闪烁探测器中子相对光输出曲线标定技术

叙述了利用多道分析仪标定闪烁探测器光输出曲线的原理,用挡锥法消除了大厅散射中子和γ本底的影响,通过空靶(不含D和T)实验消除了靶头产生的γ的影响。实现了闪烁探测器中子光输出曲线的标定。

加速寿命试验评估功率发光二极管平均寿命

采用恒定温度应力的加速寿命试验,对XR7090BL-L1-B3-0-0001功率型蓝色发光二极管(LED)的平均寿命进行了评估。参照已有的发光管光功率缓慢退化公式,采用图估法和数值分析法进行试验数据处理,得到了该型号功率发光二极管工作结温不超过80℃、光通量衰减至70%的平均寿命。

一种新型溴化铈闪烁体探测器性能研究

闪烁探测器在射线能量与时间的探测中发挥着重要作用。针对国产新型溴化铈(CeBr_3)闪烁晶体,本文建立实验系统和方法对其关键性能指标进行了测试,具体包括:建立了快符合时间分辨系统测量装置,测试得到新型闪烁探测器对于^(60)Co源的时间分辨率为142ps;建立了单光子计数法测量装置,测试得到溴化铈晶体的衰减时间为16.8ns,上升时间为0.18ns;建立了相对光输出测量装置,测试得到其相对于同规格NaI(Tl)闪烁体探测器对于661.66keV射线的光输出为161%;同时针对其能量响应性能进行了测试,测得对于661.66keV射线其能量分辨率为4.7%。将国产新型溴化铈闪烁晶体的性能测试结果与国际上同类晶体以及氟化钡、溴化镧、碘化钠等常用无机闪烁体的性能进行了比较,对其应用前景进行了探讨。

闪烁体薄膜在线测量质子束流强度

质子单粒子效应实验研究和质子加速器研究中,质子束流强测量关系着实验结果的可靠性和准确性。法拉第筒、金硅面垒探测器、金刚石探测器等传统探测方法均为拦截式测量,无法实现束流的在线测量。本文用闪烁体薄膜在线监测质子束流强。质子束流穿过薄膜闪烁体,沉积部分能量使其发光,用光电倍增管收集光信号,从而得到束流的强度信息。通过质子与闪烁体材料相互作用的理论计算得到闪烁体材料对质子束流的响应关系。在北大2×6 MeV串列加速器上对3–10 MeV的质子束流进行了实验测量,验证了其响应关系。

大尺寸掺铊碘化钠晶体生长及闪烁性能

采用坩埚下降法,生长了体积为4 L的大尺寸NaI(Tl)晶体。对晶体进行X射线粉末衍射、紫外可见近红外透射光谱测试,结果表明,生长的晶体具有单一的物相,在600~1600 nm的透过率高于75%。电感耦合等离子体发射光谱测试结果表明,晶体中的Tl离子浓度从头部到尾部逐渐增加。经过锻压、切割、打磨、抛光、封装等工序将NaI(Tl)晶体毛坯制成100 mm×50 mm×400 mm的方形晶体。闪烁性能测试结果表明,在^(137)Cs放射源激发下,晶体的平均能量分辨率为7.9%,不同位置的相对光输出和能量分辨率存在一定差异。

闪烁体部分性能的测试方法

本文介绍了闪烁体相对光输出、相对能量转换效率、固有幅度分辨率、探测效率测试法及其温度效应。

锌铊共掺碘化钠晶体的生长及闪烁性能

采用坩埚下降法生长了NaI∶Zn(0,0.05%,0.08%,0.4%),Tl(0.18%)晶体。对晶体样品进行了X射线粉末衍射、电感耦合等离子体发射光谱以及紫外可见近红外透射光谱测试。结果表明,生长的晶体具有单一的物相,Zn和Tl离子掺杂并没有改变NaI的晶体结构;随着Zn掺杂浓度的增加,晶体内的Zn^(2+)离子浓度增加、Tl^(+)离子浓度下降;晶体透过率随Zn掺杂浓度的增加呈现先增大后减小的趋势,Zn掺杂浓度为0.08%时,样品的透过率最高,且所有样品在350~700 nm波段的透过率均高于70%。经过切割、打磨、抛光、封装等工序将NaI∶Zn,Tl晶体封装成辐射探测元件。闪烁性能测试结果表明,在137Cs放射源激发下,Zn掺量为0.05%、0.08%时的NaI∶Zn,Tl晶体的能量分辨率≤6.80%,光输出相对于NaI∶Tl晶体增加6%~10%,这有利于NaI晶体在高能粒子探测领域的进一步应用。