CR-39固体核径迹探测器用于中子测量化学蚀刻参数的优化

通过实验确定了CR-39固体核径迹探测器用于中子测量的化学蚀刻条件。根据有关资料和经验,对蚀刻结果影响较大的三个因子——蚀刻溶液的浓度(mol/L)、温度(℃)和蚀刻时间(h),采用正交试验法,并对正交试验进行补充和验证;通过对实验结果综合分析比较,在NaOH溶液浓度为5.5mol/L、温度70℃和时间24h的蚀刻条件下,CR-39固体核径迹探测器对中子所形成的径迹轮廓清晰、大小适度,蚀刻效率高,易于识别和测读,能满足中子测量的需要。

CR-39固体核径迹探测器观测方法

针对重离子辐射的CR-39固体核径迹探测器中的微观径迹结构特点和剂量特征研究的必要步骤———探测器观测,从CR-39中粒子潜径迹形成和发展出发,探讨了影响粒子径迹的因素,选取两种径迹观测方法———光学显微镜观测和电子显微镜观测进行对比分析。在此基础上进行了试验,用不同通量的100 MeV Si离子照射CR-39探测器,将实验样品用NaOH溶液(70℃6,.25 N)分别进行6h和5 min的刻蚀。刻蚀后,用光学显微镜和原子力显微镜进行观察,得到了放大的径迹和纳米尺度的微观径迹。此外,局部覆盖刻蚀后用台阶仪进行观测,得到了体刻蚀速率为Vb=1.53μm/h。

湿度对CR-39固体核径迹探测器测量^(220)Rn/^(222)Rn水平的影响研究

在可调控温度、湿度及氡浓度的南华大学氡实验室对不同的湿度条件下CR-39固体核径迹探测器测量220Rn2、22Rn的探测效率进行了测定,分析了湿度对CR-39固体核径迹探测器测量220Rn、222Rn探测效率的影响.实验结果表明:相对湿度在35%-95%范围内,当湿度为50%左右时,CR-39固体核径迹探测器测222Rn,探测效率最高,标准偏差为2.0%;相对湿度在30%-100%范围内,当湿度为75%时,CR-39固体核径迹探测器测220Rn的探测效率最低,标准偏差达到78.4%.

重离子在CR-39固体蚀刻核径迹探测器中截面面积修正研究

本文对由于固体蚀刻核径迹探测器蚀刻液NaOH溶液浓度的不均匀引起核径迹截面分布的不均匀进行了讨论,并根据核径迹截面分布不均匀的特点对其进行了修正,修正后的核径迹截面面积沿固体蚀刻核径迹探测器CR-39表面各个方向的分布均呈现一致性分布.

用镅—铍中子源刻度CR-39固体径迹探测器

目的 刻度CR -3 9固体径迹探测器。方法 用 1.85GBq 2 41Am -Be中子源的快中子辐射场对CR -3 9核径迹探测器进行剂量刻度实验。结果 在CR -3 9辐射面加质量厚度为 3 4mg·cm-2 聚乙烯辐射体时径迹密度是不加的 3 .14倍 ,70℃的 6.2 5mol/LNaOH溶液蚀刻 6h做为化学蚀刻条件 ,CR -3 9对中子的探测效率为 7.42× 10 -5,剂量当量刻度系数为 5 .45 μSv/径迹·cm-2 ,探测下限为 40 .0 μSv。

基于CR39固体核径迹探测器的低能中子剂量测量方法初步研究

本文给出了一种采用固体核径迹探测器测量低能(0.5 e V以下能量)中子的双片径迹计数方法,利用蒙特卡罗模拟和实验,统计分析了低能中子引起的探测器单位面积径迹密度。结果显示,采用双片径迹计数方法,实现了CR39对于低能中子的响应,可以对低能中子引起的个人剂量进行估算。应用在中子职业个人剂量监测时,有效甄别了背景径迹的影响,因而降低了测量误差,对减小中子个人剂量监测的测量不确定度也是一个可行的方法。

CR—39核径迹探测器的标定试验

采用50MeV／u^(12)C离子对CR－39核径迹探测器进行了标定，初步获得拟合公式：VT=C·LET(CR-39)α,斜率C为0.0083[（μm／keV）(1.4865)μm／h]，指数α为1．

固体核径迹探测器在中子辐射监测中的应用

介绍固体核径迹探测器近年来在中子辐射监测中的主要进展,其中包括发现CR-39径迹探测器及其主要性能,以及监测中子剂量的方法与应用。

基于CR-39固体探测器的粒子识别

为了掌握利用CR-39固体核径迹探测器识别α粒子和质子的方法,应用粒子与物质相互作用理论和径迹蚀刻动力学经验模型,模拟了α粒子和质子在CR-39固体核径迹探测器上的径迹形貌,计算出了3~8 MeV的α粒子和1~9 MeV的质子最佳蚀刻条件。根据对应的最佳蚀刻条件,计算获得的α粒子和质子的径迹直径、灰度值、径迹深度,并据此对相同能量的α粒子和质子、不同能量的α粒子、不同能量的质子进行识别。同时,采用CR-39固体探测器对α粒子(5.48 MeV)和质子(3 MeV)进行了实验测量,在模拟计算所获得的最佳蚀刻条件下,实验测读了α粒子径迹。实验测量得到的α粒子径迹直径与模拟值相差0.36%~9.70%。实验测量的最佳蚀刻时间和模拟的最佳蚀刻时间相差5.60%,这些结果验证了模拟方法的可行性。

基于TASLIMAGE系统的CR-39氡探测器测量氡的蚀刻条件研究

目的:基于核径迹图像自动分析TASLIMAGE系统对CR-39固体核径迹探测器在测量氡时的化学蚀刻条件进行研究,以获得最优化的蚀刻条件。方法:采用正交法进行CR-39探测器氡测量实验,分别对测量氡时的蚀刻时间、蚀刻液浓度和蚀刻温度3项条件进行实验,得到净径迹图像和净径迹密度,并基于TASLIMAGE系统与TASL公司推荐的化学蚀刻条件进行比对。结果:通过比较得到测量氡时的最佳蚀刻时间为3 h,NaOH蚀刻液浓度为7 mol·L^-1,蚀刻温度为80℃。在3项影响因素中,蚀刻温度是对净径迹密度影响最明显的因素,影响最小的是蚀刻时间。结论:基于TASLIMAGE系统的化学蚀刻条件研究,能够为CR-39探测器应用于氡测量提供更好的化学蚀刻条件,提高探测准确性。

纳米尺度上CR-39径迹蚀刻动力学研究

在对CR-39探测器蚀刻6 h后发现照射区域与未照射区域的体蚀刻速率明显不同,因此用传统的几何模型无法正确得到几何量和物理量之间的对应联系。本文在以往辐射粒子固体径迹研究基础上,利用新的AFM观测手段得到纳米尺度的CR-39三维蚀刻径迹坑,并对探测器蚀刻几何模型进行了修正,提出了新的蚀刻速率比:V′=Vt/Virr对几何模型中各个参数进行计算。用修正的几何模型对100 MeV的Si离子的AFM观测结果进行分析。研究表明,100 MeV Si离子的径迹蚀刻速率:Vt=4.12μm/h,Virr=2.55μm/h,V′=1.62,Si离子入射角度为61.03°。同时我们通过局部覆盖法和台阶仪,得到本实验用CR-39的体蚀刻速率Vb=1.58μm/h。两者结合得到100 MeV Si离子的蚀刻速率比:V=2.61>V′。本研究采用传统的几何模型方法经过合理修正应用于新的观测手段,并得到了纳米尺度上蚀刻动力学关键参量。

CR-39径迹片的最佳蚀刻条件

通过实验对比的方法对日产CR-39径迹片蚀刻条件进行了分析研究。确定了影响CR-39径迹片蚀刻的主要因素:温度、时刻溶液浓度、蚀刻时间,并找到了CR-39径迹片的最佳蚀刻条件为:温度为70℃,NaOH溶液浓度为6mol/L,蚀刻时间为12 h。

CR-39应用于中子探测的化学蚀刻条件优化研究

CR-39化学蚀刻的主要影响因素有蚀刻温度、蚀刻液种类和浓度以及蚀刻时间等。本研究选用英国TrackAnalysis Systems公司的CR-39，采用正交法对蚀刻温度、蚀刻液浓度、蚀刻时间进行试验研究，并与公司推荐化学蚀刻条件下的径迹图像、径迹密度进行对比，得出的优化蚀刻条件是蚀刻温度为85℃、NaOH蚀刻液浓度为7 mol-L，蚀刻时间为90 min。实验同时发现蚀刻温度是这三个因素中对化学蚀刻后净径迹密度影响最大的因素，而蚀刻时间的影响最小。该研究为CR-39应用于中子探测提供了更好的蚀刻条件，节省了实验时间。

CR-39固体探测器蚀刻后径迹分析和影响因素分析

中子或者氡照射CR-39固体探测器后,其能量产生衰减,并在CR-39上产生了径迹,利用化学蚀刻等方法使其径迹得到放大,然后用现代显微镜技术可以进行观察和分析.CR-39广泛地应用于石油勘探人员的个人剂量监测、加速器放射治疗领域医务人员和患者的辐射防护监测、生活环境中氡含量的测量等方面.该文重点对CR-39固体探测器经化学蚀刻后的径迹及影响因素进行分析和介绍.

CO_(2)预处理对CR-39中子个人剂量计增敏特性的研究

本文研究了CO_(2)预处理对CR-39探测器灵敏度及径迹特征形成影响。以经^(252)Cf中子源照射的CR-39探测器为研究对象,通过统计探测器记录径迹数与径迹尺寸,分析了不同CO_(2)预处理时间和压力对CR-39探测器灵敏度及径迹尺寸分布的影响规律。研究结果表明:经CO_(2)预处理后CR-39探测器灵敏度及最大径迹尺寸得到显著提高,灵敏度最大提升870%,最大径迹尺寸由20μm增大至40μm;探测器灵敏度与预处理压力时间存在特定正相关关系,灵敏度随CO_(2)压力线性增大;最大径迹尺寸在40μm附近增长达到饱和,继续提高预处理时间和压力,径迹包含的中子能谱特征不再被保留;本实验获得的CO_(2)预处理下CR-39形成径迹保留能谱特征的最佳灵敏度为6.25 tracks·mm^(-2)·mSv^(-1)。这项研究对于提高CR-39中子个人剂量计灵敏度及选择合适CO_(2)预处理条件方面具有重要意义,同时也提供了一种在提升径迹可读性时保留径迹能谱特征信息的预处理方法,可应用于基于中子能谱特征优化中子个人剂量当量评估。

固体核径迹研究进展

近几年来,固体核径迹研究取得了显著进展.本文综合国内外文献和在日本神户召开的第26届国际固体核径迹会议(2014年9月15日~19日)交流的成果,对以下几方面的进展作了重点介绍:(1)固体核径迹基础研究:包括荧光核径迹探测器的出现和优异特性,核乳胶发展的新生机,固体气泡探测器刻度新方法的提出.(2)固体核径迹在核物理、激光加速、激光核聚变和核武器禁产核查中的应用;包括弹核碎裂反应(Projectile fragmentation)有两个反应道:散裂(Spallation)和爆裂(Burst)的提出,CR-39固体核径迹探测器已成为激光加速和激光核聚变研究的主要探测器之一,固体径迹探测器在核武器禁产核查中具有不可或缺的作用.(3)地学应用;包括不需要核反应堆照射而采用激光熔蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)的裂变径迹年代学测定方法的成功,裂变径迹热年代学已经成为独立学科.(4)基于核径迹的纳米-微米科学技术的发展.这些国内外的新发展为我国固体核径迹研究提供了启示和新的研究方向.

CR-39固体核径迹探测器用^(252)Cf源剂量刻度及其应用

目的:用CR-39固体核径迹探测器测量医用电子加速器产生的污染中子辐射。方法:将CR-39固体核径迹探测器用252C f中子源进行剂量刻度,进而确定加速器污染中子辐射剂量。结果与结论:CR-39固体核径迹探测器的刻度系数为(3.76±0.31)×10-5cGy/(径迹数.cm2),加速器污染中子辐射量与主束辐射量的比值在0.05%以内,满足国家职业卫生标准规定的要求。

用20—1020 keV单能质子刻度CR-39固体核径迹探测器

用北京师范大学2×1.7MV串列加速器和400kV高压倍加器产生的20—1020keV单能质子束对CR-39固体核径迹探测器进行了刻度.为了保证质子的单能性和固体核径迹探测器上径迹密度不能超过106/cm2的要求,对两台加速器分别采用了不同方法控制质子辐照数量.在串列加速器上采用了狭缝加转盘的方法,在高压倍加器上采用了100ns单次高压脉冲扫描束流的方法,既保持了质子的单色性,又达到了质子注量小于106/cm2的要求.刻度说明CR-39记录质子径迹的阈能为约20keV(或略低于20keV);给出了CR-39测定20—1020keV质子的刻度曲线(径迹直径与蚀刻时间和质子能量的关系),可用于核反应或激光打靶产生的质子的数目、能量和角分布的测定.对高能量质子(320—1020keV)径迹的蚀刻动力学进行了研究,用理论模型计算,得到了与实验结果一致的曲线.本文采用的控制质子束流的方法,可用于类似的加速器实验刻度.

测量CR39径迹参数求解中子源能谱

通过测量中子在 CR39固体核径迹探测器中形成的垂直径迹参数来测量中子源快中子能谱 ,提出了蚀刻厚度修正系数的新概念 ,解决了特征参数的求解问题 ,使 CR39探测器用来探测快中子能谱由设想变为现实。

固体核径迹法测氡的试验研究

简述应用国产ＣＲ－３９探测器测量氡浓度的方法、蚀刻条件、刻度、比对试验研究结果。最佳蚀刻条件为：６．２５ＮＫＯＨ，７５℃，６ｈ。刻度系数为３．５０±０．４２ｔｒ·ｅｍ－２／ｋＢｑ·ｈ·ｍ－３·可测定下限为３．３Ｂｑ·ｍ－３（暴露时间３个月）．该方法具有灵敏、可靠简单易学等优点，可广泛用于各种环境和场所空气中氡浓度的测量。