闪烁体与灵敏度高、时间响应快的硅光电倍增管构成塑料闪烁体探测器探头,并与后端的数字化转换器等电子学系统搭建成塑料闪烁体探测器系统。为了研究不同数据处理方法对真事件探测效率和能量分辨率的优化,分别使用标准γ源60Co和137Cs对塑料闪烁体探测器系统进行测试。研究了关联事件的符合时间窗对探测器真事件探测效率的影响,分析了波形的积分长度与脉冲信号甄别(Pulse Shape Discrimination,PSD)开窗法对能谱能量分辨率的改进。结果表明,在关联事件的符合时间窗为15 ns时,真事件探测效率最佳,当波形积分长度为80 ns时,通过PSD开窗后能量分辨率由原来的53.38%优化为42.21%。