高灵敏高稳定的碘化铯阴极密封式分幅变像管研制

为解决采用Au光电阴极、开放式结构的分幅变像管探测效率低、稳定性差的问题,研制了一种采用CsI光电阴极的密封式分幅变像管。为了对比不同光电阴极对X射线的响应强度,密封式分幅变像管制作有一条Au微带阴极和一条CsI微带阴极。完成了密封式分幅变像管的结构设计、工艺制作和实验测试。研究结果表明:当加载半高宽度200 ps、幅值−2.7 kV的选通脉冲时测得其时间分辨为65 ps;在非单色高能X射线源照射下,CsI阴极的静态响应强度是Au阴极的3.4倍;大气环境中存储1000 h后密封式分幅变像管的静态响应强度仅降低到完成制作时的83%。上述结果表明采用CsI阴极的密封式分幅变像管具有更高的探测效率和稳定性,可有效提升X射线分幅成像质量和可靠性。

科学2#CCD抗辐照性能实验研究

介绍了用于辐射成像系统中关键部件科学2#CCD辐照考核实验的方法、实验装置以及该CCD辐照前后成像能力的变化,给出主要性能指标:CCD成像灰度,随辐照时间的变化函数曲线,在线获取了CCD在其辐射工作环境下其性能随时间变化情况。得出有关CCD抗辐照性能的初步结论。

高能γ探测系统中的光耦合部件参数优化

建立了Geant4软件粒子输运模拟平台,完成了核聚变高能γ射线能量-时间联合谱探测系统的探测效率计算数值建模;提出了遗传算法调用Geant4软件的射线探测系统参数优化方法。以自聚焦透镜前端与塑料闪烁体后端面的距离、自聚焦透镜后端面的长度及自聚焦透镜与通信光纤前端的距离为自变量,以耦合效率为适应度函数,实现了高能γ探测系统中由塑料闪烁体-自聚焦透镜-通信光纤组成的光耦合部件参数的优化算法。优化结果表明,该算法可以提高塑料闪烁体发出的荧光由自聚焦透镜耦合到通信光纤中的效率,最大可达4.77%。

反冲质子磁分析技术的研究进展

反冲质子磁分析技术作为探测聚变中子能谱的新技术,具有能量分辨率和信噪比高的优点,适合混合干扰和宽量程中子注量率条件下的测量,已经成为聚变装置中子诊断的重要手段。介绍了国际上几个大科学装置研制的反冲质子磁分析谱仪和实验结果,磁质子反冲谱仪(MPR),磁分析系统使用两块分离的电磁铁,能量分辨率达2.5%;磁反冲谱仪(MRS)磁分析系统使用永磁铁,能测量6–32 MeV范围内的中子能谱,能量分辨率3%。中国工程物理研究院研制的反冲质子磁分析谱仪,使用0.79 T的永磁铁,探测效率为6.2×10-6 cm2。实验表明,磁分析系统的能量分辨率可达1.6%–2.1%。