在25AMeV^6He+~9Be双中子转移反应中位置灵敏望远镜探测器的应用

叙述了25 AMeV^6He+~9Be 双中子转移反应微分截面测量的实验设计思想。对某些角度望远镜探测器的构造进行了改进,并与其它探测器一起用于出射粒子鉴别。实验的初步分析结果表明:基于双中子转移反应设计的探测器布局和构造达到了实验的设计要求。

基于透镜阵列多元聚焦的连续晶体三维位置灵敏探测器设计和仿真

连续晶体闪烁体探测器可以实现γ射线作用点的三维位置定位。本文提出一种新的探测器结构,引入透镜阵列实现作用点定位。探测器采集多元聚焦图像,从而改变对连续晶体闪烁光分布探测的需求。文中建立连续晶体、透镜阵列和光子计数器阵列的模型进行模拟研究,建立多元聚焦的光路反演重建算法定位γ射线作用点的三维位置。通过重建结果分析评估基于透镜阵列的连续晶体探测器性能,这种结构具有较好的定位能力和位置分辨。对于尺寸为48 mm×48 mm×45 mm的硅酸钇镥(LYSO)闪烁晶体,实现了xy平面位置分辨优于1.54 mm,z方向位置分辨优于3.13 mm。基于连续晶体和透镜阵列结构的探测器还可对多作用点的情形进行重建,分析三组选定位置的重建结果,该结构对双作用点定位具有可行性。

边界元法计算束流位置探测器的灵敏度系数

为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)束流位置测量的需求,研制了各种类型的束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)。位置灵敏度系数是BPM的一项重要参数,通过它可以精确计算束流的位置。使用边界元法计算束流位置探测器的灵敏度系数,适用于在无法使用天线模拟束流进行实际测量和有限元软件进行模拟的场合。以HEPS储存环BPM的参数为例,首先用边界元法分析计算了具有圆形横截面的BPM的位置灵敏度系数,在此基础上,分析了椭圆形(HEPS增强器)与八边形(BEPCⅡ储存环)管道的系数。将该方法应用于BPM的设计与分析中,确定了高能光源增强器BPM纽扣电极的方位角和北京正负电子对撞机BPM的纽扣电极间距。此外,计算了上述BPM的位置灵敏度系数分布Mapping图。圆形管道BPM的位置灵敏度系数结果与解析值接近,相对误差在1%左右,椭圆形与八边形管道BPM的计算结果与实际测量结果的偏差都在2%左右,证明了边界元法计算束流位置探测器的位置灵敏度系数是一种可靠的方法,可用于BPM的设计与相关问题的分析。

中国先进研究堆中子织构谱仪二维位置灵敏探测器数据分析与处理方法

中子织构谱仪在航空航天、交通、核工业等领域关键材料的织构研究中具有独特的优势。为了提升探测效率,中国先进研究堆中子织构谱仪在2020—2021年进行了升级改造,将探测系统从单个3He计数管升级为大尺寸二维位置灵敏探测器。本研究针对中国先进研究堆中子织构谱仪升级后的实验测量数据,提出了从二维位置灵敏探测器获得的衍射中子计数到织构极图转换的数据处理与分析方法,并基于该方法使用Python语言开发了中子织构数据处理和分析软件系统,对实际测量数据的应用验证了该软件系统的可靠性。该系统实现了二维位置灵敏探测器数据到极图数据的转换和极图绘制,满足了中子织构谱仪升级后的功能需求。

α放射性表面污染位置灵敏探测器模拟设计

为解决计数型表面污染仪无法给出污染分布的问题,设计了基于闪烁体和硅光电倍增管的α位置灵敏探测器。利用GEANT4模拟了α粒子在探测器中输运与发光全过程,并根据光子的分布重建α粒子的位置。模拟结果表明,采用0.1 mm厚的GAGG闪烁体与1 mm有机玻璃光导耦合的探测器,模拟结果的最高分辨率可达0.1 mm;使用GAGG闪烁体搭建的α位置灵敏探测器分辨率可达0.8 mm,ZnS闪烁体分辨率可达0.4 mm;设计的α位置灵敏探测器具有较高的位置分辨性能,可满足表面污染分布测量的需求。

基于信号幅度的^(3)He管中子探测器刻度算法优化研究

本研究针对中国散裂中子源下的高压中子衍射谱仪中核心组件——位置灵敏型^(3)He管中子探测器的刻度问题进行了深入探究。通过实验验证和理论分析,揭示了传统刻度方法中未考虑到的中子信号幅度对刻度参数的影响,以及由此产生的位置分布畸变和空间分辨率降低的问题。为解决这些问题,本研究提出了一种改进的刻度算法,该算法能够有效地考虑中子信号幅度的变化,从而显著改善了探测器系统的空间分辨能力。经过实验结果分析显示,新的刻度算法不仅消除了位置分布的拖尾现象,而且提高了不同位置处的空间分辨率,与理论预期相符。本研究的成果为高压中子衍射谱仪在极端条件下的应用提供了重要的技术支持,并为进一步优化中子探测器的刻度方法和提高中子衍射技术的应用精度奠定了基础。

一维电阻阳极位置灵敏探测器的研制

叙述了一维电阻阳极位置灵敏探测器的原理、构成以及相应的电子学获取系统，测量了探测器的各种特性和参数。

一种高性能双维位置灵敏平行板雪崩探测器

本文描述了为兰州放射性离子束流线(RIBLL)研制的一种高性能平行板雪崩计数器(PPAC)。它由中心阳极和X、Y位置阴极构成,阳极—阴极间距3mm。阳极为1.5 mm 厚Mylar膜,双面镀金。阴极为f25mm 镀金钨丝,丝距1mm,位置读出采用电荷分除法。工作气体异丁烷。当工作气压为700 Pa,阳极电压为500 V时,对3组分a粒子位置分辨 0.76 mm(FWHM),探测效率约99.1%。

一维位置灵敏电阻阳极低能重离子探测器

本文讨论了微通道板电阻阳极低能重离子探测器的原理，给出了已研制成功的位敏电阻阳极离子探测器的结构和信号分析电子学线路。用￣（２３８）Ｐｕα放射源测量了位敏探测器在有效面积范围内的位置信号、位置线性和位置分辨。位置分辨好于０．３ｍｍ，已满足了离子原子碰撞的实验要求。

楔条形阳极探测器位置灵敏的理论计算

通过对楔条形阳极探测器位置灵敏坐标计算公式的推导,证明了楔形和条纹分布面积所对应的级数是等差级数.分析了楔形底宽和条纹宽度等差系数这两个设计参量对探测灵敏度的影响.研究了电极电容的电容性耦合效应对位置灵敏的影响,通过对楔条形阳极探测器坐标计算公式的修正,可在不影响分辨率的前提下有效地消除电容性耦合效应所产生的扭曲变形.

用于束流剖面探测的位置灵敏探测器

介绍了用于剩余气体束流剖面探测系统的位置灵敏探测器的原理和结构。测试了探测器的性能,得到了位置分辨、位置线性、探测效率及探测器本底。

中子三轴谱仪二维位置灵敏探测器标定

二维位置灵敏探测器(PSD)参数是中子散射谱仪实验数据分析的必要参数,主要用于角度和谱形修正。为此提出了PSD标定方法,并对冷中子非弹性散射/三轴谱仪所使用的PSD探测器进行了标定,获得了工作偏压、像素大小、空间分辨、探测效率及效率均匀性等数据。实验结果表明,探测器的工作偏压为4.2-4.4 kV、像素大小为0.32 mm(H&V)、探测器的空间分辨为2.15 mm(H)×2.04 mm(V)、探测效率为90.47%、效率均匀性优于10%,达到了谱仪设计要求。所建立的探测器测试方法对探测器研制和实验数据分析具有参考价值。

两种位置灵敏平行板雪崩探测器

为兰州重离子加速器放射性次级束流线 (RIBLL)设计研制了两种结构双维位置灵敏低压气体平行板雪崩探测器 (PPAC)。用 3组分α粒子辐照 ,传统结构的PPAC ,对于 70 0Pa异丁烷和C3F8工作气体 ,分别得到 0 76mm(FWHM )和 0 64mm(FWHM)的位置分辨 ,探测效率为 99 1 %。新的多级位置灵敏平行板雪崩探测器 (MPPAC) ,对 65 0Pa异丁烷工作气体 ,测得 0 5 8mm (FWHM )的位置分辨、99 2 %探测效率和色散远好于± 0 2mm的位置线性。MPPAC增益较传统PPAC高 ,C3F8较异丁烷阻止本领强 ,适合探测较轻粒子。

电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统

介绍了用于电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统。一维位置灵敏探测器可以大大提高谱仪的探测效率。其读出系统包括电荷灵敏前置放大器、主放大器、位置信号采集板和接口电路。使用自己设计的信号源对系统进行了测试 。

基于塑料闪烁光纤阵列的γ射线位置灵敏探测器数值模拟

基于蒙特卡罗的模拟方法,设计了一个基于塑料闪烁光纤阵列的γ射线位置灵敏探测器并对其性能进行了系统的研究.分析了该探测器在高能γ粒子辐照下的康普顿散射特性和圆形塑料闪烁光纤的能量泄漏情况,发现随着入射能量的不同,康普顿边缘峰值也相应变化,并且和入射光子能量--对应.考虑阵列间粒子串扰的情况下,利用此特性得到该位置灵敏探测器在0.8～7.0MeV的γ入射能量下,能量分辨率和空间分辨率分别能够达到10%和cm 量级.但由于闪烁光纤原子序数较低,在较高能区的探测效率也较低,只有15%左右或更低.这就使得利用闪烁光纤阵列探测器不能同时满足较好的空间分辨率和能量分辨率,两者出现-定的矛盾.

双维位置灵敏探测器性能测试

对用于放射性次级束测量的大面积双维位置灵敏探测器 (PSD)的性能进行了测试。通过选择实验中电子线路的脉冲成形时间 ,并改进数据处理方法 ,即主放大器的成形时间常数要大于6 μs,而位置路的时间常数约为 0 .5— 1μs ,且在位置公式中使用能量信号作为分母 ,测试得到了较好的位置分辨和能量分辨及线性。结果表明 。

二维位置灵敏硅探测器性能测试

用￣（２３９）ｐｕα源和４０与７０ＭｅＶ的Ｏ和Ｃ离子在Ａｕ靶上的散射束对二维位置灵敏硅探测器的性能进行测试。结果表明：在这种测试条件下，在计算位置的公式中用能量信号代替４个位置信号之和可获得更好的位置分辨；主放大器的成形时间对探测器的位置分辨有较大的影响。

硅多条两维位置灵敏探测器的研制

描述了用平面工艺技术研制基于硅多条的两维位置灵敏探测器的制备工艺技术及性能测试初步结果。这种探测器的灵敏面积为50 mm×50 mm。P掺杂面被等分成相互平行的长度为50mm,宽度为3mm的16条,相邻条之间的间隔为100μm。硅条P掺杂层是一层均匀分布的电阻层,利用电荷分除法,可以得到入射粒子在该条上的位置(Y位置)。当探测器工作在全耗尽偏压下时,大部分单条的反向漏电流<30nA。对239Puα粒子得到能量分辨率<2.5%,位置分辨<0.5 mm。

一维位置灵敏塑料闪烁探测器的测试

随着兰州重离子加速器HIRFL的建成出束,一批实验终端也已经建成并投入使用。大面积位置灵敏电离室终端是其中之一,它包括一个80cm,一个140cm的电离室。电离室具有较大的立体角,可以测量低能粒子的能量及空间位置,可鉴别粒子电荷,如配以时间测量,还可鉴别粒子质量。但气体电离室质量厚度不大,对轻粒子阻止本领低,所以在电离室后面加上较厚的塑料闪烁探测器,以满足中能物理实验的需要,可以测量出射粒子和碎片的能量,并能鉴别粒子种类,同时还可以得出粒子的位置、多重性等信息,有利于进行符合测量。

应用ITO膜作电荷收集极的位置灵敏探测器

首次尝试将ITO(IndiumTinOxide)膜与微通道板 (MicrochannelPlate)结合用作位置灵敏探测器 ,并对该探测器的线性、位置分辨及探测效率作了测试 。