长中子计数管探测效率的模拟

为获得较高的探测效率且在较大范围内对中子有比较平坦的能量响应曲线。用蒙特卡罗程序研究了聚乙烯慢化体结构对BF_3长正比计数管的中子探测效率的影响。模拟结果表明,增大慢化体半径可增加计数管探测效率。调节计数管前端慢化体厚度可改善能量响应曲线高能部分的平坦度。另外,利用建立的模型计算了1套现有的长硼计数器对D-D(2.4MeV)及D-T(14.1MeV)中子的相对探测效率。模拟结果为探测系统对D-D中子的探测效率为对D-T中子的75%,而加速器标定的实验结果为61%。两者可认为是近似一致的,这从实验上验证了模拟模型的可靠性。

罗斯滤片法测量激光打靶X射线辐射通量

利用一套罗斯滤片系统测量激光轰击固体金属Ti平面靶产生的X射线辐射通量,系统包括两个相同的X射线探测器及相应滤膜.罗斯滤片法的优点在于利用相邻核素对X射线相似的阻止率,可滤出一个窄的能带并去除高能部分的干扰,获得了Ti平面靶K壳层X光辐射产额.实验结果表明：硬X射线能段在4.5～4.9 keV之间的K壳特征辐射占优,连续谱所占份额较低（与晶体谱仪一致）;随着激光能量的增加,特征辐射增加;激光强度接近2×10^15 W/cm^2时,能量转换效率出现峰值.

微秒级宽脉冲信号下能输出大于1.5A线性电流的光电倍增管

测量了CHφT3型光电倍增管配上ST401塑料闪烁体,在波形半宽度约2400ns脉冲光源照射下的电流输出情况,还提供了该光电倍增管与对中子相对不灵敏的晶体CeF3组成探测器应用于宽脉冲γ辐射源测量得到的电流输出情况。结果表明,CHφT3型光电倍增管其饱和电流输出大于3.5A,最大线性电流大于1.5A,暗流小于10nA,是一种在微秒级宽脉冲信号下都可以输出大于1.5A线性电流的大电流光电倍增管,是在大动态范围脉冲测量中,使用多探测器量程衔接时降低不确定度的一种可选方法。

CeF_3闪烁探测器对DD中子的相对灵敏度

用国内近年新研制的CeF3闪烁体和常用闪烁体ST401分别配特性相同的光电倍增管,构成两种闪烁体探测器,在强度不随时间变化的DD中子源场中测量了这两种闪烁探测器的相对灵敏度,测量结果表明:CeF3闪烁探测器对DD中子的灵敏度比同尺寸ST401的灵敏度低一个量级以上。

脉冲DT中子场中的CeF_3、ST401闪烁探测器输出比对

本工作对国内近年新研制的CeF3用于γ测量时的抗中子干扰能力进行研究,在脉冲DT中子源场中对分别由CeF3 和ST401构成的闪烁探测器输出进行比较测量。在相同测点中子注量率情况下的测量结果表明:ST401探测器的输出电荷比同体积的CeF3 高10多倍;ST401探测器的电流输出峰值幅度比同体积的CeF3 高30多倍。由此可得到CeF3 对中子相对不灵敏,在n、γ混合辐射场中测量快γ辐射时,该无机晶体将是一种较合适的候选闪烁体。

塑料闪烁探测器的γ灵敏度测定

利用60Co和137Csγ辐射源测定了塑料闪烁探测器的γ灵敏度,给出了ST401、ST1422和含6Li(4%)塑料闪烁探测器的测定结果,获得了1.25和0.66MeV的γ灵敏度随闪烁体厚度的变化关系,实验结果与理论计算值在测量不确定度内一致。

国产无机闪烁晶体LaCl_3∶Ce的探测能力和时间响应测量

以国产的掺铈氯化镧(LaCl3∶Ce)闪烁晶体与线性电流大于1.5 A的光电倍增管构成闪烁探测器,利用60Co、137Cs放射性标准源场,实验测量这种探测器对γ辐射的探测能力,并与同情况NaI∶Tl闪烁探测器进行比对;利用266 nm单色激光和ns级的γ脉冲辐射分别对这种闪烁体的光致激发、辐射激发的时间响应性能进行测量。测量结果表明:国产新型LaCl3∶Ce无机闪烁晶体样品构成的探测器对1.25 MeV、0.66 MeVγ射线的探测能力平均约为同情况NaI∶Tl闪烁探测器的103%,高的已超过了同尺寸NaI∶Tl构成的闪烁探测器;266 nm单色激光光致激发时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.05 ns、17.42 ns、54.30 ns和24.61 ns,ns级的γ脉冲辐射激发的时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.52 ns、21.99 ns、75.13 ns和34.19 ns。

两种光电倍增管增益与总工作电压的关系研究

实验研究了CHφT3、CHφT5型光电倍增管探测器增益与总工作电压的关系,实验研究表明:在标准供电电压上下100V范围内,光电倍增管探测器增益M与总工作电压U的关系可分别表示为:dM/M0=8.28dU/U,dM/M0=6.08dU/U。

一种中子等探测效率探测器死时间效应研究

设计制作了一个长硼中子计数器,采用伴随粒子法标定了探测器的中子探测效率,约为2×10-6n/c,其测量不确定度约为17%左右。利用双源法测量了探测器的死时间,约为1.02μs,其测量不确定度约为0.2μs。同时分析讨论了影响探测器死时间的各项因素。

^(208)Hg β衰变新γ射线的初步观察

利用８．４ＭｅＶ／ｕ的１８Ｏ束轰击天然铅靶，分离出汞元素产物，并以此研究２０８Ｈｇβ衰变的新γ射线．除已报道的γ射线以外。

探测丰中子核弱γ活性的符合反符合系统

HPGeγ探测器的γ射线能量信号与 4πΔEβ 探测器的 β射线能损信号相符合 ,再与大的BGO探测的正电子湮灭 5 11keVγ射线信号作反符合 ,由此构成的特殊探测系统在新丰中子核素2 0 9Hg的首次观察中起到了重要作用 。

国产LaCl_3:Ce探测器裂变γ能区多能量点灵敏度测量

应用60Co强γ源进行康普顿散射,再结合0.67MeV(137Cs源)和1.25MeV(60Co源)标准γ源,获得裂变γ能区多种能量γ辐射。以国产掺铈氯化镧(LaCl3:Ce)闪烁晶体样品配光电倍增管构成快响应闪烁探测器,在这些γ能量下对LaCl3:Ce探测器灵敏度进行了测量。测量结果表明:以LaCl3:Ce对0.67MeVγ的灵敏度为归一基准,LaCl3:Ce对1.25MeVγ的灵敏度约为1.28;对尺寸为φ40mm×2mm的LaCl3:Ce,能量在0.39～0.78MeV之间对应的灵敏度最大为1.18,最小为0.96;对尺寸为φ40mm×10mm的LaCl3:Ce,最大为1.06,最小为0.98。本测量数据可为理论计算LaCl3:Ce能量响应定标、校正提供测量数据参考,为获得裂变γ能区LaCl3:Ce探测器综合灵敏度提供实验数据依据。

不同晶体时间响应参数对脉冲辐射测量统计涨落影响评估

为评估不同时间响应参数的无机晶体所造成的统计涨落对零功率堆瞬发中子时间常数α测量结果的影响,构建数值模型对其进行计算。结果表明:原本为负常数的α曲线,经过不同时间响应参数的晶体卷积后,α值由常数变成曲线;且在时间零点附近急剧变化,甚至出现正数值;晶体时间响应参数越大,偏离α值越多;对于不同的晶体,时间零点附近α值变化区间不一样,慢晶体的变化区间最长。

晶体传递函数在中子发展史常指数数据还原中的应用

利用激光辐照脉冲法,实验测量了无机晶体CeF_3的时间响应函数,并将它应用于零功率堆中子发展常数的数学卷积处理中,分析了双指数型时间响应函数对零功率堆中子发展史常数在数学卷积后对输入函数的影响。

Z箍缩动态黑腔冲击波辐射图像诊断

在"聚龙一号"装置上开展了单层钨丝阵加载重泡沫的动态黑腔实验,初步研究了Z箍缩动态黑腔中冲击波传播和黑腔形成的物理过程.获得了冲击波辐射环的演化图像,分析了丝阵等离子体与泡沫的作用过程及动态黑腔内的辐射特性.测得冲击波的向心传播速度为(14.2±1.7)cm/μs,冲击波平均宽度为0.8—0.9 mm.冲击波辐射环的发光强度沿角向分布的标准偏差约为±10%,中心黑腔区的标准偏差约为±4.2%.

EAST托卡马克装置上TOF谱仪屏蔽体设计的模拟计算

采用中子飞行时间谱仪测量EAST装置上的中子能谱时,对于散射量的屏蔽是能否得到有效数据的关键。本文利用三维蒙特卡罗输运程序,通过对EAST托卡马克装置的细致建模,对大厅环境的散射量进行了模拟计算,在考虑了各散射体贡献的基础上,采用叠代计算的方法,提出了满足双晶TOF谱仪屏蔽体的优化设计方案,为后续EAST装置上TOF的有效运行提供了关键技术支持。

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。

强脉冲中子源时间分布下降沿探测技术研究

利用塑料闪烁体和光电倍增管组成的测量系统（ST—PMT系统）具备极短荧光衰减时间和高灵敏电荷放大能力的优点，研制了门控ST—PMT探测器阵列，成功对DPF波形后沿中子峰下3～4个量级的物理图像进行了诊断测量。测量了PF-22等离子体焦点装置（DPF）中子波形峰下3个量级与中子峰的时间间隔，在距DPF峰时间50、100、160和290118处，与DPF峰相差倍数为10、100、300和1000倍。

熔化靶技术用于在线同位素分离器

将熔化铅靶技术应用于在线同位素分离器。 6 0 0MeV中能18O束轰击熔化铅靶的反应产物通过传输管扩散进入离子源 ,由带传输系统进行汞同位素的收集和传输。实验观测到了汞的若干同位素的γ射线。

^(137)Eu衰变的在线测量

使用在线同位素分离器及快带传输系统研究了缺中子稀土核137Eu的衰变性质，测量了A＝137核的γ、X单谱及γ-X、γ-γ符合谱，得到了137Eu核的半衰期为9．8s，并观测到了137Eu的一条能量为209．0keV的衰变γ线．