溴化镧/氯化镧电流型闪烁探测器性能研究

掺铈溴化镧(LaBr3∶Ce)及掺铈氯化镧(LaCl3∶Ce)是近年来出现的性能优良的新型无机闪烁体。本文对LaBr3∶Ce和LaCl3∶Ce电流型闪烁探测器的性能进行了研究,计算了探测器的相对灵敏度随入射γ射线能量的变化曲线,测定了其对137 Cs和60 Co的灵敏度,并检验了其γ/n分辨本领。结果表明,溴化镧和氯化镧探测器具有较高的γ灵敏度响应和γ/n分辨,适于测量低强度快脉冲中子、γ混合场中的γ射线束。

微孔阵列铜表面二次电子发射系数抑制研究

针对微孔阵列对铜表面二次电子发射系数(SEY)的抑制效应进行实验研究以提高电真空器件性能。首先利用Casino软件模拟了入射能量分别为0.5keV和3keV的电子束垂直入射到方形微孔阵列表面的SEY,分析了方孔阵列的深宽比和孔隙率对本征二次电子发射系数(ISEY)、背散射二次电子发射系数(BSEY)及总二次电子发射系数(TSEY)的影响。然后采用半导体光刻工艺在铜箔表面制备具有不同形貌参数的圆孔阵列,采用激光扫描显微镜进行形貌分析和几何结构参数提取,采用二次电子测试平台进行TSEY测试。仿真结果表明:微孔阵列的深宽比、孔隙率越大,其SEY抑制特性越明显;随着微孔阵列深宽比逐渐增大,SEY逐渐趋于饱和;入射电子束能量较低时,微孔阵列对SEY抑制效应比入射能量较高时更为明显。实验结果表明:微孔阵列能有效抑制铜表面SEY,实测结果与仿真结果规律一致,为微孔阵列结构用于铜表面SEY抑制提供了依据。

核乳胶中质子径迹计算机辅助识别方法研究

为克服核乳胶质子径迹人工判读的缺点,研究了一种计算机辅助识别的方法。该方法中,对由显微镜系统获取的核乳胶图像序列依次经组合式滤波器滤波、多阈值二值化、径迹点筛选、径迹点去冗余处理后识别出图像序列中的径迹点,经径迹重建从获取的径迹点中重建出反冲质子径迹。利用该方法从经14.9MeV中子束辐照的核乳胶中提取出反冲质子径迹,并将提取的径迹与人工判读方法提取的径迹进行了比较,结果基本一致。该方法将为核乳胶质子径迹自动判读系统的开发和核乳胶应用于脉冲中子束能谱测量实验奠定重要技术基础。

瞬发伽马中子活化分析技术发展现状

对瞬发伽马中子活化分析(PGNAA)技术发展现状进行了概述。介绍了PGNAA的基本原理、方法、设备以及当前国内外在PGNAA应用方面所做的一些研究工作。最后对PGNAA在技术发展方面存在的一些问题进行了探讨。

4He闪烁裂变中子探测器时间响应

研制了可用于脉冲辐射场中子探测的4 He闪烁裂变中子探测器,并对其时间响应进行了理论和实验研究。采用经验公式和蒙特卡罗方法模拟计算了不同厚度裂变靶产生的裂变碎片和不同能量中子产生的反冲4 He核在4 He气中的飞行时间,并依据卷积原理推导出探测器的时间响应计算公式。计算结果表明,探测器的波形上升时间约为19.5ns,半高宽约31.0ns。用ING-103型稠密等离子体聚焦装置(DPF)脉冲中子发生器对探测器的时间响应进行了实验测量,实验结果与理论值基本一致。

ZnO半导体电导型X射线探测器件研究

本文制备了基于ZnO纳米线阵列和ZnO薄膜的Ag-ZnO-Ag电导型X射线探测器件,研究了它们对X射线的响应特性.薄膜器件在100 V偏置时的响应度达到0.12μC/Gy,纳米线阵列器件在50 V偏压下的响应度达到0.17μC/Gy.器件工作机理研究表明,器件的响应过程与表面氧吸附与解吸附效应有关,氧气吸附与解吸附过程使得X射线辐照下的载流子寿命大幅度增加,从而使得器件对X射线具有较高的响应度.本文研究结果表明ZnO薄膜和纳米线阵列器件在X射线剂量测量领域具有应用前景.

基于微陷阱结构的金属二次电子发射系数抑制研究

近年来,金属二次电子发射系数的抑制研究在加速器、大功率微波器件等领域得到了广泛关注.为评估表面形貌对抑制效果的影响,利用唯象概率模型计算方法对三角形沟槽、矩形沟槽、方孔及圆孔4种不同形状微陷阱结构的二次电子发射系数进行了研究,分析了微陷阱结构的形状、尺寸对二次电子发射系数抑制特性的影响规律.理论研究结果表明:陷阱结构的深宽比、孔隙率越大,则其二次电子发射系数抑制特性越明显;方孔形和圆孔形微陷阱结构的二次电子发射系数抑制效果优于三角形沟槽和矩形沟槽;具有大孔隙率的微陷阱结构表面的二次电子发射系数对入射角度的依赖显著弱于平滑表面.制备了具有不同表面形貌的金属样片并进行二次电子发射系数测试,所得实验规律与理论模拟规律符合较好.

CdS:Cu一维纳米结构及其光子学特性研究

利用化学气相沉积方法成功合成了CdS掺Cu的一维纳米结构,揭示了该掺杂纳米结构特殊的生长机制,发现了该结构新颖的光子学性质.实验表明,通过控制实验条件可以实现CdS中Cu离子掺杂,并可获得高质量的一维纳米结构.由于掺杂离子的影响,纳米结构在不同强度的光激发时表现出不同线形的发光光谱,掺杂浓度对发光峰的位置和相对强度有比较明显的影响,但对光谱线形影响不大.所得结果将有助于拓展CdS纳米结构在纳米光子学领域中的应用.

一种自动提取核乳胶中质子径迹的方法

提出了一种自动识别核乳胶中反冲质子径迹的方法.在该方法中,对由显微镜系统获取的核乳胶图像序列,依次经过组合式滤波器滤波、多阈值二值化、径迹点筛选处理后,从图像序列中识别出径迹点,利用径迹点去冗余方法删除冗余径迹点,最后从获取的径迹点中重建反冲质子径迹.利用该方法从经14.9 MeV中子束辐照过的核乳胶中提取出反冲质子径迹,并将提取的径迹与人工判读方法得到的径迹进行了比较,结果基本一致.

一种基于~4He气闪烁体的裂变中子探测器

研制了一种新中子探测器,它以^(235)UO_2裂变靶作为转换靶,~4He气体作为闪烁体.该探测器充分结合了^(235)U和~4He两种核素的特点,从而具有中子能量响应平坦、中子灵敏度较高、n/γ分辨本领高等优点,能很好地在混合脉冲裂变辐射场中测量中子.本文对探测器的原理和结构设计进行了介绍,计算了不同能量中子、γ射线在探测器中的能量沉积,并从理论和实验上对探测器的中子灵敏度、γ射线灵敏度、n/γ分辨本领和时间响应进行了研究.结果表明探测器的中子灵敏度约10^(-15)C·cm^2,γ灵敏度约10^(-17)C·cm^2,时间响应约33.1 ns.