NPTool模拟NaI（Tl）和LaBr3（Ce）闪烁体探测器试验研究

应用NPTool开源模拟代码进行Monte Carlo数值模拟,计算NaI(Tl)和LaBr3(Ce) 2种闪烁体探测器对不同能量伽马射线的能量沉积谱,分析闪烁体探测器的能量分辨率和探测效率。通过计算和分析结果与试验获取的NaI(Tl)和LaBr3(Ce)闪烁体探测器的测试参数的对比,表明NPTool开源代码可以应用于闪烁体探测器的设计和数值模拟。该研究结果为闪烁体探测器的应用打下了基础。

基于DSP的NaI(Tl)闪烁探测器温漂补偿方法

针对煤化工应用中环境温度影响NaI(Tl)闪烁探测器从而造成漂移的问题,提出了一种基于DSP的NaI(Tl)闪烁探测器温度漂移补偿的方法。首先研究了探测器的温度变化量与特征峰道址变化量的相关关系以及高压调整量与特征峰道址变化量的相关关系,并根据最小二乘法对数据进行曲线拟合。然后利用温度变化量与高压变化量关系反向调整高压模块电压和特征峰峰位追踪相结合的方法,设计了基于DSP的温度漂移补偿系统。最后检验了此方法用于温度漂移补偿的效果。检验结果表明所提方法的补偿效果远好于倍极电压补偿方法的效果,有效地对探测器温度漂移进行了补偿,探测器的谱漂移减小到0.1%,达到了实际应用中的要求。

NaI(Tl)探测器响应函数的Geant4模拟

介绍了用Geant4对NaI(Tl)探测器γ射线响应函数的蒙特卡洛模拟,采用两种模拟方式和调整程序中的某些参数进行模拟,给出了它们对模拟结果的影响。

国产无机闪烁晶体LaCl_3∶Ce的探测能力和时间响应测量

以国产的掺铈氯化镧(LaCl3∶Ce)闪烁晶体与线性电流大于1.5 A的光电倍增管构成闪烁探测器,利用60Co、137Cs放射性标准源场,实验测量这种探测器对γ辐射的探测能力,并与同情况NaI∶Tl闪烁探测器进行比对;利用266 nm单色激光和ns级的γ脉冲辐射分别对这种闪烁体的光致激发、辐射激发的时间响应性能进行测量。测量结果表明:国产新型LaCl3∶Ce无机闪烁晶体样品构成的探测器对1.25 MeV、0.66 MeVγ射线的探测能力平均约为同情况NaI∶Tl闪烁探测器的103%,高的已超过了同尺寸NaI∶Tl构成的闪烁探测器;266 nm单色激光光致激发时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.05 ns、17.42 ns、54.30 ns和24.61 ns,ns级的γ脉冲辐射激发的时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.52 ns、21.99 ns、75.13 ns和34.19 ns。

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。

利用^(252)Cf快电离室裂变γ射线测量NaI(Tl)定时精度

为了测量γ射线入射NaI(Tl)探测器的定时相对不确定范围,利用纳秒响应252Cf快电离室,通过252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱测量,由γ射线峰时间宽度获得探测器定时精度。采用BC501液体闪烁探测器和NaI(Tl)探测器,γ峰的FWHM分别为1.2 ns和1.7 ns,NaI(Tl)探测器的定时精度FWTM能够达到3.5 ns。

协同偏心管径嵌入式液体活度探测装置设计研究

根据核电站放射性废液排放测量要求,选择NaI闪烁体探测器,采用协同偏心管径嵌入式方法对核电站废液排放系统的放射性活度进行在线监测。通过对嵌入式测量方法设计方案进行模拟计算,给出满足测量下限要求的探测器最优嵌入深度及取样管段容积。按照该设计方案进行了原理样机研制,并使用标准液体放射源对样机进行实验,模拟计算和实验结果之间的偏差为+9.93%。

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。

基于ATmega128控制的岩芯伽玛探测仪

介绍了基于ATmega128控制的岩芯伽玛探测仪,该仪器由电源管理、核信号处理及数据存储控制电路等组成。该仪器采用CH375芯片驱动外部U盘作为系统数据存储单元,可实时打印岩测量到的岩芯伽玛曲线并配有友好的人机交互界面。经实验测试,测量精确度较高、稳定性良好。

核燃料后处理萃取液中铀浓度测量装置设计

设计加工了一套用于核燃料后处理萃取液中铀浓度测量的射线测量装置,该装置放射源采用241Am,专门加工特制取样盒,厚度10 mm,射线经过准直后穿过取样盒到达探测器。探测器采用Na I闪烁探测器,信号初步处理后进主机,仪器的标定和铀浓度的计算由主机完成。该测量设备放置在分析室,可以进行采样检测,将化学滴定法测量结果作为标准值,测量误差在2%以内。

利用γ-γ符合测量^(60)Co放射源活度

利用NaI(Tl)闪烁探测器测量了60 Co的γ能谱,根据测量的1.173 MeV和1.332 MeV射线的峰面积以及它们符合峰的峰面积,得到了放射源的活度,与实际的源活度偏差为(6.64±0.40)%.说明用此种办法可以测量放射源的活度.

G(E)函数法能谱-剂量转换计算

采用NaI(Tl)闪烁体探测器在已知剂量率的辐射场内测定探测器的吸收剂量率,利用获得的实验数据建立NaI(Tl)闪烁体探测器的能谱—剂量转换G(E)函数。在已知剂量率的X光机和137Cs、60Co放射源辐射场中获取建立转换函数的标准能谱,并采用最小二乘法拟合得到不同阶数情况下的G(E)函数。通过G(E)函数计算得到的剂量率,并与剂量率约定真值进行比较。实验结果表明,G(E)函数的阶数越高,其剂量率估算值的准确性越高,本课题使用NaI(Tl)探测器,通过G(E)函数法进行剂量率估算,误差可以控制在26%以内,满足环境监测对能量响应的要求。