核材料检测仪的研制

在原来只适于检测(射线的苯基塑料闪烁体上涂以ZnS薄层，使之对γ射线也有很高的灵敏度。根据光电转换原理，采用PC为主控，并用单片机作为数据预处理器，通过标准串口通讯，构成硬件冗余模式；另外，将传统的直通道设计成直角形，使之既能检测金属容器，又能识别强放射性物质；同时，在出口端加装了限速／位阻拦装置，从而解决了γ射线-金属双重识别，反辐射屏蔽和防高速闯关等难题，大大提高了检测系统的可靠性。PC的数据库操作和远程通信等功能使得本仪器能满足现代高端应用的要求。实测表明，本仪器灵敏度高，可靠性好。对应于3mg的U^235仪器报警响应时间小于0．6s，而拦截动作响应时间不大于2s。     

不同鉴别阈值条件下SiPM光子计数激光雷达探测模型及性能分析

硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier, SiPM）具有极高的探测灵敏度和响应速度,且在多光子条件下具有较高的动态范围以及线性响应的特性,在光子计数激光雷达应用中有独特的优势。然而,由于SiPM多像元、单时间通道的工作模式,其输出电压信号相较于其他单光子探测器更大概率出现脉冲堆叠现象,不同鉴别阈值条件下的SiPM探测过程更为复杂。针对该问题,本文建立了SiPM光子事件响应模型,以此为基础分析了由脉冲堆叠引发的屏蔽效应和触发效应两种特殊情况的时域分布,最终建立了SiPM半解析的探测概率与虚警概率模型。同时,搭建了基于SiPM探测器的光子计数雷达系统,通过观察实测输出电压波形以及光子点云分布与理论模型相符（R²>0.95）。通过查全率与查准率对不同鉴别阈值的SiPM光子点云分布进行定量评价,并给出最优鉴别阈值区间,这对基于SiPM的光子计数激光雷达系统硬件参数的优化设计以及探测性能的定量分析具有重要的指导意义。     

一种激光雷达探测模块控制电路的设计和制作

传统上使用机械旋钮调节光电倍增管 (PMT) 增益的方法不仅存在需要人为依据经验手动操作、准确性差等 弊端, 而且 PMT 增益易受温度影响, 需要根据环境温度动态调整 PMT 的高压, 这些局限性都不利于其在激光雷达系 统中的应用。为了便于对 PMT 进行增益调节并保持 PMT 增益的稳定, 设计了可用于激光雷达系统的 PMT 控制电路 板, 该电路可使用计算机实现增益调节和高压的温度自适应调节, 从而精简了信号探测系统的结构与体积, 提升了信 号的稳定性。本工作采用内置高压电源的 H10721-20 型 PMT, 并基于 STM32 单片机结合数模转换器 (DAC) 和外围 电路完成控制电路板的设计并进行实际制作。进一步对使用电位器调节的 PMT 和利用所提出的控制方法进行调节 的 PMT 进行了高压稳定性的对比实验, 并对使用 PMT 控制电路板的米散射激光雷达的性能进行了测试。实验结果 表明所提出的控制方法可实现更稳定的 PMT 增益控制, 设计的 PMT 控制电路板具有良好的可靠性。     

黄曲霉毒素速测仪的模块化设计方法

为了快速准确地测定粮食和饲料中黄曲霉毒素的含量,设计了基于C8051F020单片机的黄曲霉毒素速测仪.速测仪采用免疫亲和柱-荧光分光光度法进行检测,克服了传统分析方法在标定标准物和样品预处理过程中的不足,显著降低了对操作人员的毒害和环境的二次污染,提高了分析速度.速测仪硬件电路使用模块化设计方法,以提高仪器运行的稳定性.光电转换元件使用具有极高灵敏度和超快时间响应的端窗式光电倍增管,测量线路使用高精度、低漂移集成电路,保证了仪器的灵敏度和测量精度.速测仪结构紧凑,仪器成本低,重复性好,适合现场速测和普及使用,实际应用效果良好.     

光电倍增管殉爆防护装置设计与试验分析

光电倍增管（PMT）是中微子探测的核心部件,排列在深水环境中工作,承受高静水压力,若一只PMT破碎发生内爆,将会引发周围的PMT发生殉爆。针对PMT殉爆问题,设计了一种PMT殉爆防护装置,开展了带防护装置PMT的殉爆试验;在试验过程中完成带防护装置PMT内爆现象的图像采集、冲击波数据的测量,分析了带防护装置PMT的内爆机理。试验结果表明：引爆PMT破碎后防护装置坚持了约400 ms发生整体破坏,殉爆PMT未发生破坏。防护装置的破坏模式与PMT不同,破碎后成大块碎片,减小了水流内涌速度和内爆能量。带防护装置PMT的内爆冲击波峰值是裸PMT内爆峰值的1/20,脉宽是其1/2,证明了防护装置能有效减小PMT内爆冲击波强度,为PMT殉爆防护装置的设计提供参考。     

光电倍增管在放射性物探中的应用概述

详细介绍光电倍增管以及它在放射性物探领域的运用。随着光电倍增管的不断改进,它的运用变得越来越重要,也必将越来越广泛,尤其在闪烁探测器上的应用,更是不可或缺;光电倍增管的先进程度,直接影响探测范围及效果,也就决定了探测器的先进程度;它将在新兴技术领域形成巨大的生产力。     

MAMA紫外探测器系统与高增益MCP（三）

介绍了多阳极微道板阵列（ＭＡＭＡ）紫外探测器系统的最新结构与性能，以及高增益ＭＣＰ工作的基本特性，并给出了对各类高增益ＭＣＰ测试的结果。     

自然伽玛测井仪光电倍增管工作点的确定方法

自然伽玛测井仪在调试过程中的关键问题是光电倍增管工作点的确定，也是困绕测井仪的主要问题。本文给出了自然伽玛测井仪工作点确定方法以及自然伽玛测井仪的测井原理，设计出了自然伽玛测井仪的线路图，分析了影响光电倍增管工作点的主要因素，并以YXZl38型自然伽玛测井仪为例进行了说明。     

野外分光反射率计的原理及设计

本文阐述了利用相对法测量地物光谱反射率的原理及野外分光反射率仪器系统的设计方法。仪器系统灵敏度 高，动态范围大，操作简单，便于野外使用，具有较高的性能价格比。     

Space neutron spectrometer design with SSPM-based instrumentation

The compact, robust nature of the CMOS solid-state photomultiplier (SSPM) allows the creation of small, low-power scintillation-based radiation measurement devices. Monitoring space radiation including solar protons and secondary neutrons generated from high-energy protons impinging on spacecraft is required to determine the dose to astronauts. Small size and highly integrated design are desired to minimize consumption of payload resources.RMD is developing prototype radiation measurement and personal dosimeter devices using emerging scintillation materials coupled to CMOS SSPM’s for multiple applications. Spectroscopic measurements of high-energy protons and gamma-rays using tissue-equivalent, inorganic scintillators coupled to SSPM devices demonstrate the ability of an SSPM device to monitor the dose from proton and heavy ion particles, providing real time feedback to astronauts. Measurement of the dose from secondary neutrons introduces additional challenges due to the need to discriminate neutrons from other particle types and to accurately determine their energy deposition. We present strategies for measuring neutron signatures and assessing neutron dose including simulations of relevant environments and detector materials.