超低本底流气式正比计数器在样品总α/β测量中串道影响修正

超低本底流气式正比计数器是样品总α/β测量的理想探测器,但本身具有较强的串道现象,影响样品测量的准确性。系统研究了流气式正比计数器在同一质量厚度、不同241 Am和40 K质量分数下α→β、β→α串道影响,建立了总α/β串道修正的二元方程,并与遮盖修正法进行对比,对自制的25组α/β模拟粉末样品进行了测量和串道修正。结果显示α→β串道影响较大,修正因子随着α计数率的变化并非恒定值;β→α串道修正因子影响较小,其平均值为0.001;遮盖修正法对模拟粉末样品中β测量结果的修正效果较差,其相对偏差绝对值介于1.4%~45.0%;二元方程修正法对模拟粉末样品中β测量结果的修正效果较好,其相对偏差绝对值介于0~5.5%。

基于超宽频带地震计的低频长周期波动初步研究

在梳理分析成都地震监测中心站超宽频带地震计JCZ-1T记录的测震资料时发现,资料中存在低频长周期波动。本文中利用水电站冲闸实验与低频长周期波动波形实时形态进行对比分析,证明了低频长周期波动与台站附近水电站冲闸作业存在直接关联性,并且从实验中得到影响低频长周期波形形态变化的两个重要因素分别为冲闸时间以及冲闸规模。根据实验结果认为低频长周期波动实际反应的是水电站冲闸时水位和水流量从发生急剧变化到逐步恢复平静的“振荡”过程。

一次弱天气背景下浙江局地暖区暴雨成因分析

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热带高压之间东南气流的维持,为暴雨区提供充沛的水汽来源,925 hPa超低空偏南风急流的加强有利于低层增温增湿,不稳定层结加剧,暴雨区位于急流轴左侧;整层高湿背景及较低的自由对流高度导致的弱抬升条件就能触发对流,中高层气旋性辐合旋转加强使暴雨加强,较厚的暖云层有利于提高降水效率;地面中尺度辐合带的生成激发了初始对流,其维持和加强不断激发对流云团生成,产生列车效应,导致暴雨形成。龙门山小尺度地形有利于东南气流在迎风坡强迫抬升,对流加强,且垂直速度的发展程度与地形有较好的对应关系,地形高度越高,激发的垂直速度越强。

地下实验室μBq/kg量级辐射本底测量装置研究进展

中国锦屏地下实验室开展暗物质直接探测、无中微子双贝塔衰变等稀有事例探测实验,需要在地下实验室建立极低本底测试平台,对大部分材料实现毫贝可每千克(m Bq/kg)量级的放射性水平测量;对铜等材料实现微贝可每千克(μBq/kg)量级的放射性水平测量。正在建设中的极低本底分析测试平台,针对材料放射性筛选需求建立地下放射性测量分析系统和μBq/kg量级辐射本底测量装置,使用低本底高纯锗伽马谱仪作为探测器。μBq/kg量级辐射本底测量装置的设计目标是实现对10μBq/kg量级的材料放射性的测量。

辽宁省钢铁行业实施超低排放改造背景调查研究

为推进辽宁省钢铁行业超低排放改造工作,开展对辽宁省钢铁行业重点企业进行超低排放改造的实地调研,了解和掌握省内钢铁行业基本情况、实施超低排放改造面临的困难,并提出工作建议。

大面积超低本底α电离室的研制

研制了一台大面积超低本底α电离室用于超低α表面发射率测量。电离室充入高纯气体并采用流气工作模式,由于对宇宙射线中的μ子和环境中的γ射线不灵敏,去除氡气后电离室的本底主要来自于内表面发射的α粒子。利用脉冲形状分析技术,可分辨出α粒子是来自电离室内表面还是样品,甄别掉内表面发射的α本底,电离室即可达到超低本底,可进行超低α表面发射率样品测量。该电离室的有效探测面积为1 521cm^2,α本底可达3×10^(-4) cm^(-2)·h^(-1)。

一种多路低本底α测量仪设计

文中介绍一种可同时测量5个样品总α的低本底测量仪的设计思路、电路原理和结构特征。在分析了低本底α测量的特点和原理,以及对测量仪的功能要求的基础上,对仪器电路、软件进行了设计,使其对于241Amα源的2π方向探测效率≥68%时,本底计数率≤0.002 3 cm^(-2)·min^(-1),实现了本底超低、操控简单、质量轻、体积小和性价比高的目的。仪器主要用于地质勘查^(210)Po分析时样品多情况下的检测,也适用于水质监测和环境放射性评价等领域微弱α放射性的检测。

多丝正比室结构优化模拟设计

对超低本底多丝正比室的结构优化进行模拟设计,采用ANSYS有限元分析软件对正比室内部结构进行建模.SRIM软件计算a粒子射程.Garfield程序模拟次级电子在不同参数设置的正比室中的漂移轨迹。模拟结果表明,优化后的正比室可以对不同入射方向的α粒子进行筛选,有效抑制了来自探测器的本底干扰,得到最优的正比室结构设计参数。

暗物质直接探测实验辐射本底研究--以锦屏大设施项目为例

暗物质研究是当前最重要的基础前沿课题之一。暗物质直接探测实验有助于人类理解暗物质进而认识物质的起源和宇宙的形成与演化。通过分析在暗物质直接探测实验中宇生和原生放射性核素两类本底源和屏蔽方法,以中国锦屏地下实验室(CJPL)极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(DURF)项目为例,从技术路线、建设地点和系统构成三方面详细介绍降低本底的实验方案。该项目为推动我国基础物理前沿研究提供一流实验平台。

火花源原子发射光谱法测定钢中超低碳、氮、磷和硫

研究了火花源原子发射光谱法测定钢中超低碳,氮,磷和硫。对样品的处理方法、氩气的纯度和流量等影响因素进行了探讨。通过共存元素的干扰校正,改善了校准曲线拟合线性关系和试样点的离散度。测定了C,N,P和S的检出限分别为2.986,2.403,0.368,0.552μg/g,背景等效浓度分别为274.51,168.88,13.19,18.80μg/g。对于小于30μg/g的C,N,P和S,测定的相对标准偏差分别为7.79%,18.95%,2.32%和2.70%。类型校正的使用,消除了系统误差,类型校正后的结果与化学法相吻合。

海洋电场信号程控增益超低噪声采集系统设计

针对海洋电磁勘探中微弱动态电场信号的宽测量范围需求,提出了一种电场信号程控增益超低噪声采集(Programmable Gain Ultra-Low Noise Acquisition,PGULNA)方法,给出了系统设计实现。设计的程控增益超低噪声采集电路以低噪声运算放大器为核心,将D/A转换器内部电阻网络作为可编程反馈电阻,通过改变D/A转换器数字控制量进行电路增益调整。给出了所设计的PGULNA电路的理论噪声分析,本底噪声密度理论分析结果为1.84 nV/√Hz@1 Hz。开展了实验室环境测试,测试结果表明,电路通道之间一致性良好,本底噪声密度约为2.6 nV/√Hz@1 Hz,程控增益为1~128倍8挡可调,能够满足海洋电磁勘探中微弱电场信号的宽测量范围采集需求。

多丝正比计数器的优化设计

由于低水平放射性测量中样品计数率非常低,使用多丝正比计数器进行α放射性测量时,本底主要由探测器内壁材料中的α放射性成分贡献.考虑到测量系统本身的放射性干扰一直是制约测量能力的重要因素,降低测量系统本底是α辐射测量的重点.采取在传统多丝正比室添加屏蔽丝的方法,并通过Garfield程序模拟正比室在不同参数设置下电子漂移过程得到正比室各项参数的最优解.模拟结果表明,优化后的正比室可以对不同入射方向的α粒子进行筛选,有效抑制探测器本底,从而得到最优的正比室结构设计参数.

极低辐射本底实验材料放射性筛选要求及实现手段

介绍了国内外极低辐射本底实验现状,总结了对材料放射性筛选的要求和实现手段,给出了相关实验中探测器、屏蔽体、电子学部件等材料的放射性水平。可以看出,筛选材料放射性的手段,主要有低本底γ谱仪分析、辉光放电质谱分析及电感耦合等离子体质谱分析;对大部分材料的放射性比活度要求在mBq·kg^(-1)量级;对探测器材料和内部屏蔽体材料铜的放射性要求更高,放射性比活度需达到0.1~1μBq·kg^(-1)。

BH1217G多路超低本底α测量仪

介绍了最新研制的BH1217G型多路低本底α测量仪的设计思路、技术指标和主要特点。并给出了实际样品的测量比对结果。该仪器主要用于从事放射性工作人员内照射情况的检测以及极微弱α放射性的检测。

双探头高纯锗γ谱仪灵敏度研究

在暗物质和中微子等稀有衰变实验中,探测器材料中的放射性核素衰变所产生的射线诱发实验本底,其沉积能量可能与信号能区重叠。精确测量探测器材料的放射性,更好地理解本底来源和控制实验本底是提升探测器灵敏度的关键。高纯锗γ谱仪能量分辨率高,对样品几何形状没有要求,不需要对样品进行破坏性加工,是广泛应用的放射性测量仪器之一。PandaX合作组在锦屏地下实验室已搭建两套高纯锗γ谱仪(JP1和JP2),为暗物质和中微子实验甄选低本底材料。为提升高纯锗γ谱仪的灵敏度,精确测量更低放射性的材料,我们在现有JP1的基础上,设计双探头高纯锗γ谱仪。通过提升效率和降低本底两种方法,对暗物质和中微子实验关心的不同核素,相比于现有JP1,双探头高纯锗γ谱仪灵敏度预期可提升2~4倍。双探头高纯锗γ谱仪还可以用γ-γ符合方法测量小尺寸的样品,这种测量方式的灵敏度随测量时间有显著提升。

LSA 3000液闪谱仪测量低水平氚水活度的参数优化

本工作优化了超低本底液闪谱仪LSA 3000测量水中氚含量的最佳实验条件和测量方法,归纳总结出该谱仪测定低水平氚水活度的最佳测量模式、测量道值、静置时间等参数。并利用所得结论对青岛地区的环境水样进行了测量。