β-γ混合场测量中的粒子甄别研究概述

β-γ混合辐射场测量中需要甄别入射到探测器中的粒子类型,旨在为进一步开展β/γ甄别和测量研究提供有价值的资料。论文概述并分析了粒子甄别方法及其原理,指出叠层闪烁探测器是最适合用于现场β/γ甄别和测量的解决方案。从探测器结构设计与判定方法和脉冲形状甄别算法两个角度回顾了利用叠层闪烁探测器甄别β/γ粒子的研究现状,指出现有研究中存在的一些问题,并对进一步研究提出相关改进建议。

基于数字化脉冲处理器的α/β射线甄别方法研究

表面污染检测设备多采用ZnS(Ag)和塑料闪烁体组成的复合探测器对α/β射线进行同时测量,其中α/β射线的甄别方法至关重要。传统的甄别方法主要有脉冲幅度甄别法和脉冲宽度甄别法,其受模拟元件参数的影响而甄别稳定性降低。本文基于数字化脉冲处理器对α/β射线进行甄别,在FPGA内部构建电流恢复器、两路方形滤波器、比值计算器计算两路方形滤波器的输出峰值的比值。α/β射线在比值统计图中的不同区间呈高斯分布,由此实现对α/β射线的甄别。结果表明:该甄别方法能实时甄别出α/β射线,甄别品质因子为3.52,串道比均小于0.5%。对α、β探测效率分别不小于57.7%、37%。

混合场β/γ能谱探测器的研制

为解决β/γ混合场两种射线能谱测量过程中的互相干扰问题,研制了一台含有3层闪烁晶体的叠层闪烁探测器样机,设计了脉冲形状甄别算法,实现了β/γ射线类型的甄别,并研究了同时获取两种射线能谱的方法。在^(14)C、^(36)Cl和^(90)Sr/^(90)Y 3枚β源实验中,样机将β粒子误甄别为γ的概率均小于0.1%。在^(241)Am、^(137)Cs和(60)Co 3枚γ源实验中,将γ误甄别为β的概率均低于1%。通过β/γ混合源实验,验证了样机能在粒子甄别的基础上,通过一次测量就能同时获取两种射线的能谱。

脉冲星导航X射线探测技术综述

立足实用化脉冲星导航技术需要,梳理了现有脉冲星导航探测方法及研究进展,结合探测器运行空间环境,分析了探测器指标,比较了现有天基X射线探测方法、载荷特点以及各探测技术存在的不足,并对空间辐射环境去噪方法进行了评述,对后续脉冲星导航探测方法构建及装置研制提出了几点建议。

掺钆液闪探测器用于锦屏地下实验室的快中子本底测量

文章采用掺杂0.5%Gd液闪探测器测量了中国锦屏地下实验室(CJPL)的快中子本底通量及中子能谱.掺钆液闪探测器对于核反冲信号和电子反冲信号优异的甄别性能用于中子候选事例的筛选,并采用钆对热中子的俘获特性进行时间甄别.对有效采数时间为206 d的数据进行分析,获得锦屏地下实验室的聚乙烯室(PE)内1~10 MeV快中子通量为4.45×10^(-8)cm^(-2)·s^(-1).采用相似的方式分析了掺钆液闪探测器(Gd-Ls)中天然放射系的α本底程度,来源于^(238)U,^(235)U,^(232)Th的α粒子含量分别为(0.0227±0.0001)s^(-1),(0.0329±0.0001)s^(-1)和(0.1471±0.0002)s^(-1).与世界上其他深地实验室的快中子通量进行对比,CJPL的快中子通量处于极低水平,是进行稀有事例测量实验的理想场所.

粒子脉冲形状甄别的向量投影法

文中根据多种粒子脉冲形状甄别(PSD)方法的特点,抽象其数学实质提出向量投影法,讨论了向量投影法的普适性,对其参数选择进行了详细的分析,并给出最优化的选择,文中还对α,γ粒子实测数据进行了计算,给出结果,证明了在合理参数的选择下,向量投影法可以得到最优的脉冲甄别效果。