基于SiPM的硫化锌闪烁探测器设计与研制

基于SiPM的优良性能和特征,以SiPM和硫化锌闪烁瓶组合探测方式设计探测器。该探测器包括前端信号探测与采集电路和温度控制系统。信号探测与采集电路以交流耦合方式设计前置放大电路,经单道脉冲幅值甄别电路输出计数脉冲用于放射性含量计算。温度控制系统依据分布式测温模块反馈结果,配合模糊PID算法调节半导体制冷器输出功率,实现探测器实时温度调控。实验结果表明,在温度控制系统作用下,当环境温度为40℃时探测器的探测效率由80%提升至94%,其稳定工作的动态温度范围由(-15~30)℃扩展到(-15~40)℃,基本满足野外实际环境的应用需求。

LaBr3晶体几何因素对发光效率及探测效率影响模拟研究

利用蒙特卡罗软件MCNP对溴化镧探测器几何因素对发光效率和γ能谱的探测效率的影响进行分析。当不断增大溴化镧晶体的几何尺寸,发光效率和探测效率会明显非线性增大,尺寸的增加与探测效率增长的数值会逐渐放缓,晶体尺寸过大时,晶体本身自吸收效应增强,收益越来越小。此结果可为溴化镧晶体尺寸设计提供技术参考。

袖珍式BGO晶体伽马辐射仪的研制

采用一体化理念设计了一款袖珍式伽马辐射仪,外壳采用ABS(苯乙烯、丁二烯、丙烯腈三元共聚物树脂)加PC(聚碳酸酯)材料组成,整机轻盈便携,通过TYPE-C标准接口兼顾数据通信和充电功能。介绍了仪器探测器选型和设计、主控系统设计和外围功能模块设计。通过高精度高阻抗运放和极零相消电路增强了信号输入响应,提高了信噪比。采用单节26650型钴酸锂电池为系统供电,通过设计高精度电压检测电路和延迟保护电路,实现电池充电回路或放电回路的正常运转,使得仪器可以连续工作48 h。仪器采用BGO晶体+SiPM组合作为辐射探测器,具有体积小、功耗低和探测效率高的特点,可应用于多个领域辐射探测。通过用计量站标准体源模型标定,仪器主要技术指标完全符合JJG(军工)29—2012检定规程要求。