CLYC晶体探测器在密度测井中的响应特性研究

Cs_(2)LiYCl_(6):Ce(CLYC)作为一类新型闪烁晶体探测器,在辐射安全和放射性测井等方面具有良好的应用前景。为考察CLYC晶体探测器在伽马粒子探测时的响应特性及在密度测井中的应用效果,利用蒙特卡罗数值模拟,对其能量分辨率、不同探测器源距下的探测效率、地层探测深度进行对比分析。根据不同晶体探测器获取的多种密度、岩性与流体情况下的密度测井响应,评价CLYC晶体探测器的应用效果。研究表明:CLYC晶体探测器能量分辨率较高,介于LaBr_(3)、NaI晶体探测器之间;粒子探测效率较低于NaI晶体探测器,但其地层探测深度基本与NaI晶体探测器保持一致。应用CLYC晶体探测器获取的密度响应结果与NaI晶体探测器近似,能够有效应用于地层密度获取。该研究可为测井密度测量时探测器选取提供理论基础。

基于数字化技术的芪晶体探测器脉冲形状甄别方法研究

建立了一套基于芪晶体探测器和示波器的数字化中子谱仪,数据获取和处理由基于Lab-VIEWTM发展的软件完成。用电荷积分法、过零时间法、上升时间法和脉冲梯度法实现了对镅铍中子源测量的n/γ甄别。实验比较发现,电荷积分法效果最好且易于实现,具有较好抗噪能力的过零时间法也显示了较好的n/γ甄别能力。

NaI(Tl)晶体探测器对β^+粒子湮灭产生的γ探测效率

利用蒙特卡洛方法计算了NaI(Tl)晶体探测器对MarinelliBeaker容器中β+ 衰变气体衰变后β+粒子湮灭产生的γ的总探测效率。计算中 ,由于考虑了β+ 粒子的湮灭几率与物质密度相关这一因素 。

井下NaI晶体探测器模拟前端电路的研究

为提升NaI晶体探测器在井下应用时信号调理的可靠性,降低脉冲幅度亏损,提高信噪比和抗过载能力,提出了一种适用于井下应用的NaI晶体探测器模拟前端电路的设计。通过对NaI晶体探测器光电转换信号模型进行分析,结合石油测井应用中对γ光子脉冲幅度分析的技术要求,采用电荷前置放大器配合高精度温度传感器,基线恢复器,脉冲幅度放大器,低通Sallen-Key滤波器构建精练电路,实现了模数（ADC）转换前0～4.5V范围内精密准高斯脉冲信号成形。经实验测定,脉冲信号成形后信号通过率大于300 kHz,脉冲展宽约6μs左右,可有效提升井下γ射线能谱分析的可靠性、精确性。

GRM复合晶体探测器读出系统设计

针对SVOM卫星中的γ暴监视仪的叠成闪烁体探测器,设计了一套混合信号读出系统,用于获取GRM复合晶体探测器输出电压脉冲幅度与信号宽度,并根据脉冲的宽度对信号进行甄别分类。在系统设计中采用FPGA对系统进行时序控制,使用高速峰值保持电路对复合晶体输出信号进行峰值保持,利用RS232数据接口完成测试系统与PC机的数据交换。测试结果表明,本工作所设计的系统可稳定可靠地实现对复合晶体输出信号的获取与甄别分类。

NaI(Tl)晶体探测器对面源的γ绝对探测效率

用数值积分方法计算了 Na I(Tl)晶体探测器对 Marinelli Breaker型容器内表面源的 γ绝对探测效率。

基于三NaI(Tl)晶体探测器的放射源定位研究

设计了一种三NaI(Tl)晶体组成的γ射线源定位探测器系统,并通过模拟仿真及实验研究了三NaI(Tl)晶体探测器在137Cs辐射场中全能峰占比计数随距离及入射粒子方向变化的关系。结果表明:在远距离探测情况下,采用全能峰占比法可以有效消除源与探测器间距对角度分辨的影响。对于探测距离约为2.58m的1.36×10^6Bq的^137Cs源,测量的最大角度偏差≤1.72°,定位位置相对偏差为3.71%。

一个新LiNbO_3晶体探测器理论计算方法

对一种新的用于超快电磁脉冲检测的晶体探测器，首次给出一个普遍情况下的理论计算方法，用此方法，不需要将任意辐射场下产生的折射率二次方程标准化，而可以在原主轴坐标系中直接将测量值△φ与辐射场强Ｅ。连系起来．根据辐射场在晶体中分布与超快脉冲群速度失配，还给出了探测器制作的尺寸要求。

BaF_2、BGO、NaI、CsI复合晶体探测器高空γ本底水平

把4个直径5cm的复合晶体探测器(NaI/BaF_2,NaI/BGO,NaI/CsI和NaI/NaI)用气球载至36km高空,观测了它们的本底水平。无论是在符合或反符合状态工作,4个复合晶体探测器主晶体的积分计数率基本一致。NaI/BGO探测器的计数率微分谱低于NaI/CsI和NaI/NaI探测器的相应值;NaI/BaF_2探测器的符合计数率微分谱低于NaI/CsI和NaI/NaI,而反符合计数率微分谱不高于NaI/CsI和NaI/NaI的相应值。

对CsI(T1）晶体探测器传统的能量校准方法局限性的研究

文章介绍了CsI(T1)晶体探测器能量刻度的传统方法,并对其局限性进行了研究,发现对大角度范围内的CsI(T1)晶体无法探测到的粒子或是只能探测到某个或某几个产额较高的粒子时,传统方法无法实现对所有粒子进行能量刻度。因此文章的研究具有重要的现实意义,对开创一种新的刻度CsI(T1)晶体探测器能量的方法起到了推动和促进作用。

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。

复合晶体探测器中数字化波形甄别器的设计

为满足X射线辐射探测脉冲波形甄别器(PSD)实时性要求,提出了一种新型的数字PSD设计。应用快速模数转换(Flash-ADC)技术,在电路前端对电压脉冲采样将模拟信号数字化;用数字信号处理技术计算采到的波形与理想NaI和CsI波形模板相关系数的差,并以此特征量作为判别采到的信号是否为NaI信号的依据,经计算处理可实时给出甄别结果。用Geant4和Matlab模拟了光子从入射探测器到最后生成相关系数差的分布的整个过程。结果表明:新型数字PSD误判率小于0.5%,满足实时处理事例50ms-1计数率的要求。

TEXONO低能中微子实验中的CsI(T1)晶体探测器

TEXONO合作组首次采用CsI(T1 )晶体测量反应堆中微子的能量、通量和反常磁矩 ,描述了实验的基本原理 。

用于暗物质探测实验的CsI(Tl)晶体探测器性能的实验研究(英文)

在直接测量暗物质的实验中 ,反冲核能量的QuenchingFactor是一个重要参数 .用低能X射线源对一套测量入射中子引起的反冲核能量QuenchingFactor的系统进行了能量刻度 ,得到了这套系统的能量响应关系 .PMT单光电子的发射对应于晶体中的能量沉积约为 0 .3 2keV .同时研究了不同能量的X射线引起的PMT输出电流信号的积分时间宽度与积分电荷的关系 。

基于平板型闪烁晶体成像探测器位置刻度系统

对于通过准直方式成像的γ相机,因其闪烁体、位置灵敏光电倍增管(PSPMT)光阴极均具有一定的厚度,以及通过重心法计算位置的方式等原因,造成了γ相机在不对所成图像进行修正的情况下,这些γ图像向中心压缩,即出现边沿压缩效应。为减少和修正边沿压缩效应,本文设计了一套刻度系统。该系统采用逐点扫描探测器表面的办法,获得平板型探测器有效区域内所扫点位置与探测器响应位置的原始信息,得到进入探测器的光子的真实位置与γ相机电路输出信息之间的关系映射,形成用于还原每个进入γ相机有效区域内γ光子的实际位置的查找表,从而有效解决了γ相机成像时无法避免的边沿压缩效应造成的图像畸变。该系统在刻度过程中无需人工干预,自动生成位置查找表,为γ相机小孔成像的图像还原或编码孔成像的图像重建提供了必要条件。

平面天线在场效应晶体管太赫兹探测器中的应用

为了提高场效应晶体管太赫兹探测器的响应度并降低噪声等效功率,需要对探测器集成平面天线的结构进行合理设计与优化,本文对集成平面天线结构的场效应晶体管太赫兹探测器的研究进行了深入调研。首先,对场效应晶体管太赫兹探测器的工作原理进行了分析,介绍了集成平面天线如何解决耦合太赫兹波效率低的问题。然后,介绍了一些常用的平面天线结构,包括偶极子天线、贴片天线、缝隙天线、grating-gate和其他类型的结构,比较了各种天线的性能以及引入后对太赫兹探测器响应度的影响。通过对比不同天线结构的探测器响应度和噪声等效功率等参数指标,发现:采用平面天线结构之后,场效应晶体管太赫兹探测器的响应度有了大幅度的提升,各种类型的天线对探测器响应度都有不同程度的提升。本文着重介绍了几种集成于场效应晶体管的平面天线结构,包括各种天线的性能和研究进展,最后分析了场效应晶体管太赫兹探测器存在的问题和发展趋势。

高分辨率密度测井探测器晶体尺寸的选择

为了合理选择探测器晶体尺寸,以提高高分辨率密度测井探测器对地层的反应能力和测量精度,应用Monte Carlo数值模拟技术,对不同半径的长、中间、短源距探测器晶体,分别计算得到了探测器计数随晶体长度的变化规律,探测器对地层灵敏度随晶体长度的变化规律。由计算结果得出,晶体的半径和长度直接影响到探测器的计数和对地层的灵敏度;短源距探测器晶体半径以稍小为宜,长度应低于1.7cm;中源距探测器晶体半径以稍大为宜,如1.4cm,长度宜在2～3.5cm之间;长源距探测器晶体半径应在仪器直径允许范围内以大为宜,长度宜在5～6.3cm之间。

基于wxWidgets的闪烁晶体阵列探测器数据获取软件设计

介绍了一种用于闪烁晶体阵列探测器读出电子学的数据获取与分析读出软件。软件基于wx Widgets平台开发,采用了模块化设计,上位机通过USB总线与电子学硬件部分通信。软件系统包括命令行接口模块、数据采集模块、参数测量模块、时间和幅度校准模块以及实时显示模块。将软件应用于闪烁晶体阵列探测器系统的调试与测试,结果表明:软件可方便地应用于其它探测器前端电子学的读出系统中,具有广泛的应用前景。

基于半导体性单壁碳纳米管/富勒烯异质结的高性能透明全碳光电探测器

利用半导体性单壁碳纳米管(SWCNT)的高吸收系数、优异的光电特性和高载流子迁移率等特点,本文构筑了基于半导体SWCNT(sc-SWCNT)/富勒烯(C60)异质结的透明全碳宽光谱的场效应晶体管光电探测器。该器件的大部分结构均由碳基材料组成,全碳异质结作为导电沟道材料,金属性SWCNT作为源漏电极,氧化石墨烯(GO)作为介质层,在可见光波段的透光率均高于80%。电学测试结果表明:该光电探测器表现出了较强的栅控能力,实现了从405~1064 nm的可见光-近红外宽光谱响应,在5 mW/cm^(2)的940 nm激光照射下,该器件光电响应率可以达到18.55 A/W,比探测率达到5.35×10^(11)Jones,同时,表现出了优异的循环稳定性。

用NaI(Tl)探测器在线测定大体积水中的γ弱放射性

文章介绍了用NaI(Tl)晶体探测器对大体积水中的γ弱放射性直接快速在线测量的方法,并用^(40)K液体源和点源(^(60)Co,^(137)Cs)进行了效率刻度。可行性研究表明,对φ100×100mm的NaI(Tl)晶体探测器,监测水池的容积在1m^3左右是可取的。监测装置的最小可探测的放射性比活度可望好于9.2×10~2Bq/m^3。实际监测中,还要对工业下水进行鼓泡赶氡。