用于4πβ-γ符合测量的4π多丝正比室研制

4πβ-γ符合测量装置的β探测器通常为单丝结构的正比计数器,由于其电场分布呈发散状,探测面积有限,因此只能进行放射性点源的活度测量。为使4πβ-γ符合测量装置直接测量大面积放射源活度的要求,研制用作4πβ-γ符合测量装置β探测器的4π多丝正比室,并进行β坪曲线测试和本底测量。结果表明,β坪曲线的坪长约270 V,上排和下排阳极丝的坪斜分别为8.3‰和9.6‰(60 Co),8.3‰和8.9‰(90 Sr-90 Y),坪斜均在10‰以内;本底计数率均在10 s-1以内。因此,4π多丝正比室可以作为4πβ-γ符合测量装置的β探测器进行进一步的研究。

掠入射涂硼多丝正比室中子探测器设计及其性能模拟

针对国内中子散射谱仪对高效率高位置分辨的热中子探测器需求,对基于多层掠入射涂硼多丝室的新型位置灵敏中子探测器进行了模拟研究。利用蒙特卡洛模拟软件Geant4对探测器的中子探测效率、位置分辨率以及基材对中子的散射进行了模拟仿真。结果表明,采用掠入射多层结构可以实现较高的中子探测效率和位置分辨率。当掠入射角度为5°时,采用3层结构可以对波长2.5 A的热中子实现62%的探测效率;对于2 mm的阳极丝间距,掠入射结构下探测器的位置分辨(FWHM)可达0.286 mm。

BEPC试验束描迹多丝正比室

描述了BEPC试验束e、π描迹用的多丝正比室,阳极触发阴极感应重心读出,介绍了室结构、制造工艺和性能研究。

一个二维读出多丝正比室的实验研究

中国散裂中子源(CSNS)反射谱仪中的高精度二维位置灵敏中子探测器以多丝正比室为探测单元。为了深入了解二维读出多丝正比室的性能及为中子探测器多丝室单元设计提供参考和依据,制作了一个二维读出多丝正比室模型。对模型的能量分辨率、正比性、位置分辨率等各种性能进行了较为系统的实验研究。测量得到当阳极高压在1700V^1900V时,多丝正比室模型的能量分辨率在23.5%左右,正比性较好,沿着阳极丝的位置分辨(FWHM)为0.3mm左右。

多丝正比室电荷测量电路的研究

简要介绍了一种用于X射线测量的探测器,多丝正比室(MWPC)的电子学读出系统,重点介绍了该电子学系统中电荷测量(MQ)电路的设计。其中包括了MQ电路的结构,以及FPGA逻辑以及算法的实现。MQ电路可以作为一种通用的读出插件应用在其它探测器的配套电子学读出系统中。最后给出了不同工作方式下的测试结果。

球载多丝正比室新电子学系统

介绍了球载硬Ｘ射线天文望远镜（ＨＡＰＩ－４）的大面积多丝正比室新的电子学系统，所设计的高压电源、高压分配器、电荷灵敏前置放大器、主放大器等单元电路，有效地降低了输出噪声、抑制了能谱畸变，提高了能量分辨率。充３０４ｋＰａ氙气，阳极丝单丝和编组输出，６０ｋｅＶ能量分辨率分别可达７％和８％。

多丝正比室视差效应改善方法

通过模拟研究,找到了一种采用非均匀电极高压来改善探测器视差效应的方法;考察了该方法对多丝正比室的电子收集效率、增益一致性等性能的影响。结果表明:该方法可以显著减小探测器的视差效应,不会影响探测器的电子收集效率,引起的阳极丝增益一致性的变化也基本不会对探测器的总体性能造成影响。

一个特殊运行方式的多丝正比室

本文报道了一个结构特殊的两维读出多丝正比室。它的定位精度好于0.3mm,在垂直于丝方向的定位精度好于0.2mm。

高气压充氙多丝正比室的气体净化装置

本装置的第一级净化器可以把纯度为99.99％的氩(Ar)、氙(Xe)等惰性气体提纯到99.9999％,其中氧气小于0.1ppm,再经第二级净化器后,氧含量小于0.01ppm。使用提纯后的氙,充304kPa氙的多丝正比室,对^(241)Am 59.5keV峰的能量分辨率达6.6％。此装置还能回收多丝室内的氙,重复提纯,使氙得以反复使用。

多丝正比室阳极丝调制作用模拟研究

阳极丝丝位对位置测量的调制作用是制约多丝正比室沿垂直于阳极丝方向定位精度的一个主要因素。研究中利用Garfield程序,针对阳极丝间距为1、1.5和2 mm的多丝正比室结构,研究了阳极丝丝距、漂移区电场以及漂移区厚度对阳极丝调制作用的影响。结果表明,采用阳极丝感应丝等间距的结构可以有效地降低阳极丝调制作用。对于确定的阳极丝丝距和漂移区厚度,一般情况下存在着一个最优化的漂移区电场,在该电场下阳极丝的调制作用可以达到最小。

用于放射性束流实验的低气压二维位置灵敏多丝正比室

为在放射性束流线上进行核反应研究而研制了灵敏面积为50mm×50mm的二维位置灵敏的低气压多丝正比室。低气压多丝正比室为穿透式,在真空中使用,工作气压为800Pa,透射性好,不干扰束流。放射性束流在束测试结果表明:它的x、y方向的位置双径迹分辨为1mm;对30～40MeV的低Z放射性束的探测效率大于80%,适用于中能次级束实验中入射束的定位和反应中产生的带电粒子出射角度的测量。

蒙特卡罗方法在圆柱型多丝正比室多路望远镜系统中的应用

基于圆柱型多丝正比室的多路望远镜系统具有良好的粒子鉴别性能和真事件判选特性,可同时进行多个反应角度的测量,也可同时进行效应谱和本底谱的测量,适合用于研究快中子引起的出射带电粒子的反应。简要介绍了该系统的基本结构及特点,并说明蒙特卡罗方法在该系统中的实际应用情况。

低气压多丝正比室性能的系统测试

介绍了对自行研制的低气压多丝正比室在低能下的系统测试结果。结果显示:在最佳工作条件下,低气压多丝正比室的位置分辨率小于 0.8 mm,时间分辨率小于2 ns,低能下的探测效率接近 100％,适合于放射性核束的束流监测。

低压多丝正比室的位置分辨研究

低压多丝正比室为放射性束核反应的靶前粒子提供位置和时间信号。本工作用241Amα源研究电压、工作气体压强等因素对低压多丝正比室位置分辨的影响。实验结果表明:在不同的气体压强条件下,低压多丝正比室的位置分辨均可达到1 mm,但考虑到时间、效率等因素,实验中需尽可能提高气压。

多丝正比室的不对称结构和能量分辨率

多丝正比室对能谱的测量中发现，２４１Ａｍ的５９．６ｋｅＶ谱线能峰呈双峰结构，电场分布计算，电子漂移过程分析及气体放大倍数的计算表明，丝室结构的非圆对称将导致：１）电子漂移到阳极丝的过程中扫过的电位差统计分布的展宽甚至出现双峰结构；２）气体放大倍数与电子到达方向有关，丝室电场分布的计算中采用了解析解和数值解相结合的方法。

多丝正比室数字化X射线技术及其在健康体检中的应用

目的:探讨DDR在健康体检中的应用价值。材料与方法:选取DDR体检胸片4000例,与传统X线体检胸片4000例比较,按标准评价两组病例图象质量。结果:DDR组优片率达97％,对照组优片率(52.75％),差异极显著(P<0.01)。结论:运用DDR进行健康体检,能获得满意的图象,同时还能降低受照者的放射剂量并提高工作效率。

球载大面积充氙多丝正比室

介绍球载大面积硬X射线望远镜HAPI-4高气压充氙多丝正比室的性能和逃逸门技术。多次球载实验和实验室进行的一系列测试表明该探测器具有较好的能量分辨率和观测灵敏度。充304kPaXe,14和122keV能量分辨率分别为20%和8%。采用逃逸门技术,59.5keV探测效率约38%,35keV能量分辨率约5%,59.5keV能量分辨率约7.5%。在39km气球平飞高度,本底计数8×10-4/(cm2·s·keV)

用于扩展X射线吸收精细结构谱仪的多丝正比室的研制

本文介绍了一个用于扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)谱仪的多丝正比室的研制。重点讨论了补偿电压与并丝技术的运用对丝室性能的影响。前、后多丝室最高计数率分别可达3×10~6计数/秒和6×10~6计数/秒。测量结果表明,室的性能适用于EXAFS测量。

基于延迟线的二维读出多丝正比室电路

针对在多丝正比室中粒子入射到阳极丝产生信号的延迟时间与原初电离的位置有关这一特点,设计了一种基于延迟线方法多丝正比室的电子学读出系统,重点介绍了该电子学系统中的延迟线设计,包括延迟线的结构和延迟单元参数的理论计算。并给出了该延迟电路的模拟仿真和实际测量的结果,验证了这种方法的可行性及优越性。

基于延迟块读出的多丝正比室探测器的研制

为了验证延迟块读出法(Delay-line Readout Method)在大面积中子探测器位置测量中的可行性,研制了一整套应用于中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)工程的二维位置灵敏多丝正比室(Multi-wire Proportional Chamber,MWPC)探测器原型样机。入射粒子在探测器中的位置信号首先通过一组5 ns延迟块在相反两端输出,再进入高精度时数转换器(Time to Digital Converter,TDC)电子学系统,转换为时间差数字信号的方式记录下来,最后运用root软件进行数据分析。分析结果表明:从绘制的二维图中能看到α源3个不同位置坐标,与α源的摆放位置一致且位置分辨均好于2 mm,说明研制出的MWPC探测器与延迟块读出法能完美匹配起来,达到高精度的位置测量需求。