怀柔广延大气簇射探测阵列

本文介绍了1988年投入运行的怀柔广延大气簇射(EAS)阵列的设备构成、工作原理、性能指标及原始数据的记录处理方式。各种检验和首批EAS观测数据表明,该阵列可有效地用于对能量在10~(15)—7×10~(16)eV范围的EAS的探测和研究。     

PRISMA-Lhasa热中子探测器阵列数据处理软件设计

PRISMA-Lhasa热中子探测器阵列是一套新型广延大气簇射(EAS)观测阵列,该阵列可以同时观测中子和电子。为了收集PRISMA-Lhasa系统的观测数据并进行初步的数据处理,利用WINDOWS平台中的MFC界面库设计编写了一套数据处理软件。该软件集成TCP网络通信收发、实验数据处理和输出数据文件等功能并长期稳定运行。     

有源井型中子符合测量装置研制

在核材料衡算中,有源井型中子符合测量装置(AWCC)是用于含铀核材料无损测量的主要设备之一。该装置基于核材料中的235U具有高的热中子诱发裂变截面,采用低中子能量的Am-Li中子源作裂变中子源,诱发235U裂变,利用3He计数管阵列探测235U诱发裂变产生的中子,通过与标准含铀样品的测     

涂硼稻草管中子探测效率与γ射线甄别研究

涂硼稻草管是一种新型的3He替代探测器,能广泛满足中子散衍射、军控核查、无损检测等领域的大面积低能中子测量需求。本文系统研究了PTI-204型稻草管探测器甄别阈对中子和γ计数的影响,优选出最佳甄别阈值。并在此基础上,利用实验室放射源测量了γ射线甄别率和热中子探测效率。结果表明:PTI-204的γ射线的甄别率可达约10~(-8),热中子的探测效率约为20%,是一种极具潜力的3He替代探测器。     

球形^3He正比计数器物理性能研究

~3He正比计数器是理想的热中子探测器。本文给出了两种气压条件下球形~3He正比计数器的热中子探测效率、能最响应、几何响应等物理性能的计算和测量结果。为更好地设计和使用此类探测器提供了依据。     

用背对背裂变室测量固体径迹探测器探测裂变碎片的效率

本工作采用自制的背对背裂变室,测量了聚酯(晨光化工厂)和聚碳酸酯(朝阳塑料厂)探测裂变碎片的效率。 1.原理 把裂变室放入热中子场中,测出上下裂变涂层裂变比R。然后,在上裂变室涂层上面压上一片探测器,再放入热中子场中。设下裂变室计数为N_(S(下)),探测器上观察到的径迹数为N_T,则探测器探测裂变碎片的效率ε为     

瞬发伽玛活化分析中3种探测器性能比较

利用中国先进研究堆(CARR)热中子束流孔道首次开展了瞬发伽玛中子活化分析(PGNAA)实验。对NH4Cl、Si、Fe、Al等4种样品进行了辐照,同时采用HPGe、LaBr_3、BGO 3种探测器对样品进行实时测量,在瞬发伽玛射线的能量为0.002~10 MeV范围内研究了3种探测器在宽能区的能量线性、能量分辨率、探测效率等性能。     

6 有源井型中子符合测量装置研制

在核材料衡算中，有源井型中子符合测量装置（AWCC）是用于含铀核材料无损测量的主要设备之一。该装置基于核材料中的^235U具有高的热中子诱发裂变截面，采用低中子能量的Am—Li中子源作裂变中子源，诱发^235U裂变，利用^3He计数管阵列探测^235U诱发裂变产生的中子，通过与标准含铀样品的测量结果比较，给出核材料中^235U的量。     

热中子透射计测管道油垢方法的初步研究

叙述了利用热中子透射计测石油管道内油垢厚度的原理、实验和结论。实验模拟装置是针对细管道设计的,主要由热中子束发射装置和热中子束探测装置组成。实验结果表明：若用热中子束测量油垢厚度,则很灵敏,测量准确度为1．6mm。若用总中子束测量,则方便但不很灵敏,准确度为4．4mm。     

固态裂变室

由金硅面垒半导体探测器和~(235)U靶箔组成的探测器,可用来探测热中子引起的裂变碎片,称为固态裂变室。固态裂变室有两种结构,一种是把~(235)U在真空中直接喷涂在探测器金层上,其结构简单,体积小,在空气中工作,具有很高的空间分辨率,可方便地用于反应堆内测量热中子的空间分布。另一种结构是将~(235)U喷涂在薄膜衬底上,靶和探测器都放在小真空室内,靶和探测器间要有一定要求的准直孔。这种结构的探测器     

热中子分析探雷技术的实验研究

为验证热中子分析(Thermal neutron analysis,TNA)方法用于地雷探测的可行性,探索并掌握该方法的技术特点。采用国产新型LaBr3(Ce)快闪烁体探测器,搭建了一套基于252Cf同位素中子源的热中子分析探雷实验系统,主要包含慢热中子转化系统、屏蔽系统、探测系统三个部分。在此基础上,研究了宽能量范围特别是对高能段的精确刻度方法,提出了基于N(H)元素10.83 MeV(2.22 MeV)特征信号计数异常的地雷最小可探测时间。在黄土、粘土、沙土以及磁性土的实验雷池中对72式反坦克地雷、500 g TNT样品以及多种干扰物进行了测试。结果表明,该套探雷实验系统可实现不同背景下的地雷探测,并能有效判弃传统探雷技术易产生虚警的干扰物。     

怀柔EAS阵列的方向测定系统

本文介绍了由9路快时间测定通道构成的怀柔EAS阵列方向测定系统的测定原理、设备组成,描述了它的标定和使用方法,讨论了它的时间和方向测定精度。光脉冲模拟测量给出通道的分辨时间不大于1ns,对实际观测事例的统计分析表明,系统对EAS的时间分辨约为3ns。该系统已连续运行约一年,并产生了首批物理结果。     

微堆超热中子活化分析在地学样品测定中的应用

微型中子源反应堆(简称微堆)是以高浓铀(235 U)作燃料的轻水欠慢化型反应堆,辐照孔道内存在有较大份额的超热中子和快中子,适合进行超热中子活化分析(ENAA)的实验研究。地质样品成分复杂,在用普通的中子活化分析时,基体元素影响了部分元素的准确测定。为降低基体成分的本底干扰、改善目标元素的测量精密度和检出限,可采用超热中子活化分析的方法。本文利用微堆上安装的屏蔽材料为镉的超热中子辐照孔道,测定了元素周期表中67种元素的约130个核素的镉比,讨论了在超热中子活化分析中某些元素的有利因子及铀裂变和(n,p)反应的干扰情况,验证了微堆ENAA方法在地质科学样品检测中的实际应用,证实利用本方法可测定地学样品中20余种元素,其检出限、精密度和准确度均得到了较明显的改善。该法是常规活化分析方法必要的、有益的补充。     

用MC方法计算分析核材料移动对辐射探测器阵列探测下限的影响

核辐射探测器阵列的探测下限是评价其探测能力的一种统计量的值,指在一定置信水平下,一种探测方法能够检出的最小被测量.从定性的角度看,核材料移动比静止时更难以探测(即静止比移动时的探测下限低).本文通过建立蒙特卡罗(MC)模型并应用通用软件MCNP程序计算分析核材料的移动对核辐射探测器阵列对核材料质量的探测下限的影响.计算结果与理论分析符合.     

~6LiI/~(nat)LiI闪烁体探测器效率的模拟计算及实验测量

碘化锂晶体闪烁体具有中子测量效率高、探测器尺寸小等优点,它是目前相当成熟和用途广泛的探测器,在中子测量及环境监测等各方面均有广泛应用,它由闪烁体、光导、光电倍增管、高压四部分组成。本工作利用Monte Carlo程序研究了6LiI/natLiI闪烁体探测器尺寸与探测效率的关系,并通过GEANT4及MCNP程序模拟计算了高富集度的6LiI晶体和天然LiI晶体及纯7LiI晶体的探测效率。从理论模拟结果可以看出10 mm厚度的两种探测器对热中子探测效率都很高,6LiI达到98%,而natLiI也能达到65%。利用反应堆热中子刻度了6LiI/natLiI闪烁体探测器的热中子探测效率,考虑了铅砖及高密度聚乙烯的散射,以及环境中子的贡献后,实际测量6LiI探测器探测效率在90%左右,natLiI探测器探测效率在70%左右。     

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。     

不同温度下~3He 计数管热中子灵敏度测定

采用 DOT3.5(R,Z)迁移程序和 CITATION(R,Z)扩散程序,对含有~(252)Cf 中子源的石墨棱柱装置进行了通量分布计算,并用 DOT3.5(R,Z)程序计算了计数管对热通量的扰动因子。测量了~3He 和 BF_3(WL-6307)计数管的热中子灵敏度;测量结果表明,在20—150℃内,~3He 计数管热中子灵敏度几乎是不变的。     

包镉热释光剂量计测量热中子剂量的研究

在环境辐射监测中,不同材料的热释光探测器(TLD)已被广泛应用,但其中大多数(如CaSO_4、Al_2O_3、Mg_2SiO_4、BeO等)因对热中子不灵敏而不能测量热中子剂量。用包镉热释光剂量计可测量热中子,其特点是:(1)任何能测量X、γ辐射的TLD原则上都可应用;(2)剂量计对单位热中子剂量当量的响应标定不需要反应堆热中子源,可用~(60)Co-γ源代替。     

医院中子照射器中子束流出口处热中子注量率的测量

医院中子照射器是基于微型反应堆而设计的专门用于硼中子俘获治疗（BNCT）的核反应堆装置,其额定功率为30 kW。在堆芯相对两侧分别设有一条热中子束流和超热中子束流用于病人照射,在热中子束流内引出一条实验用热中子束流,用于瞬发γ法测量病人血硼浓度。本工作利用²³⁵U裂变靶和白云母探测片测量了热、超热和实验用热中子束流出口处的热中子绝对注量率。结果显示,在30 kW额定功率运行时,热、超热和实验用热中子束流出口处的热中子注量率分别为1.67×10⁹、2.44×10⁷和3.03×10⁶ cm^-2•s^-1。以上结果达到了BNCT设计要求,并能满足瞬发γ测量血硼浓度的要求。     

热中子三轴谱仪的性能模拟及其参数优化

热中子三轴谱仪(TTAS)是利用非弹性散射测量材料激发态信息的重要实验手段。论文基于Mc Stas中子装置模拟程序对中物院拟建的热中子三轴谱仪的各项参数进行了系统的模拟和优化。研究表明,双聚焦单色器采用15行×11列的阵列、总面积为260 mm(宽)×200 mm(高)时可最大限度地提高中子束流强度,单晶片采用34'的镶嵌度可提高反射中子强度,速度选择器螺旋角最佳值为10.7°。该项模拟研究为热中子三轴谱仪的设计和建设提供了良好的基础和优化的方案。