液体闪烁体探测器n/γ甄别方法的现状与发展

n/γ射线甄别是中子探测的一个关键技术。简要阐述了液体闪烁体探测器中利用脉冲形状甄别n/γ射线的基本原理,综述了传统的基于模拟技术的n/γ射线甄别方法和近年来出现的基于数字技术的n/γ射线甄别方法,同时探讨了各种方法的原理和特点,并指出n/γ射线甄别方法的发展趋势。

^(252)Cf裂变γ射线伴随飞行时间法刻度液体闪烁体中子探测效率

宏观检验实验是检验核数据正确性的重要实验方法之一。液体闪烁体中子探测器是中子核数据宏观检验实验中快中子能谱测量的主要探测器,其探测效率曲线的准确性关系到实验结果的精度。本文采用^(252)Cf中子源的伴随γ射线和飞行时间法测得了液体闪烁体对2.0~10.0 MeV中子的相对探测效率曲线,同时利用飞行时间法和400kV脉冲中子发生器的d-D反应中子源测得了2.9 MeV单能中子的绝对探测效率。将相对探测效率曲线归一到单能点的绝对效率,得到探测器在这一能区的绝对探测效率曲线。使用蒙特卡罗程序NEFF模拟相同参数的液体闪烁体探测器对10.0 MeV以下中子的探测效率曲线。最后将实验结果与模拟结果对比,结果表明实验得到的探测效率曲线合理、准确。

基于模糊c均值聚类的液体闪烁体探测器n-γ射线甄别方法

提出一种基于模糊c均值聚类的液体闪烁体探测器n-γ射线甄别方法。使用便携式实时n-γ射线甄别器在环境中采集中子和γ射线,分别运用模糊c均值聚类和脉冲梯度法进行n-γ射线甄别,并将二者的结果进行比较。实验结果表明,基于模糊c均值聚类的n-γ射线甄别方法取得了与脉冲梯度法相近的结果,同时降低了不确定度,提高了甄别性能。

一类高效低毒安全的新型液体闪烁体

介绍了一种以烷基苯为溶剂的低毒、低腐蚀、低挥发性、高闪点新型液体闪烁体。经长达数年的测量和表征,此液闪具有高透明度、高稳定性、高光产额及良好的波形分辨等优点,易于保存,可以替代基于三甲苯、二甲苯、甲苯等溶剂的具有高挥发性、高腐蚀、高火灾风险并有一定毒性的传统液体闪烁体,且成本低廉,非常适合用于大体积探测器,还可根据需要掺入Gd、Nd等金属,应用于中子、中微子探测等领域。

液体闪烁体探测器中子解谱方法研究现状及发展

中子解谱是中子探测的一项关键技术。利用液体闪烁体探测器求解中子能谱本质上是核物理领域的一个反演问题。简要介绍了液体闪烁体探测器结构及工作过程,概述了基于该类探测器的中子能谱求解原理,重点对各种解谱方法进行了数学描述,对其求解过程进行了归纳总结,最后指出了中子能谱求解方法的发展趋势。

液体闪烁体探测器测量皮秒激光脉冲中子源能谱

在"星光Ⅲ"实验装置上开展皮秒激光脉冲中子源实验,使用液体闪烁体探测器测得较好的中子信号,利用飞行时间法获得中子的能量/时间分布,通过示波器电压时间积分与阻抗之比得到不同能量段的电荷值。建立液体闪烁体探测器Geant4计算模型,通过实际打靶情况与标定情况下液体闪烁体探测器出光口收集到的可见光光子数之比,结合标定的灵敏度数据,获得液体闪烁体探测器对不同能量中子的灵敏度。计算得到源发射的中子能谱,能量在1 MeV以上的液体闪烁体探测器方向测得的中子产额为1.04×108 sr-1。

BC501液体闪烁体对n-γ及能量的分辨与其尺寸的关系

BC501液体闪烁体广泛应用于探测快中子，但测量伴随着很高的γ本底。为寻找具有较好的n-γ及能量分辨的BC501闪烁体，利用脉冲上升时间法，对几种不同尺寸的BC501闪烁体进行n-γ及能量分辨测量。在下阈0．75和1MeV下，分别测量了Am—Be中子源的n-γ分辨谱以及相同条件下的γ上升时间一幅度谱。测量了d—T中子源14MeV的反冲质子脉冲高度分布。对不同尺寸BC501闪烁体的n-γ及能量分辨进行了比较。实验表明，综合考虑n-γ和能量分辨，闪烁体的体积不应太大，长度应在保证效率的条件下适中选择。

BC-501A液体闪烁体γ探测效率

用MARTHA蒙-卡程序对BC-501A液体闪烁探测器的点γ源的响应函数进行了计算,计算和测量的结果符合得较好。容器壁对效率的影响随着γ能量的增加而变大,对于5MeVγ能量,有、无容器时的探测效率比为1.35。对效率随探测距离的变化进行了计算比较。由测量24Na的反冲电子谱解得γ能谱,检验了响应函数的正确性。

液体闪烁体探测器γ射线测量研究

利用几种单能γ源对BC501A型液体闪烁体探测器进行能量刻度,以得到探测器对电子的光输出响应函数。介绍了用蒙特卡罗模拟法确定康普顿边缘所对应的电子能量的方法,得到的结果与用半高点确定康普顿边缘方法所得的结果做了比较。利用德国PTB开发的PHRESP蒙特卡罗程序计算出液体闪烁体探测器对各种单能γ射线的光响应矩阵,阐述了利用γ射线响应函数矩阵和γ射线的反冲电子谱求解待测γ能谱的原理,对解谱的误差来源也进行了简要的分析。

ST—451液体闪烁体中子探测器效率的测量

利用伴随粒子飞行时间方法，通过测量１４．７ＭｅＶ中子在聚乙烯和碳样品上的次级中子谱，得到了在０．９９—１４．７ＭｅＶ能量范围内ＳＴ－４５１液体闪烁体中子探测器的探测效率值，其总误差＜４．７％，其中统计误差＜３．５％．

温度对液体闪烁体效率的影响

用双管液体闪烁符合计数法测定了温度对６种常用液体闪烁体效率的影响。在２℃时，实验观测到一些闪烁液的３Ｈ符合计数效率比室温时下降２．９％－５．９％，另一些则增加７．５％，最高可增加６０％以上。ＥＭＩ９６３５ＱＢ型光电倍增管的热噪声计数率下降到室温时的１／４－１／３。

基于MPD-4电子学插件的液体闪烁体中子光响应特性实验研究

中子光响应函数是液体闪烁体探测器的重要参数,准确的光响应函数和探测阈值是精确确定中子探测效率的基础。近年来,专门用于液体闪烁体中子探测器的高集成度新型电子学插件(Mesytec公司的MPD-4)广泛应用于中子探测系统中,该电子学插件集成了脉冲高度(PH)、脉冲形状甄别(PSD)和恒比定时(CFD)测量功能,且1个NIM插件即可实现4路探测器的同时测量。对于同一中子探测器,利用这一电子学系统与传统电子学系统对中子的光响应函数进行了实验比对,结果表明,两套系统得到的中子光响应函数具有明显的差异。因此,在使用MPD-4电子学系统进行中子探测的实验中,需对光响应函数进行重新标定。

SND-S1型液体闪烁体光输出的能量响应

采用不同能量的γ射线标准源及D-D、D-T核反应的单能中子源分别测定了新型液体闪烁体SND-S1的光输出随粒子能量的变化,采用Monte-Carlo程序Penelope模拟计算了137Csγ射线的能量分布谱,最大康普顿电子能量的计算值和实验值相差2.7%。将实验结果与文献值作了比较,能量低于3 MeV时,符合较好;能量高于6 MeV时,略有差别。结果表明,液体闪烁体的光输出与电子能量呈线性正比关系,而与中子能量呈非线性关系。

液体闪烁体LSPBⅡ与LS二甲苯应用交叉分析报告

<正> 应用氚(~3H)标记抗原或抗体的RIA(放射免疫分析)在医学检测中发展很快,受到临床的重视。因抗原或抗体分子中多数含H原子,所以用~3H标记其抗原和抗体的免疫活性、抗原抗体结构不至改变。但~3H属于低能β射线,探测应在液闪条件下进行。目前国内外通常用LS二甲苯(LSX),其缺点毒性大,对水和环境污染严重,对人体健康有害。为了克服这些缺点,本工作在重庆大学研制LSP,LSPB的基础上,探讨毒性小,适合于RIA分析~3H-cAMP(氚标环磷酸腺苷),~3H-cGMP(氚标环磷酸乌苷)的闪烁体。

有机玻璃在液体闪烁体环境中的老化研究

为了研究有机玻璃在液体闪烁体环境中老化后力学性能的变化情况,开展了老化试验。将有机玻璃试样分别浸泡在50、60以及70℃液体闪烁体中进行人工加速老化处理,并对老化30、60、124、180 d以及未老化处理的试样进行了拉伸性能测试,获得了试样在三种温度液体闪烁体环境中老化后的力学性能随老化时间的变化规律,并分析了老化机理。利用阿累尼乌斯方程外推法对有机玻璃长期力学性能进行预测,推算出有机玻璃在20℃液体闪烁体环境中使用20 a后的拉伸强度下降了约10%。

CMOS相机液体闪烁体衰减长度自动测量装置的研制

江门中微子实验是测定中微子的质量顺序和精确测量中微子混合参数的实验,为此需要建造一个直径约34.5 m的球形液体闪烁体探测器。为了保证在闪烁体中产生的光子可以传输到球面上布置的光电倍增管而不被自身吸收,这就对液体闪烁体的衰减长度及其测量方法提出了很高的要求。本项目经过对算法、相机本底等方面的研究,实现了用CMOS相机取代光电倍增管测量衰减长度,并且重新搭建结构和编写程序。最终精简了整个系统,使调试更加方便,在保证测量准确度的前提下实现全自动测量,在节省时间和人力的同时,也减少了误差。

用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置

本工作优化设计建立了1套可用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置,并基于该装置开展了性能测试.结果表明,装置运行状态稳定,各项指标均在可接受范围内.同时开展了对252Cf源和标准Pu样品的实验室模拟测量等中子多重性测量研究.结果表明,该测量装置的探测效率好于15%,测量相对标准偏差为8.6%,表明在条件允许时,通过长时间信号采集,该中子多重性测量装置有能力替代基于3He管的中子多重性测量装置,通过中子多重性分析完成核保障中核材料衡算定量测量任务.

脉冲γ辐射探测技术中的光纤一液体闪烁体系统

本文详细介绍了用于脉冲γ辐射探测技术中的光纤一液体闪烁体系统的组成及性能，并给出了应用结果。本系统特别适合长距离传输技术中。

液体闪烁体探测器无监督n/γ甄别算法研究

利用液体闪烁体探测器对^(252)Cf、^(241)Am-Be和^(137)Cs进行探测。分析比较了主成分分析、核主成分分析和局部线性嵌入在数据处理中的降维效果。利用K-Means聚类算法、高斯混合模型和DBSCAN聚类算法对降维结果进行n/γ甄别。分析了FOM值在一些应用场景中的不足,并通过引用精度、召回率和F_(1)分数评估算法甄别效果。综合评估表明:核主成分分析与K-means组合的识别效果最好,在不同的中子γ混合数据集中识别中子和γ的精度、召回率和F_(1)分数均是最高,且精度、召回率和F_(1)分数能够精细化分析算法的甄别效果。

波形采样法测量慢液体闪烁体荧光时间谱

采用波形采样法测量慢液体闪烁体在280~340 nm紫外光激发下的荧光时间谱,用基于光学模型的荧光概率密度函数拟合荧光时间谱得到了表征慢液体闪烁体荧光特性的物理量,其中PPO快衰减时间的平均值为1.66 ns,bis-MSB衰减时间的平均值为1.02 ns,PPO发光后直接探测权重平均值为0.397和PPO中快衰减权重的平均值为0.953.这些物理量可用以研究液体闪烁体切伦科夫探测器分辨切伦科夫光和闪烁光的能力.