2000～2800 eV软X光入射CsI(TI)闪烁体的探测效率标定

CsI(Tl)闪烁体是X光转换为可见光的一个比较重要的部件,其转换效率对惯性约束聚变中的X光诊断发挥关键作用。利用北京同步辐射装置4B7A中能束线,针对2000~2800eV能段的软X光入射不同厚度CsI(Tl)闪烁体后转换为可见光的探测效率进行了标定。文章详细分析了CsI(Tl)闪烁体在X光激发下的能量沉积和出射可见光的效率。整个探测系统包括入射兼容光源、标准探测器、快门、CsI(TI)闪烁体块、黑腔盒,SI1000可见光CCD等。用曲线拟合的方法归一化入射兼容光,利用SI1000可见光CCD相机作接收系统记录出射可见光,在CCD线性工作范围内,得到CCD上记录的出射可见光计数。标定实验获得2000~2800eV能区标定探测器电流,CCD计数,得到了同一曝光时间下CCD计数和入射光子数的比值,即探测效率。实验结果表明,随着CsI(Tl)闪烁体厚度的增加,探测效率也随之提高。实验方法为后续选择合适厚度闪烁体做软X光探测做基础。

基于CCD和CsI闪烁体的硬X射线成像

根据CCD的工作特点,采用曝光控制和多帧图像叠合技术,研制了基于CCD和CsI闪烁体的硬X射线成像探测器,以提高对硬X射线的探测效率。搭建了实验平台,以微加工技术制作的镍准直器为成像目标进行了实验验证。实验中,利用55Fe放射源对CCD进行直接成像;然后利用241 Am放射源同时对CCD和硬X射线成像探测器分别进行直接成像和间接成像。最后,对图像中出现的拖影、清晰度渐变和区域亮度不同等现象进行分析。分析结果表明:相比CCD本身,这种技术不仅拓展了探测器的可响应能区,而且提高了的量子效率,并且在241 Am放射源照射下,实现了对硬X射线的高分辨成像,其空间分辨优于50μm。该器件可作为位置灵敏探测器应用于未来空间天文观测。

CsI(Tl)闪烁体探测器能量分辨率的研究

为提高高年级学生的实验动手能力和创新能力,激发他们对实验的兴趣和热情,我们开设了研究型的教学实验:Cs I(Tl)闪烁体探测器能量分辨率的研究.该实验需要学生自己包装制作Cs I(Tl)探头,自己动手搭建测试平台并测量Cs I(Tl)探头的能量分辨率.整个实验最大限度地发挥了学生对实验的参与度及动手实验的机会.经过2013—2015年3年的教学实践表明,该实验是一个适合高年级本科生的研究型实验.

CsI(TI)与GAGG(Ce)闪烁屏高分辨X射线成像对比研究

作为平板探测器的核心构件,闪烁屏的选型和参数设计直接影响X射线辐射成像系统的成像质量。本文应用光纤耦合全帧CCD型X射线辐射成像测试平台,对不同规格的GAGG(Ce)闪烁屏和碘化铯(Cs I(TI))闪烁屏进行实验对比。结果表明,在高分辨探测应用中,GAGG(Ce)闪烁屏比同等厚度Cs I(TI)闪烁屏具有更高的探测效率与空间分辨率,有望替代Cs I(TI)闪烁屏广泛应用于平板探测器。

(α、γ)分辨在测量CsI(Tl)晶体固有放射性本底中的应用

描述了通过CAMAC -微机进行数据采集 ,用电荷比较法测量CsI(Tl)晶体的 (α、γ)分辨性能的方法 ;同时利用此方法测量了CsI(Tl)晶体固有放射性含量 ,估算了晶体内2 38U和2 32 Th的含量。

CsI-LiCl共晶材料的坩埚下降法生长与闪烁性能研究

本文采用坩埚下降法,在真空密封的石英坩埚中成功生长出CsI-LiCl与CsI-LiCl∶Na共晶闪烁体。通过扫描电子显微镜(SEM)观察晶体微结构表明该共晶中LiCl相与CsI相存在周期性的层状排列,CsI相的厚度在5μm左右。共晶样品的X射线激发发射谱显示在CsI-LiCl和CsI-LiCl∶Na共晶样品存在缺陷发光,在CsI-LiCl样品中还观察到了纯CsI的自陷激子(STE)发光。CsI-LiCl样品在α粒子激发下的多道能谱中观察到明显的全能峰,这一结果证明CsI-LiCl共晶可用于热中子探测的潜力。

CsI(Tl)对高能质子能量响应的蒙特卡罗研究

在放射性核束物理的实验研究中,需要对核反应产物进行测量和鉴别,以获取反应过程中的重要信息。使用GEANT4软件对CsI(Tl)闪烁体探测器对高能质子的能量响应进行了蒙特卡罗模拟,以确定这种探测器用于探测能量范围10MeV-150MeV质子的能量响应。通过对晶体外表面包覆材料反射率、耦合光敏二极管面积、质子射程等条件的模拟和分析,找到了提高CsI(Tl)闪烁体探测器性能的方法。

工业X-CT新型探测器技术

探测器及其技术是工业X CT系统中的关键技术之一。文中提出了基于光纤面板光耦合及传输 ,采用闪烁晶体和自扫描光电二极管列阵器件的X射线新型探测器技术方案 ,并对此方案进行了实验研究。结果表明 ,该新型探测器技术方案具有结构紧凑、性能可靠且分辨率高等特点 ,可以实际应用于工业X CT系统中。

中能重离子核反应产物测量装置4π带电粒子探测装置

正在研制的４π带电粒子多探测器系统（ＭＵＤＡＬ）［１］由２７６个探测器单元组成，每个单元由快、慢塑料闪烁体、碘化铯晶体、硅半导体探测器所组成的望远镜构成．总立体角覆盖约全空间的８５％－９０％，以及有一个很低的能量探测阈。整个探测器系统轴向对称排列，工作在真空中。该探测器系统可以鉴别氢、氦的同位素和Ｚ＜１８的元素，以及大的能量测量动态范围。

硅光电二极管作为CsI（Tl）晶体读出元件的实验研究

报道了硅光电二极管作为ＣｓＩ（Ｔｌ）晶体读出元件的实验研究．测量了日本Ｈａｍａｍａｔｓｕ生产的两种硅光电二极管的读出性能，包括能量分辨率与偏压、成形时间、灵敏面积和晶体尺寸的关系．

球床式高温气冷堆球流CT探测器辐照光输出稳定性研究

针对长时间实验过程中CsI(Tl)闪烁体探测器的辐照光输出会不断变化的问题,在实现探测器输出暗场的稳定性控制后,对按实际堆芯5∶1比例缩小设计的球流检测系统进行了长达48h的空载γ射线辐照,并记录了暗场稳定性的控制结果及探测器的辐照光输出。结果表明:各闪烁体探测单元受γ辐照后,辐照光输出先不断上升,达到最大值后再线性下降。分析探测器辐照光输出发现,几何尺寸和物理成分相同的各探测单元彼此间的辐照光输出上升幅度比与辐照损伤均存在差异,但辐照光输出达到最大时对应的累计剂量基本相同,且与初始辐照光输出大小无关。最后提出了对系统辐照光输出的上升和下降阶段分别采用指数校正和线性校正的思路,为球床式高温气冷堆球流检测系统图像重建过程中投影数据的校正提供解决方案。