中能重离子在位置灵敏CsI(Tl)探测器中能损与光输出响应的关系

描述了一种双维位置灵敏CsI(Tl)探测器的结构及其读出系统,用中能次级束研究其能损与光输出关系。使用Bρ+(ΔE-TOF)方法鉴别次级束,刻度了CsI(Tl)探测器位置信号的线性,并用其光输出与入射粒子的A、Z关系刻度其能量。结果表明,CsI(Tl)探测器输出信号的ADC读出与QDC读出(即其光输出)有很好的线性关系。     

自制CsI(T1)晶体的能量测量性能

本文介绍了近代物理研究所自行生长的CsI(T1)晶体用于γ射线及重离子能量测量的结果.测量662 keV γ射线时得到好于10%的能量分辨(采用光电倍增管读出),同时光输出可达到同类型晶体的130%;测量能量为30MeV/u左右的重离子时得到好于2%的能量分辨(采用光二极管读出).     

CSR外靶实验终端中CsI(T1)晶体的测试

为测量重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的外靶实验终端上不同能量的γ射线,一种用于探测γ射线的高能量分辨的探测装置正在中国科学院近代物理研究所建设,该探测器由中国科学院近代物理研究所自行生长的铊激活的碘化铯CsI(T1)晶体组成.与日本Hamamatsu公司生产的S8664-1010型雪崩光二极管(APD)耦合,测试其光输出的非均匀性和能量分辨,从测试结果给出了所需CsI(T1)晶体合格的标准.目前已完成该γ探测球计划的六分之一,所提供的晶体合格率达94%以上.     

CsI(Tl)闪烁探测器读出电路设计

介绍了配置于新型γ能谱仪的CsI(Tl)闪烁探测器的读出电路设计。输入缓冲级采用折叠嵌位电路,改善了系统频率特性并提高了输入阻抗;放大级采用自举电路,改善了系统动态性能并提高了开环增益;输出级采用电流源负载电路,改善了输出信号的线性度并增强了系统的稳定性。实验表明:读出电路噪声为51.08 f C+1.97 f C/p F,时间漂移为0.112%,探头对137Cs源γ射线的输出信号信噪比可达23:1,能量分辨率可达4.98%。     

自制CsI(Tl)晶体的能量测量性能

本文介绍了近代物理研究所自行生长的CsI(Tl)晶体用于γ射线及重离子能量测量的结果。测量662keVγ射线时得到好于10%的能量分辨(采用光电倍增管读出),同时光输出可达到同类型晶体的130%;测量能量为30MeV/u左右的重离子时得到好于2%的能量分辨(采用光二极管读出)。     

自制CsI(Tl)晶体的光输出非均匀性

实验测试了中国科学院近代物理研究所制备的9根大尺寸闪烁晶体样品(40mm×40mm×300mm)的光输出及其非均匀性。使用了多种光反射材料和包装方法对样品进行包装,对其光输出及其非均匀性进行测试。对实验数据进行分析,确定了大尺寸晶体的最佳读出端和包装方法。在测试中,所有CsI(Tl)闪烁晶体样品的光输出非均匀性均好于7%,部分样品可达到2%左右。结合本次实验结果,对影响CsI(Tl)晶体光输出非均匀性的因素进行了简要分析。     

BESⅢCsI(T1)晶体量能器LED-光纤监测系统的研究

BESⅢCsI(T1)晶体量能器采用LED-光纤监测系统达到监测晶体探测单元和电子学通道的日常运行和性能变化,并在晶体探测单元制造中的存放,组装和运输等过程中通过快速对照测量,检验每个过程中的质量和可靠性.文章介绍LED-光纤监测系统的设计,研究和性能测量.     

CsI(Tl)探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系

在放射性核束物理的实验研究中,通常采用CsI(Tl)探测器对反应产物中的带电粒子进行总能量测量.使用GEANT4软件对CsI(Tl)闪烁体探测器能量响应通进行了蒙特卡罗模拟,在考虑了晶体外表面包覆材料反射率、耦合光敏二极管面积、射程等影响因素后,重点研究了CsI(Tl)闪烁体探测器对带电粒子能量响应的入射位置依赖关系....     

CsI (T1)晶体量能器探测单元宇宙射线实验的建立与调试

建立一套CsI (T1)晶体量能器探测单元的宇宙射线测量系统,用于探测器单元的质量检测,以及发光强度与均匀性测量.本文针对于此实验装置的径迹与定位系统、电子学系统的研究作了较为详尽的说明,并对前期的Monte Carlo研究作了简要介绍.     

自制CsI（TI）晶体的光输出非均匀性

实验测试了中国科学院近代物理研究所制备的9根大尺寸闪烁晶体样品（40mm×40mm×300mm）的光输出及其非均匀性。使用了多种光反射材料和包装方法对样品进行包装,对其光输出及其非均匀性进行测试。对实验数据进行分析,确定了大尺寸晶体的最佳读出端和包装方法。在测试中,所有CsI（T1）闪烁晶体样品的光输出非均匀性均好于7％,部分样品可达到2％左右。结合本次实验结果,对影响CsI（T1）晶体光输出非均匀性的因素进行了简要分析。     

大面积位置灵敏中低能中子谱仪的时间刻度系统的研究

在利用飞行时间法测量中子位置和能量的大面积位置灵敏中子谱仪的研制过程中,提出了利用“绝对时间差”刻度的方法来测量各个电子学的相对时间,系统研究了对光电倍增管时间分辨影响的因素,其中包括光源的种类、光源的发光时间等,并得到使光电倍增管的时间分辨达到最佳60ps的实验条件。     

阵列CsI(T1)探测器鉴别轻带电粒子

文中描述了一个5×5阵列CsI（T1）探测器结构以及对轻带电粒子的鉴别,CsI晶体有快慢两种成分,通过不同延迟和积分门的选择得到这两种信号,来进行轻带电粒子的鉴别。经过理论模拟和实验测试,发现不同的延迟和门的宽度对鉴别能力都有影响。     

Channeling of low energy light and heavy ions in single-wall nanotubes

The Monte Carlo simulation program has been used to study low energy channeling in the single-wall nanotube and its rope, in comparisons between beam sizes and between light (He) and heavy (Ar) ions. The simulation mainly shows that the critical angle Ψ_C = 48 E^−1/2 (E is incident energy) for the He (light) ion channeling but Ψ_C = 18 E^−1/2 for the Ar (heavy) ion channeling, in the (17,0) zigzag single-wall nanotube. Thus, it might be found in the simulation that Ψ_C strongly depends on the ion mass.     

Silicon detector response to heavy ions at energies of 1–2 MeV/amu

The response of silicon detectors has been measured for He, O, S, Cl, Br, Ag and Pb ions in the energy range 1–2 MeV/amu. Following deliberate, long exposures of the detector, a transient effect was observed for 140 MeV Br ions, in which the pulse height decreased with increasing ion dose and then partially recovered within an hour of the final exposure. Using brief, consecutive exposures, the effective energy for creating a detectable electron–hole pair was determined using the pulse height difference method. The energy deposited by ions in the ‘dead-layer' at the detector surface and energy loss via non-ionizing events was taken into account. For ions with atomic numbers 2Z17 and energies above the Bragg peak, the effective energy was found to decrease linearly with increasing electronic stopping power at first, and then to level off at 3.52 eV/electron–hole pair. For intermediate mass ions (17<Z40), at energies close to the Bragg peak, increases slightly (2%) with increasing stopping power. For the heaviest ions studied (Z40), whose energies are below the Bragg peak of the stopping power curve, increases strongly (10–20%), even though the electronic stopping power is approximately constant.     

Time-resolved measurement of energy loss of low-energy heavy ions in a plasma using a surface-barrier charged-particle detector

We tested an experimental setup for measurement of non-linear stopping of low-energy heavy ions in non-ideal plasmas. In this setup, we used a silicon surface-barrier charged-particle detector (SSBD), which could measure the energy of single ions. For synchronization between the plasma production and the injection of single projectiles, a fast beam kicker was installed in front of the plasma target. In order to test this setup, we used a laser-produced polyethylene plasma target instead of a shock-driven plasma device, which is under R&D process. Results of a preliminary energy loss measurement for low-speed heavy ions in the laser plasma are reported. Performance on the time resolution evaluated by using a carbon-foil target is also presented.     

电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统

介绍了用于电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统。一维位置灵敏探测器可以大大提高谱仪的探测效率。其读出系统包括电荷灵敏前置放大器、主放大器、位置信号采集板和接口电路。使用自己设计的信号源对系统进行了测试,取得了较好结果。     

半导体探测器的厚度确定及CsI(Tl)的刻度

根据核反应过程中发射带电粒子在硅半导体中的最大能量沉积,利用带电粒子在硅半导体中的阻止本领曲线,同时实现半导体探测器的厚度确定及与之组合的CsI(Tl）的刻度。