基于Bulk MicroMegas探测器的高能中子束空间分布测量

为验证中国原子能科学研究院(CIAE)自研的100 MeV回旋加速器中的高能中子束是否符合设计要求,利用自研的Bulk MicroMegas微结构气体探测器对该加速器中子场的空间分布进行了首次试验测量。首先通过模拟计算得到不同厚度聚乙烯(PE)转化膜对不同能量高能中子的转化效率、反冲质子的动能谱与角通量谱、反冲质子在Bulk MicroMegas气体探测器内的沉积能量谱以及中子与探测器结构物质反应产物占比等;然后利用Bulk MicroMegas探测器测量该回旋加速器产生的高能中子场在不同能量和距离处28个点位的中子通量分布,并根据通量分布计算中子束斑半径。结果表明,Bulk MicroMegas微结构气体探测器可以实现对高能中子场束斑边界成像,中子通量随束斑半径的变化关系符合常见束斑边界拟合函数;束斑半径测量结果与模拟计算结果接近。

2023年辽宁省可燃气体探测器产品质量抽查情况分析

2023年,辽宁省相关部门针对可燃气体探测器产品进行了两次质量监督抽查。本文对这两次监督抽查情况进行简要分析,找出产品存在问题的原因,并对可燃气体探测器产品质量提升给出具体建议。

用于小型AMS的类布拉格探测器研制

为了解决小型AMS系统中,使用现有的气体电离室探测低能量重粒子时,脉冲信号高度与探测器本底噪声重合较多、难以有效区分的问题,研制了一种新型的类布拉格气体电离室。在一定的约化场强下,这种电离室能够使电子在阳极附近区域发生电子倍增,从而使脉冲信号高度上升,以达到与探测器本底噪声分开的目的。利用5.8 MeV的α粒子进行实验,通过调节α粒子进入探测器的能量,并在不同气体压力、阳极电压(约化场强E/P)的条件下对探测器性能进行系统调试。经过模拟计算和系统调试,得出以下结论:该探测器可用于测量粒子的能谱,能量分辨率可达到2.98%。当阳极前1 mm处的约化场强E/P为5 V·mm^(-1)·hPa^(-1)时,脉冲信号的增益大约为7倍。

基于石英音叉探测器的双光谱气体检测技术

将波长调制光声光谱和光热光谱有效结合,提出了一种基于石英音叉探测器和光声光谱与光热光谱技术有效融合的双光谱气体检测技术。以大气中水汽为分析对象,利用1 392 nm附近的近红外半导体激光器搭建了一套基于石英音叉探测器的双光谱探测系统,结合波长调制技术中相位依赖特性,利用差分原理实现了波长调制光声光谱和光热光谱信号的有效叠加和增强,与传统探测方案中采用的单一光谱检测方法相比,有效利用了激光功率,实验结果显示,所提出的双光谱探测技术的总体信噪比分别是光声光谱与光热光谱信噪比的1.97和1.24倍,有效提升了系统检测灵敏度。

基于FMEDA的气体探测器SIL验证研究

为了验证一款运用于爆炸性环境的功能安全型气体探测器的硬件安全完整性等级,通过FMEDA的方法,对气体探测器的元器件进行了失效模式及其影响的分析和随机硬件失效率的计算,并在所采用的在线故障诊断措施基础上量化分析了气体探测器的功能安全相关参数。分析结果表明,该款1oo1架构、B类系统、工作在低要求模式的气体探测器的安全失效分数达到94%,安全功能在要求时的危险失效平均概率为6.8×10^(-4),其设计符合标准IEC 61508所规定的硬件安全完整性等级SIL 2的要求。

Micromegas探测器测量快中子的蒙特卡罗模拟

通过Geant4和Garfield的模拟,研究了用Micromegas探测器模拟快中子探测的新方法.结果表明该方法对于快中子的探测完全可行,更加简便,并且与其他方法相比,用聚乙烯做转换材料造价更为低廉.

家用可燃气体探测器性能失效分析与改进

伴随着国家越来越重视劳动者安全生产、生活,家用可燃气体探测器(以下简称“探测器”)作为主要安防产品之一,其产业发展迅速、行业竞争加剧。近年来燃气事故时有发生,探测器质量问题日益凸显,备受关注。本文介绍了探测器行业情况,简述了我国探测器产业、产品管理、标准等发展情况,并基于近年来公告的国家监督抽查结果,结合检验数据对产品不合格项目进行研究,分析了产品性能失效的原因,提出了质量改进措施,以促进探测器产品质量进一步发展。

点型可燃气体探测器关联系数修正浅议

四川能投化学新材料有限公司精对苯二甲酸装置生产现场、储罐区采用点型可燃气体探测器(采用催化燃烧式传感器,用丙烷标准样气对探测器进行校准)监测各种可燃气体,经常出现“虚报险情”或“有险不报”的情况,存在较大的安全隐患。为此,多次用事先配制好的已知浓度的标准可燃气体进行MSA DF-8500C点型可燃气体探测器关联系数修正前后测定值的对比试验。试验结果表明:测定与丙烷分子量接近的可燃气体(如甲醇)时,关联系数修正与否皆可;测定比丙烷分子量小较多的常见可燃气体(如氢气、甲烷)时,关联系数必须进行修正;测定比丙烷分子量大较多的可燃气体(如乙酸、PX)时,关联系数修正前后测定值与实际值均偏差太大,需采用其他测量原理的可燃气体探测器。

城镇燃气可燃气体探测器与事故通风设施设计探讨

我国城镇燃气的使用日益广泛,燃气安全问题也愈发受到人们的重视。可燃气体探测器与事故通风设施作为燃气安全的最后一道屏障,可有效保护人民的生命财产安全。通过对比分析不同可燃气体探测器的工作原理,结合相关规范条文和政策法规规定,提出了可燃气体探测器的设计施工建议。同时,梳理事故通风设施相关技术要求,提出了验收要点,以进一步提升燃气安全设计质量,确保燃气日常使用安全。

云台扫描式激光可燃气体探测器在天然气站场的应用与实践

随着油气管道运营单位集中监视运行模式的推广,单位对于露天工艺区气体发生泄漏的实时检测要求大大提升。在站场的非巡检时段,若天然气泄漏不能及时报警,将引发十分严重的后果。因此,亟须一种安全、经济、可靠、准确的泄漏检测手段提供检测报警,并将报警信息通过区域化在各站控系统及集团公司主生产调度室显示,供生产、调度人员决策。

应用于PandaX-Ⅲ实验探测器测试平台的Bulk Micromegas性能研究

探测无中微子双贝塔衰变的PandaX-Ⅲ实验需要一个能同时对多个Micromegas探测器的增益、能量分辨、坏道分布、位置分辨等性能参数进行测试的平台,为此中国原子能科学研究院建立了PandaX-Ⅲ实验探测器测试平台.本文采用由光蚀刻技术制作的Bulk Micromegas对该测试平台进行研究:利用55Fe放射源在Ar+10%CO2的流气情况下,使用基于AGET读出芯片制作的通用读出电子学进行数据采集;运用C++与ROOT软件库编写相应的后端数据分析软件,并对数据进行了分析.测试结果表明,PandaX-Ⅲ实验探测器测试平台各系统工作状态良好,应用于测试平台的Bulk Micromegas探测器具有良好的信噪比,X射线成像效果清晰,对5.9 keVX射线的能量分辨率为19.7%.

气体火灾探测器的研究与发展

阐述了几种气体火灾探测器的工作原理、性能特点及其应用,介绍了几种新型复合气体火灾探测器,探讨了气体火灾探测器的发展前景和趋势。

微条气体室探测器

本文从多丝正比室（MWPC）特点出发,详细介绍了MSGC的工作原理、结构设计原理、结构参数（包括衬底材料、微条材料、工作气体）的选择依据以及应用前景,并报道了MSGC的最新研究进展。

气体电子倍增器(GEM)探测器

气体电子倍增器(GEM)作为一种新型气体电离室探测器,具有结构简单、性能卓越、兼容性强等优点,广泛应用于高能物理、核物理等多个领域。介绍了GEM探测器的原理、研究现状及发展应用。

用于HPGe探测器效率标定的模拟气体刻度源的研制

准确校准测量系统的探测效率是HPGe探测器γ能谱法测量放射性气体活度的关键,放射性气体的半衰期一般较短且样品制备过程复杂,这些客观因素给效率校准工作带来很多不便。本工作提出了模拟气体刻度源的制备方案并进行了实验研究,所制备的模拟刻度源最小基质密度为0.043g/cm3,自吸收的影响小于0.5%。通过与效率参考值的比较表明,模拟气体刻度源的制备方案简单可行,所制备的模拟气体刻度源可代替气体标准源实现气体活度测量中HPGe探测器的效率校准以及探测效率的日常监督。

微结构气体探测器多通道高速读出系统研制

本文设计并实测了用于多通道微结构气体探测器信号读出的512通道电子学系统。该系统以Spartan-6FPGA作为控制和数据处理核心,使用4通道ADC芯片对4片APV25芯片的输出信号进行同步模数转换,经千兆以太网发送命令和传输数据,计算机端则以双线程分别接收和发送数据。实测输入电容低于200pF时,系统噪声低于2 000e,有效电荷输入范围为±20fC,12fC以下时线性良好。经长时间测试,系统稳定可靠,千兆网数据传输速率可达940 Mb/s。单片APV25工作时,连续触发率可达APV25上限285kHz,4片时则为134kHz。在实际应用于GEM探测器α射线成像实验中取得了较好的成像结果。

海上油气平台可燃气体探测器的布置、选型、安装和维护

在海上平台油气生产中，有效地利用可燃气体探测器来检测海上生产设备的泄漏状况，并及时采取相应的保护措施，是保证油气生产和人身安全的重要一环。但目前对海上油气平台可燃气体探测器工程设计的系统研究却鲜见于国内外的工程文献中，针对这一现状，在研究国内外现有规范和标准以及工程设计经验的基础上，通过分析可能产生泄漏的工艺设备、可燃气体性质和外部环境等因素来确定可燃气体探测器的物理位置，同时完成可燃气体探测器的选型，并根据现场的工作环境合理安装可燃气体探测器，最后总结探测器使用维护中需要注意的问题。对可燃气体探测器的布置、选型、安装和维护的系统总结和分析研究为海上平台火气系统的设计提供了技术支持，从而进一步保障海上油气平台的生产安全。

考虑多因素的危险气体探测器选址优化方法

危险气体探测器是炼化装置安全的重要保护层,合理的选址可大幅提高检测效率,降低泄漏事故损失。本文从削减气体泄漏风险的角度提出了一种危险气体探测器选址的定量优化方法。基于多种影响危险气体泄漏扩散的外界因素,确定了危险气体泄漏场景发生概率、泄漏后果以及泄漏风险的定量表征方法。以累积泄漏风险最小化为优化目标,针对气体探测器的工作失效模式和冗余结构等内部因素,建立了考虑气体探测器不可用性、表决逻辑和条件风险值约束的选址优化模型,并提出求解优化方案的粒子群算法。以某柴油加氢装置为例进行算例研究,结果表明优化方案可有效削减气体泄漏风险,且效果明显优于原布设方案。后继还将开展优化模型的验证试验及多目标优化研究,以进一步提高优化模型的实用性。

提高甲烷气体探测器抗干扰能力的研究

介绍了利用新型AVR单片机Mega128提高矿用甲烷气体探测器抗干扰能力的方法。探测器采用红外甲烷气体传感器IR12GJ将甲烷浓度转换为电信号,经由OP297组成的精密放大器后,输入到Mega128进行A/D转换与数字滤波。数字滤波包括限幅滤波、中值滤波和FIR低通滤波3个环节。限幅滤波与中值滤波用来滤除随机脉冲干扰。FIR低通滤波用来滤除周期性高频干扰,并针对生产现场最常见的工频干扰进行了特别设计,提高了其抗工频干扰的能力。从而提高了探测器的抗干扰能力。

蓬勃发展的位置灵敏气体探测器

介绍了近年来气体位置灵敏探测器的发展 ,简要描述了几种新型的高位置分辨、高计数率的探测器 :MSGC、MGC、MICROMEGAS。