MCNP模拟HP-Ge探测器效率刻度曲线

利用MCNP模拟得到了某型HP-Ge探测器对一系列不同能量γ射线的响应能谱,根据响应能谱得到了相应的全能峰探测效率,在此基础上对探测器效率刻度曲线进行了模拟,可为HP-Ge探测器的设计和使用提供参考和依据。模拟结果表明:探测器对低能γ射线(60~300 keV)探测效率较高,随着能量的增加其效率逐渐减小;对能量在160 keV~1.8 MeV范围的γ射线,探测器效率与射线能量在双对数坐标中的关系为一条直线。     

LaBr_3:Ce(5%)闪烁探测器的MC研究

近年来一种采用LaBr3:Ce晶体的闪烁探测器被研发出来,这种新型探测器比NaI(Tl)探测器具有更高的能量分辨率,在662 keV大约为3%。利用蒙特卡罗通用程序MCNP4C分别模拟计算了LaBr3:Ce晶体和NaI(Tl)晶体的γ能谱,模拟能谱与相应的实验测量能谱符合很好。研究还发现晶体尺寸大小对能量分辨率没有影响,能量分辨率不随晶体体积的增加而提高。同样晶体尺寸下通过模拟探测不同入射能量γ射线的峰总比R(E)计算值与NaI(Tl)晶体的模拟值和实验值比较发现,LaBr3:Ce晶体对中高能量γ射线的探测效率较高,而在较低能量时探测效率低于NaI(Tl)晶体。     

NaI(TI)探测器晶体体积对主要性能影响研究

使用~(137)Cs、~(60)Co和~(22)Na三种点射线源,分别探讨了由不同体积闪烁晶体组成的探测器对不同能量γ射线的峰效率、能谱响应及有效中心的影响。实验结果表明:随着闪烁晶体体积的不同,不同能量γ能谱光电峰的峰位及其能量分辨率都发生了变化。还发现探测器有效中心点的位置依赖于闪烁晶体的体积,其峰效率的倒数与探测器有效距离平方成反比。此实验结果可为改善不同体积NaI(Tl)闪烁探测器的能谱响应和高精度测量提供参考。     

LaBr3(Ce)探测器点源效率函数研究

点源与探测器相对位置发生变化时,探测效率会发生很大变化,确定探测效率随探测距、角度变化的函数关系有利于快速得到点源在任意位置处的探测效率。利用蒙特卡罗软件MCNP5模拟计算了¹⁵²Eu、¹³⁷Cs、⁶⁰Co点源在特定位置处的探测效率,与实验结果相比,最大误差不超过6%。基于MCNP5对3.81 cm LaBr₃(Ce)探测器做效率刻度,并计算了点源在探测器正面2π空间范围内不同位置处的探测效率,拟合了探测效率与角度和距离的函数关系。结果表明：点源探测效率最大值出现在与探测器轴线夹角90°处,随着探测距离和能量的增大,角度对点源探测效率的影响逐渐减小;空间位置对探测效率的影响实际上是对点源相对于探测器的空间立体角效率。基于效率函数可计算出特定能量γ射线在空间任意位置处的探测效率,对LaBr₃(Ce)探测器效率矩阵的求解及效率刻度具有一定的参考价值和指导意义。     

~6Li玻璃闪烁体中子脉冲的等效电子能量

ST-602型铈(Ce)激话的~6Li玻璃闪烁体是探测慢中子、特别是热中子的高效率探测器。3mm厚的这种闪烁体对热中子的探测效率可达90％以上,但它对γ射线的探测效率也较高,这对于中子探测来说是极为不利的。因为中子束经常伴随γ射线。为了合理使用~6Li玻璃闪烁体探测中子并有效地甄别掉γ射线,为了正确地选择γ射线的能量,以便使~6Li玻璃探测器能同时用作γ射线和中子的探测元件,因此研究中子、电子(或     

HPGe探测器对圆形面源探测效率的研究

实验刻度了GEM60P4型高纯锗(High Purity Germanium,HPGe)探测器在H=250mm处对三种圆形面源(φ24 mm、φ80 mm和φ90 mm)的峰探测效率,结果表明,这三种源的效率基本一致。采用MCNP模拟了φ40–160mm内的圆形面源效率,研究了探测效率随样品直径的变化关系,并采用Geant4计算了圆形面源对同轴探测器的有效立体角。对φ90mm以上的样品源,探测效率随源直径的增大在逐渐减小,且高能γ射线效率减小程度较快,需采用标准源进行效率刻度。     

蒙特卡罗方法模拟放射源位置对井型NaI(Tl)晶体探测效率的影响

利用Geant4数值计算程序,对放射源137Cs和60Co发射的单能γ射线(0.662 MeV和1.331MeV)经过井型NaI(Tl)晶体探测器后的能谱进行了蒙特卡罗模拟,并通过改变放射源在井型NaI(Tl)晶体中的位置对探测效率的影响做了进一步的研究。计算结果表明:对比常用的圆柱形NaI(Tl)闪烁探测器,由于井型NaI(Tl)晶体对放射源所张立体角很大,所以其对γ射线的源峰探测效率更高,并随着放射源在井内高度的增加而逐渐减小;在固定了放射源在晶体井下深度的情况下,放射源位置在水平面内的变化对源峰探测效率的影响并不大。     

CsI(Tl)探测器对γ射线探测参数的MC模拟

介绍了MC法模拟CsI(Tl)探测器对γ射线探测参数的实验研究。实验采用MC程序包Geant4,分别模拟了Cs I(Tl)探测器探测对不同能量的γ射线点源的探测效率、峰总比和能量分辨率。实验中将模拟值与实测值进行了对比,获得了较好的一致性。实验结果表明:MC法可为Cs I(Tl)探测器性能研究提供参考数据和设计方法。     

海水就地测量探测器探测效率的Monte Carlo研究

为研制用于海洋放射性监测(特别是核电海域)的海水中就地γ能谱仪,利用Monte Carlo程序MCNP,采用分层抽样、结果加权叠加的方法,模拟了海水中NaI(Tl)、HPGe、CdZnTe、LaBr等探测器在理想状况下对几种有关γ射线的能谱,并分析计算出以上各探测器对海水中137Cs6、0Co5、4Mn4、0K等放射性核素的探测效率、有效探测距离。结果表明,各探测器对γ放射性核素的有效探测距离约为20~40cm,具体数值与探测器种类和γ射线能量有关。综合探测效率和能量分辨率而言,LaBr探测器具有最好的实际应用价值。该结果为实际的海水中就地γ能谱仪的探测器选择和应用提供了重要参考。     

GAGG:Ce探测器与NaI:TI探测器性能比较

研究了封装反射层材料对GAGG:Ce探测器光收集的影响,同时与Na I(TI)闪烁体探测器进行了详细的对比性实验,用137Cs、60Co标准源测量了γ能谱,对GAGG:Ce与Na I(TI)闪烁体探测器的温漂、能量线性及能量分辨率等性能指标重点进行了讨论。结果表明:GAGG:Ce探测器随温度漂移变化程度较大;能量线性好,线性相关度r为0.9999;对662 ke V的γ射线能量分辨率为7.8~8.0%。     

G(E)函数在高能γ射线剂量测量中的应用

利用蒙特卡罗方法模拟了一个Φ7.62 cm×7.62 cm的Na I(Tl)探测器的响应特性,计算了测量系统的脉冲幅度加权函数G(E),由此改善了探测器的能量响应;利用238Pu+13C源的验证实验表明,探测器对高能γ射线探测效率的实测值和计算值的相对偏差在±10%以内。在核电厂功率运行期间,测量了反应堆厂房内的γ能谱,并基于G(E)函数计算了高能γ射线的剂量。G(E)函数法与解谱方法的计算结果对比说明,将G(E)函数法应用于高能γ剂量测量是可行的。     

φ76mm×100mm BGO闪烁探测器在20 MeV以下能区的能量响应

用上海硅酸盐所提供的φ76mm×100mm BGO晶体制作γ闪烁探测器、用来探测???离子核反应中放出的10-100 MeV的γ射线,该探测器对~?Cs的0.661 MeV γ射线的?????14.2%。在加速器上用若干(p,γ)反应产生的单能光子测试探测器的能量响应,通过细致的数?拟合得到该探测器在20 MeV以下能区的能量响应和全能峰能量分辨率。对17.65 MeVγ射线。探测器的能量分辨率为4.1%。     

同轴HPGe探测器的全能峰效率测量及效率曲线斜率的经验公式

采用~(60)Co和~(152)Eu放射源,测定了灵敏体积为31.6,118.0和221.0cm~8的同轴HPGe探测器的全能峰绝对效率与121.8—1408keV能区内γ射线的能量关系,并用最小二乘法对效率曲线进行了较好的拟合。在极大的灵敏体积范围内,验证了锗探测器效率曲线斜率与其灵敏体积关系的经验公式:S=alogV+b,采用本公式可在小于3％的相对误差范围内,对已知灵敏体积的同轴HPGe探测器的全能峰效率随γ射线能量的变化作出估价。     

4H-SiC电流型探测器对~(60)Co源γ射线的响应研究

为研究4H-SiC电流型探测器对γ射线的探测性能,采用4H-SiC制成肖特基二极管,并利用60Co源形成的强γ辐射场研究其对γ射线的响应特性及其影响因素。实验结果表明,当外加反向电压为195 V时,4H-SiC探测器漏电流仅为11.4 pA/cm2,远低于Si基探测器漏电流。当4H-SiC探测器置于强γ辐射场时,由γ射线导致的信号电流为249 nA,比本底信号电流大5个量级。同时4H-SiC探测器在零偏压时也能对γ射线产生明显的信号,均值电流为85 nA。随工作电压增大,4H-SiC探测器的γ响应随之增大。结合4H-SiC探测器体积小、响应快、耐高温和耐辐照等特点,可将4H-SiC探测器用于强钴源点注量在线监测等方面。     

CLYC中子-γ复合测量仪设计

为实现CLYC晶体探测器用于中子-γ复合测量,研究了中子-γ脉冲甄别方法,模拟计算了CLYC晶体对中子与γ射线的能谱响应和探测效率,优化设计了快中子慢化体厚度,为CLYC中子-γ复合测量仪研制提供参考.对CLYC中子-γ复合测量仪样机测试表明:对于137Cs源γ能量分辨率为5.2％,252Cf中子源对应的峰位能量为3....     

近距离测量时Ge(Li)探测器的峰效率刻度和符合相加修正

本文详细讨论了符合相加修正方法并给出计算公式。用~(152)E_u,~(133)Ba,~(75)Se,~(60)Co,~(22)Na,~(86)Y,~(134)Cs,~(137)Cs,~(57)Co,~(241)Am,~(203)Hg,~(54)Mn,~(88)Cd,~(139)Ce 十四种核素的γ参考源,分别在源与晶体表面距离为0.95,3.0,11.56,16.75 cm 下,刻度了 G_e(Li)探测器的峰效率,给出了不同距离下总效率的计算值和实验值、符合相加修正系数、全能峰效率、峰效率拟合公式及其拟合优度。在59.6—1408keV 能区内,全能峰效率的不确定度为0.8—1.6%,还讨论了峰效率测最中的误差来源及其大小。     

适合野外用的金硅面垒探测器

本文介绍了适合室内和野外应用的金硅面垒型β,γ,α射线探测器的辐射性能及其抗恶劣环境性能。该探测器对β射线(~(90)Sr+~(90)Y)与对γ射线(~(60)Co)探测效率之比可达150:1。因此,可在较强γ场中测量β射线。它还能在β,γ,α混合场中测α射线。     

LaBr3（Ce）探测器在爆炸物检测中的应用

LaBr3(Ce)探测器具有高的能量分辨率和良好的能量线性响应等特点,在γ射线的测量中展示了优良的性能。本工作基于爆炸物检测的应用背景,介绍了LaBr3(Ce)探测器的特性、现状和研究进展,采用标准γ源对其性能进行了测试,并与BaF2、NaI(Tl)、LaCl3(Ce)等几种探测器进行了比较。结果表明,LaBr3(Ce)探测器在爆炸物检测方面具有良好的应用前景。     

Response Measurement of Three Scintillation Detector to Instantaneous Rays from 252 Cf Fission

应用飞行时间谱,测量了LaCl3(Ce)、BC400、ST401三种闪烁探测器对252Cf裂变γ射线和中子的响应,获得了信号输出波形参数、定时精度、不同中子能量阈值的计数.测量了LaCl3,(Ce)探测器被高密度聚乙烯屏蔽后的响应.BC400探测器对入射γ射线的定时精度为1.3ns,ST401为1.5 ns.通过匹配快响应光电倍增管,LaCl3 (Ce)探测器是混合场中测量γ射线时间序列的一种有效方法.     

基于点源~(133)Ba刻度~(131)I探测效率的面积加权法

介绍了利用~(133)Ba点源的γ能峰(与~(131)I的γ能量相近)通过面积加权法对NaI(Tl)探测器模拟刻度碘盒中的~(131)I探测效率的原理和方法.其模拟刻度结果与标准刻度方法效率(~(133)Ba和~(131)I碘盒标准源刻度探测效率)进行了比较,其相对误差分别为7.15%和1.34%.研究表明,~(133)Ba点源面积加权法刻度NaI(Tl)探测器对碘盒中的~(131)I探测效率是一种简便而可靠的方法.