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基于LabVIEW的真实核信号数值模拟研究
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作者 陈华 黄熙 袁永刚 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第6期832-839,共8页
基于ORTEC Nuclide Navigator的核数据,在LabVIEW软件平台上,采用蒙特卡罗直接抽样方法,实现了与真实放射源核信号的幅度、衰减常数和时间间隔分布一致的数字核信号模拟。对核信号的能量分布和衰减时间采用高斯分布进行抽样,对前后核信... 基于ORTEC Nuclide Navigator的核数据,在LabVIEW软件平台上,采用蒙特卡罗直接抽样方法,实现了与真实放射源核信号的幅度、衰减常数和时间间隔分布一致的数字核信号模拟。对核信号的能量分布和衰减时间采用高斯分布进行抽样,对前后核信号之间的时间间隔采用负指数分布进行抽样,经测试,在抽样次数达到10×10^(5)次及以上时,模拟产生的射线分布与真实核素射线分布偏差小于1%,可反映真实核素发射的辐射分布,实现了真实放射源的数字核脉冲信号模拟,可用于当前数字核脉冲信号采集处理趋势下的信号处理算法研究。 展开更多
关键词 ORTEC LABVIEW 蒙特卡罗 直接抽样 放射源 数字核脉冲
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低水平γ射线空气比释动能高气压电离室研制 被引量:1
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作者 孙涛 赖万昌 +4 位作者 倪宁 高飞 赵旭 耿璇 杭仲斌 《中国测试》 北大核心 2025年第1期119-125,共7页
受限于探测器灵敏度,现有手段在防护水平和环境水平γ射线参考辐射空气比释动能的中、下段范围,即0.1~100μGy/h剂量率,量值复现的不确定度较大,无法满足科研、环境监测等发展的需求。因此,为了解决上述问题,基于理论分析与蒙卡模拟优化... 受限于探测器灵敏度,现有手段在防护水平和环境水平γ射线参考辐射空气比释动能的中、下段范围,即0.1~100μGy/h剂量率,量值复现的不确定度较大,无法满足科研、环境监测等发展的需求。因此,为了解决上述问题,基于理论分析与蒙卡模拟优化,开展专用于低水平γ射线参考辐射测量的高气压型标准电离室的优化设计并形成KAS型样机。通过研制的KAS电离室标准与德国PTW公司生产的空腔型标准电离室的测量结果及不确定分析结果的比对表明,利用新研制的KAS测量标准在保证测量准确度的同时能够显著降低低水平空气比释动能量值复现的不确定度,使得0.5μGy/h~1 mGy/h的γ射线空气比释动能率的不确定度降低至1.3%(k=2)。 展开更多
关键词 高气压电离室 不确定度 低水平γ射线 空腔理论
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β敷贴器监测用薄窗平板电离室研制
3
作者 李凯伦 韦应靖 +3 位作者 刘新昊 崔伟 李胤 陈双强 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第3期293-298,共6页
为了解决医用β敷贴器表面吸收剂量率的测量问题,基于研制的一种固定极间距的薄窗平板电离室,结合KEITHLEY642型静电计,组建了β敷贴器监测仪。电离室的保护环和收集极设计为分立的石墨同心体结构,消除了“记忆效应”的影响,同时选用聚... 为了解决医用β敷贴器表面吸收剂量率的测量问题,基于研制的一种固定极间距的薄窗平板电离室,结合KEITHLEY642型静电计,组建了β敷贴器监测仪。电离室的保护环和收集极设计为分立的石墨同心体结构,消除了“记忆效应”的影响,同时选用聚苯乙烯作为室壁材料,较好地减小了漏电流。实验结果表明,电离室最佳工作电压为30 V,漏电流小于6 fA;在10 mGy/h~24 Gy/h范围内,电离室相对固有误差不超过±2%;在电离电流为1.445×10^(-11) A时,测量结果的重复性为0.25%;按电离室对^(90)Sr-^(90)Y β射线的响应归一后,测得其对^(85)Kr β射线的相对响应为0.86。结果表明,该电离室具有较好的辐射特性,将来可广泛应用于医用β敷贴器表面吸收剂量率的测量工作中。 展开更多
关键词 电离室 β敷贴器 吸收剂量率 相对固有误差
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基于遗传算法的电离室结构多目标优化方法
4
作者 常嘉豪 张泽寰 +2 位作者 吴子健 姜世博 吴志芳 《同位素》 2025年第6期561-567,共7页
电离室是大型客体辐射成像系统重要的组成部分,目前的平行板电离室响应时间过长,难以满足快速检测的需求。栅网型探测器可以大幅缩减探测器的响应时间,但是该型探测器的结构参数众多,且两个主要参数“响应时间”和“输出电流”存在互斥... 电离室是大型客体辐射成像系统重要的组成部分,目前的平行板电离室响应时间过长,难以满足快速检测的需求。栅网型探测器可以大幅缩减探测器的响应时间,但是该型探测器的结构参数众多,且两个主要参数“响应时间”和“输出电流”存在互斥现象,采用枚举法或者经验法进行结构优化设计,效率较低。因此,本研究提出一种基于快速非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)的栅网型电离室结构多目标优化方法,在约束条件下对输出电流和响应时间进行优化设计。结果表明,本方法可以快速设计出满足实际需求的电离室,可为结构优化设计提供新思路。 展开更多
关键词 气体探测器 快速非支配排序遗传算法(NSGAⅡ) 多目标优化
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亚毫米级平板电离室辐射剂量特性初步研究
5
作者 王冠博 刘川凤 +6 位作者 李德红 张雄杰 汤彬 郝艳梅 羊奕伟 王建新 杭仲斌 《中国测试》 北大核心 2025年第9期141-147,共7页
在FLASH辐射场剂量测量时,现有电离室存在严重的离子复合效应问题,难以满足测量需求。为了解决该问题,该研究研制一种的新的电离室,以提高电荷收集效率,并对研制的电离室进行剂量特性研究,以期实现FLASH辐射场剂量测量。研究方法:基于G... 在FLASH辐射场剂量测量时,现有电离室存在严重的离子复合效应问题,难以满足测量需求。为了解决该问题,该研究研制一种的新的电离室,以提高电荷收集效率,并对研制的电离室进行剂量特性研究,以期实现FLASH辐射场剂量测量。研究方法:基于Gotz一维输运模型与有限元分析法确定电离室关键参数,研制出电极间距为250μm,灵敏体积为19.6 mm3的平板电离室样机,并对其辐射剂量特性进行初步研究。结果表明,在60Coγ连续辐射场测量得到的坪曲线中电离室的坪区较短;电离室未辐照时漏电流在±5 fA以内;在剂量率为1.88~75.33 Gy/h范围内具有良好的剂量线性;重复性RSD在0.03%以内;并且在剂量率为7.35 mGy/s条件下,通过双电压法计算的电离室样电荷收集效率大于99%;在FLASH辐射场测量的剂量线性表明在累计剂量1.59~49.69 Gy范围内(单脉冲剂量为1.59 Gy/pulse)电离室响应与胶片测量的剂量呈现良好线性。通过对电离室性能初步性能研究表明,该平板电离室样机具有良好的剂量特性,可为下一步在超高剂量率条件下电离室辐射剂量测量奠定基础。 展开更多
关键词 FLASH辐射场 离子复合效应 剂量测量 电离室
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AlphaGUARD PQ2000测氡仪扩散模式下对^(220)Rn的响应研究
6
作者 肖亚松 何正忠 +2 位作者 王可欣 冯佳璐 吕丽丹 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期98-105,共8页
测量环境的^(222)Rn浓度时,如果存在高浓度^(220)Rn,将会对无法甄别^(222)Rn/^(220)Rn的测量仪器的测量结果产生干扰,有必要确定该类测量仪器对^(220)Rn的响应程度,以确保其^(222)Rn浓度测量结果的准确性。本文针对AlphaGUARD PQ2000测... 测量环境的^(222)Rn浓度时,如果存在高浓度^(220)Rn,将会对无法甄别^(222)Rn/^(220)Rn的测量仪器的测量结果产生干扰,有必要确定该类测量仪器对^(220)Rn的响应程度,以确保其^(222)Rn浓度测量结果的准确性。本文针对AlphaGUARD PQ2000测氡仪对^(220)Rn的响应系数随风速和风向的变化在标准^(220)Rn室中开展了实验研究,使用单闪烁室流气静态法测量^(220)Rn室中的^(220)Rn浓度,观察不同风速风向下AlphaGUARD PQ2000的^(222)Rn浓度示值来计算AlphaGUARD PQ2000对^(220)Rn的响应系数。研究结果表明:风速和风向的改变都会使得响应系数发生变化,风速从0.05 m·s^(-1)增大到3.50 m·s^(-1)时,AlphaGUARD PQ2000对^(220)Rn的响应系数从0.044增大到0.126;静态无风时响应系数为0.049;固定风速为0.71 m·s^(-1),风向与AlphaGUARD PQ2000扩散窗的角度从0°变化到180°时,响应系数从0.083减小到0.051;固定风速为1.43 m·s^(-1),风向与AlphaGUARD PQ2000扩散窗的角度从0°变化到180°时,响应系数从0.115减小到0.081。本研究得到的响应系数随风速风向的变化规律可为修正^(220)Rn对AlphaGUARD PQ2000测氡仪扩散模式下^(222)Rn的测量结果的干扰提供参考。 展开更多
关键词 AlphaGUARD PQ2000 风速 风向 响应系数 ^(220)Rn
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β辐射个人剂量当量H_(p)(3)次级标准电离室的设计与性能测试
7
作者 李胤 王川 +3 位作者 以恒冠 刘新昊 王桢 段嘉宇 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期454-460,共7页
研发了β辐射个人剂量当量H_(p)(3)次级标准电离室,不同于主标准器外推电离室的外推结构设计,该电离室采取附带体模的平板电离室的结构,兼顾高测量精度(相对固有误差<2.0%)的同时,简化试验流程。辐射性能试验结果表明:在β辐射H_(p)... 研发了β辐射个人剂量当量H_(p)(3)次级标准电离室,不同于主标准器外推电离室的外推结构设计,该电离室采取附带体模的平板电离室的结构,兼顾高测量精度(相对固有误差<2.0%)的同时,简化试验流程。辐射性能试验结果表明:在β辐射H_(p)(3)个人剂量当量率5~170 mSv/h内的相对固有误差不超过±1.5%;具备β辐射H_(p)(3)个人剂量当量率0.5 mSv/h~1.5 Sv/h内至少5个量程的测量范围且相对固有误差不超过±4.0%;在β辐射±60°入射角下的响应相对偏差不超过±5%;电离室的测量重复性为0.6%;对^(90)Sr/^(90)Y源在30 cm处加展平过滤的测量相对扩展不确定度为U_(rel)=3.9%(k=2)。另外,实验发现,H_(p)(3)电离室对低能污染光子具有相对较高的响应。 展开更多
关键词 β辐射 个人剂量当量H_(p)(3)次级标准电离室 相对固有误差 角响应 不确定度
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^(252)Cf快裂变室研制 被引量:27
8
作者 李建胜 张翼 +1 位作者 金宇 李润良 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期264-267,共4页
采用甲烷、氩气或其混合气体 ,在 2 52 Cf平行板裂变室极间距 1.0 0至 5.0 0 mm、电压 50至70 0 V的条件下 ,测量了 142 B电荷灵敏前置放大器输出脉冲波形和脉冲幅度谱。 2 52 Cf裂变室中子强度为 2 .0 7× 10 4 s-1,上升时间为 7.6... 采用甲烷、氩气或其混合气体 ,在 2 52 Cf平行板裂变室极间距 1.0 0至 5.0 0 mm、电压 50至70 0 V的条件下 ,测量了 142 B电荷灵敏前置放大器输出脉冲波形和脉冲幅度谱。 2 52 Cf裂变室中子强度为 2 .0 7× 10 4 s-1,上升时间为 7.69( 1± 9.1% ) ns,裂变碎片探测效率为 98.4 % ,能够清晰分辨裂变碎片和 α粒子信号。 展开更多
关键词 裂变电离室 ^252Cf 上升时间 甲烷 氩气 锎252 裂变碎片 探测效率
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涂硼电离室中子探测效率和灵敏度 被引量:18
9
作者 陈国云 魏志勇 +3 位作者 辛勇 方美华 黄三玻 黄国庆 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期244-249,共6页
从电离室工作原理导出了平板型涂硼中子电离室探测效率及灵敏度的计算公式,并求得其热中子探测效率和灵敏度。电离室对热中子探测效率饱和值为1.35%,灵敏度饱和值为9.65×10-1 4A.cm-2.s-1,与已有公式所得结果8.43×10-14A.cm-2... 从电离室工作原理导出了平板型涂硼中子电离室探测效率及灵敏度的计算公式,并求得其热中子探测效率和灵敏度。电离室对热中子探测效率饱和值为1.35%,灵敏度饱和值为9.65×10-1 4A.cm-2.s-1,与已有公式所得结果8.43×10-14A.cm-2.s-1相近。α粒子和Li离子对探测效率的贡献相差不大,但α粒子对灵敏度的贡献占主导地位。适当的硼膜厚度、慢化快中子、选用浓缩硼均有利于提高涂硼电离室探测效率和灵敏度。 展开更多
关键词 涂硼电离室 灵敏度 探测效率 中子
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n-γ电离室输出电流测量中I-F变换器的设计 被引量:11
10
作者 吴瑞生 任枕海 +1 位作者 张永明 李正平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期468-470,共3页
介绍了一种用在辐射剂量仪中 ,对极微弱的电流信号进行放大测量的电路 。
关键词 I-F变换器 反馈式电流积分器 复原电荷产生器 设计 辐射剂量仪 n-γ电离室 输出电流 测量
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质子、氚和α在Ar和Kr中的径迹长度测量与计算 被引量:5
11
作者 张国辉 唐国有 +1 位作者 陈金象 施兆民 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期50-55,共6页
用屏栅电离室对α、t和p在Ar与Kr中到达电离密度重心的径迹长度X进行了测量,并根据Trim程序和其它文献的阻止本领数据对其进行了计算。理论值与实验结果符合较好。
关键词 屏栅电离室 径迹长度X 质子 α
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可作为校准检定用标准剂量计的能量补偿型高气压电离室改进 被引量:4
12
作者 高飞 肖雪夫 +2 位作者 倪宁 侯金兵 宋明哲 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期87-93,共7页
在电离辐射计量检定工作中,标准剂量计的测量结果通过检定逐级传递到工作计量器具,以实现单位统一和量值准确可靠。由于环境水平γ射线剂量率较低,国际上常用的PTW-UNIDOS系列标准剂量计无法满足需要。针对这一特点,结合蒙特卡罗方法对... 在电离辐射计量检定工作中,标准剂量计的测量结果通过检定逐级传递到工作计量器具,以实现单位统一和量值准确可靠。由于环境水平γ射线剂量率较低,国际上常用的PTW-UNIDOS系列标准剂量计无法满足需要。针对这一特点,结合蒙特卡罗方法对高气压电离室的X射线、γ射线和宇宙射线响应特性进行模拟计算,进行了能量补偿型高气压电离室改进。测试结果表明:剂量率约30μGy/h时,能量补偿型高气压电离室在87ke V^1.25 Me V能量范围内相对于^(137)Csγ射线的响应偏差不大于6%,宇宙射线和^(137)Csγ射线的响应偏差不大于10%,在0.5μGy/h^1 m Gy/h范围内相对固有误差为-3%,0.5μGy/h时的重复性为0.7%,校准因子的不确定度为4%(k=2),可作为环境水平标准剂量计在校准检定工作中使用。 展开更多
关键词 标准剂量计 高气压电离室 蒙特卡罗
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γ射线参考辐射周围剂量当量标准电离室的蒙特卡罗模拟 被引量:4
13
作者 宋明哲 魏可新 +3 位作者 高飞 侯金兵 王红玉 倪宁 《同位素》 CAS 2014年第3期152-156,共5页
由放射源^137Cs和^60Co产生的ν射线参考辐射在辐射监测仪表的校准中起着重要作用。对于场所辐射监测仪表的校准,参考辐射需提供周围剂量当量H^*(10)的约定真值。本研究采用H^*(10)标准电离室法测定周围剂量当量H^*(10)的约... 由放射源^137Cs和^60Co产生的ν射线参考辐射在辐射监测仪表的校准中起着重要作用。对于场所辐射监测仪表的校准,参考辐射需提供周围剂量当量H^*(10)的约定真值。本研究采用H^*(10)标准电离室法测定周围剂量当量H^*(10)的约定真值,利用MCNP4C蒙特卡罗模拟程序,提出了基于双金属补偿法的电离室结构设计方案。结果表明,在15~1500keV能量范围内,该电离室能量响应满足国际标准ISO4037—4的要求,该研究结果对H^*(10)标准电离室的建立具有重要的指导作用。 展开更多
关键词 ν射线 周围剂量当量H^*(10) 标准电离室 MCNP4C
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纵向型双电离室ΔE-E探测器系统及其在ERD分析中的应用 被引量:3
14
作者 符长波 路秀琴 +5 位作者 赵葵 梁刚 郭继宇 李淑媛 刘建成 姜华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期116-119,共4页
设计加工了一套纵向型双电离室ΔE E(气体 固体 )探测器系统 ,由于采用了双电离室及电场均匀技术 ,得到较好的能量分辨率 :利用 5 0 3MeV的12 C在束测量 ,ΔE分辨率达 3 3% ,Er 分辨率达 1 5 %。利用该系统对新型半导体材料GaAs、新型... 设计加工了一套纵向型双电离室ΔE E(气体 固体 )探测器系统 ,由于采用了双电离室及电场均匀技术 ,得到较好的能量分辨率 :利用 5 0 3MeV的12 C在束测量 ,ΔE分辨率达 3 3% ,Er 分辨率达 1 5 %。利用该系统对新型半导体材料GaAs、新型光电材料GaN等进行ERD分析 ,得到了材料的元素深度分布谱 (分辨达 5 0nm) ;在该系统和Q3D磁谱仪配合测量中 。 展开更多
关键词 纵向型 双电离室 △E-E探测器 ERD分析
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KZ-D02F型电离室α测氡仪的研制 被引量:4
15
作者 张国华 方方 +1 位作者 耿波 王广西 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期704-708,共5页
介绍了一种新型澍氡仪,该仪器采用电离室作为探测器,可在动态和静态两种不同的模式下工作,具有参数设置,时钟设置,数据实时显示、存储、查询以及上传等功能。
关键词 电离室 放大器 微控制器 LCD
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高气压大型电离室的制作和性能测试 被引量:4
16
作者 王明谦 施启存 孙金华 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期19-23,共5页
叙述了两种电离室的制作,测量了饱和特性、轴向均匀性、灵敏度、稳定性等性能参数以及物料对^(137)Csγ射线的吸收规律。
关键词 电离室 饱和 放射性活度 Γ辐射
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用蒙特卡罗方法研究球形充气电离室的能量响应特性 被引量:4
17
作者 王红艳 肖雪夫 马永福 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期729-731,共3页
环境γ辐射监测用的电离室要求平能量响应。为使球形不锈钢充氩电离室能够达到能量响应指标要求,采用蒙特卡罗方法对充气电离室壁、充气气体、收集极、屏蔽材料、屏蔽厚度及屏蔽面积等因素进行模拟计算.为改善球形充气电离室的能量响... 环境γ辐射监测用的电离室要求平能量响应。为使球形不锈钢充氩电离室能够达到能量响应指标要求,采用蒙特卡罗方法对充气电离室壁、充气气体、收集极、屏蔽材料、屏蔽厚度及屏蔽面积等因素进行模拟计算.为改善球形充气电离室的能量响应特性和拓展其最低探测能量提供依据。 展开更多
关键词 蒙特卡罗方法 充气电离室 能量响应特性 最低探测能量
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一种新型多阳极电离室的研制 被引量:2
18
作者 孟宪芳 林敏 +9 位作者 叶宏生 苏丹 陈义珍 徐利军 陈克胜 金晓峰 夏文 崔莹 肖振红 阮向东 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B09期332-335,共4页
文章阐述了一种能探测质子束流在自由空气中沉积能量、分析质子束流特性等的多功能多阳极电流型电离室的设计原理、结构参数及基本性能。在设计、制作的过程中,电离室的主要参数均通过计算机模拟或计算进行了必要论证。初步实验标定的... 文章阐述了一种能探测质子束流在自由空气中沉积能量、分析质子束流特性等的多功能多阳极电流型电离室的设计原理、结构参数及基本性能。在设计、制作的过程中,电离室的主要参数均通过计算机模拟或计算进行了必要论证。初步实验标定的结果表明,该电离室具有良好的饱和特性。 展开更多
关键词 电流型 多阳极电离室 Bragg峰 吸收剂量 饱和特性
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用蒙特卡罗方法模拟计算高气压电离室对^(60)Co和^(137)Cs源的空气吸收剂量率因子 被引量:8
19
作者 王红艳 肖雪夫 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期632-634,共3页
用蒙特卡罗方法模拟计算高气压电离室对60Co和137Cs源的空气吸收剂量率因子,并在标准参考辐射场中进行对应刻度。计算和刻度结果表明:对137Cs点源,高气压电离室空气吸收剂量率因子的计算值与刻度值间的相对偏差为0.65%;对60Co点源,两者... 用蒙特卡罗方法模拟计算高气压电离室对60Co和137Cs源的空气吸收剂量率因子,并在标准参考辐射场中进行对应刻度。计算和刻度结果表明:对137Cs点源,高气压电离室空气吸收剂量率因子的计算值与刻度值间的相对偏差为0.65%;对60Co点源,两者之间的相对偏差为-5.5%。计算值与刻度值在不确定度内一致。 展开更多
关键词 高气压电离室 空气吸收剂量率因子 蒙特卡罗方法
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大面积超低本底α电离室的研制 被引量:2
20
作者 姚顺和 杨巧玲 +7 位作者 姚艳玲 吕晓侠 刁立军 郭晓清 孟军 邢雨 陈细林 汪建清 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期218-222,共5页
研制了一台大面积超低本底α电离室用于超低α表面发射率测量。电离室充入高纯气体并采用流气工作模式,由于对宇宙射线中的μ子和环境中的γ射线不灵敏,去除氡气后电离室的本底主要来自于内表面发射的α粒子。利用脉冲形状分析技术,可... 研制了一台大面积超低本底α电离室用于超低α表面发射率测量。电离室充入高纯气体并采用流气工作模式,由于对宇宙射线中的μ子和环境中的γ射线不灵敏,去除氡气后电离室的本底主要来自于内表面发射的α粒子。利用脉冲形状分析技术,可分辨出α粒子是来自电离室内表面还是样品,甄别掉内表面发射的α本底,电离室即可达到超低本底,可进行超低α表面发射率样品测量。该电离室的有效探测面积为1 521cm^2,α本底可达3×10^(-4) cm^(-2)·h^(-1)。 展开更多
关键词 α表面发射率 超低本底 脉冲形状分析
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