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管道式铀丰度在线监测装置研制
1
作者 梁庆雷 张荔生 +3 位作者 汪洋 李井怀 刘国荣 刘明慧 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第5期758-762,共5页
为实时监测离心铀浓缩厂主工艺管道中UF6气体的铀丰度,及时优化和调整工艺参数,研制了一种管道式铀丰度在线监测装置。将部分主工艺管道进行了改造,利用NaI探测器测量185.7 keV特征γ射线的计数率,传感器测量气体的温度和压力,将上述信... 为实时监测离心铀浓缩厂主工艺管道中UF6气体的铀丰度,及时优化和调整工艺参数,研制了一种管道式铀丰度在线监测装置。将部分主工艺管道进行了改造,利用NaI探测器测量185.7 keV特征γ射线的计数率,传感器测量气体的温度和压力,将上述信号传输到控制室内计算出气体的铀丰度,实现了远程监测和无人值守的功能。实验测试结果表明,该装置测量均值与质谱测量值比较,相对偏差<1%;该装置可用于浓缩厂主工艺管道内气体铀丰度的在线监测。 展开更多
关键词 铀浓缩厂 气体铀丰度 工艺管道 在线监测
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废物固化桶核素分析的蒙特卡罗模拟与实验
2
作者 龚军军 龙淼 +2 位作者 郭卫群 许国德 洪继斌 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期69-74,共6页
针对分段扫描法和层析扫描法适用于均匀和不均匀废物包,但测量系统较复杂、昂贵,对测量环境要求较高,耗时较长,电磁干扰比较严重的问题,首先基于放射性废物固化桶内容物分布均匀的特点,提出了一种简捷有效的测量方法,采用溴化镧闪烁探测... 针对分段扫描法和层析扫描法适用于均匀和不均匀废物包,但测量系统较复杂、昂贵,对测量环境要求较高,耗时较长,电磁干扰比较严重的问题,首先基于放射性废物固化桶内容物分布均匀的特点,提出了一种简捷有效的测量方法,采用溴化镧闪烁探测器,配合专门设计的准直器,获取了固化桶内容物放射性核素活度浓度信息;然后,通过蒙特卡罗模拟计算,分析了源探距离、准直器等对探测效率的影响;最后,搭建探测装置,开展了实际放射性废物固化桶现场测量,结果表明:模拟计算结果与实测数据一致性较好。该研究成果可为废物固化桶核素分析提供一种快捷方法和手段。 展开更多
关键词 废物固化桶 核素分析 蒙特卡罗模拟 探测效率
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EJ-331(掺杂1%Gd)液体闪烁体的蒙卡模拟和性能研究
3
作者 王晓 汤秀章 +2 位作者 高春宇 卢巧灵 许思垚 《科技与创新》 2025年第21期102-105,共4页
针对EJ-331(掺杂1%Gd)液体闪烁探测器中子与伽马辐射测量问题,采用理论模拟与实验分析方法,利用蒙特卡罗模拟程序GEANT4进行了理论模拟;结合自主搭建的基于CAEN的数字化信号处理系统,完成探测器对^(60)Co、^(137)Cs、^(241)Am这3种不同... 针对EJ-331(掺杂1%Gd)液体闪烁探测器中子与伽马辐射测量问题,采用理论模拟与实验分析方法,利用蒙特卡罗模拟程序GEANT4进行了理论模拟;结合自主搭建的基于CAEN的数字化信号处理系统,完成探测器对^(60)Co、^(137)Cs、^(241)Am这3种不同能量的γ源等效电子能量测量与刻度,并使用脉冲形状甄别方法对该液闪的n/γ甄别能力进行测试。 展开更多
关键词 液体闪烁体探测器 能量刻度 蒙特卡罗方法 性能
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用于聚变装置的溴化镧探测器在0.1~11 MeVγ能区的能量刻度和效率刻度研究 被引量：1
4
作者 叶茜 罗小兵 +2 位作者 祝家俊 鄢文轩 罗冬梅 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期451-457,共7页
托克马克约束等离子体在破裂期间,会产生高能硬X射线,对这些高能硬X射线的探测有助于理解聚变装置中约束等离子体破裂变化情况.针对核工业西南物理研究院中国环流三号(HL-3)装置上对高能量硬X射线诊断的需求,本文开展了溴化镧探测系统... 托克马克约束等离子体在破裂期间,会产生高能硬X射线,对这些高能硬X射线的探测有助于理解聚变装置中约束等离子体破裂变化情况.针对核工业西南物理研究院中国环流三号(HL-3)装置上对高能量硬X射线诊断的需求,本文开展了溴化镧探测系统的研制工作.研制的溴化镧探测器系统晶体尺寸为φ76 mm×76 mm,对研制的溴化镧探测器进行了性能测试:该探测器在屏蔽体中本底计数率为455 cps;采用标准源^(137)Cs测量得到的对662 keVγ射线的能量分辨率为3%;采用标准源^(137)Cs、^(152)Eu进行了2 MeV以下γ能区的能量刻度和全能峰探测效率刻度工作;2 MeV以上γ能区,由于缺乏标准γ源,因此采用热中子活化^(14)N等轻元素产生的2~11 MeV能区的高能量γ射线,完成了在该能区的能量刻度和效率刻度.实验结果表明:研制的溴化镧探测器在0.1~11 MeVγ能区有良好的能量线性,标准源刻度得到的全能峰探测效率典型误差小于1.89%.采用MCNP5对研制的溴化镧探测器的全能峰探测效率进行了模拟计算,并与实验测量结果进行了对比分析. 展开更多
关键词 溴化镧探测器 效率刻度 能量刻度 蒙特卡罗
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大尺寸BGO-SiPM探测器温度效应及能量分辨研究
5
作者 宋路洋 苏俊 +12 位作者 张立勇 陈俊锋 刘峰成 覃之巍 盛耀德 江信之 陈鑫 林棽 黄羿彤 王琳 谌阳平 金仕纶 卢飞 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期257-264,共8页
大型闪烁体γ探测阵列在核物理和核天体物理等领域的实验研究中发挥着重要作用。传统的光电倍增管(PMT)体积较大,对设计带来了诸多限制,进而影响阵列的效率、紧凑性和颗粒度等关键性能指标的提升,可采用体积更小的硅光电倍增器(SiPM)作... 大型闪烁体γ探测阵列在核物理和核天体物理等领域的实验研究中发挥着重要作用。传统的光电倍增管(PMT)体积较大,对设计带来了诸多限制,进而影响阵列的效率、紧凑性和颗粒度等关键性能指标的提升,可采用体积更小的硅光电倍增器(SiPM)作为替代方案。然而,与PMT相比,SiPM的性能对温度的敏感性更显著,这一效应和闪烁体自身的温度效应相互叠加,进一步增加了探测器的使用复杂性。本工作将6 cm×6 cm×12 cm的大尺寸锗酸铋(BGO)闪烁体和8×8通道的SiPM阵列耦合形成BGO-SiPM探测器,并对其在不同温度下的工作条件进行了测试,确定了其最佳工作电压,得到了最佳能量分辨率。同时,还采用PMT对同一BGO闪烁体进行读出(BGO-PMT探测器)并在相同温度下进行了对比测量。实验结果显示,当温度高于20℃时,SiPM迅速上升的暗电流会导致探测器能量分辨变差;20℃以下,BGO-SiPM和BGO-PMT探测器性能接近,但BGO-SiPM探测器的能量分辨率随温度降低的提升速度略优于BGO-PMT探测器,这主要归因于SiPM暗电流随温度降低而减小。此外,本工作还研究了20℃附近BGO-SiPM探测器峰道址随温度的变化关系。研究表明,大尺寸BGO-SiPM探测器性能相较BGO-PMT探测器具有一定的优势,但峰道址的温度敏感性更强,为SiPM在BGO探测阵列的应用提供重要参考。 展开更多
关键词 γ探测阵列 硅光电倍增器 锗酸铋闪烁体 温度效应 击穿电压 能量分辨率
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基于位置灵敏碲锌镉的康普顿加和谱仪研究
6
作者 王春杰 关清帝 +5 位作者 姜文刚 李雪松 解峰 余青江 梁建峰 徐江 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第8期1222-1227,共6页
本文提出了一种基于“一体式”位置灵敏碲锌镉探测器的康普顿加和谱仪,使用Geant4程序模拟了该型谱仪对^(137)Cs放射源γ能谱的测量,评估了谱仪的性能。结果表明,符合加和后的γ能谱康普顿平台得到了抑制,且越靠近低能端,抑制越充分。... 本文提出了一种基于“一体式”位置灵敏碲锌镉探测器的康普顿加和谱仪,使用Geant4程序模拟了该型谱仪对^(137)Cs放射源γ能谱的测量,评估了谱仪的性能。结果表明,符合加和后的γ能谱康普顿平台得到了抑制,且越靠近低能端,抑制越充分。符合事件重数越多,康普顿平台的抑制效果越明显;符合事件重数为4及4以上时,峰总比达到91%,峰康比达到963,康普顿抑制系数为45.5,康普顿平台基本上被完全抑制,得到几乎只有全能峰的γ能谱。“一体式”的结构使得康普顿加和谱仪具有较高的探测效率,其对^(137)Cs特征γ射线全能峰的探测效率约为10^(-2)。模拟结果可以为相应的装置设计和优化提供支撑。 展开更多
关键词 位置灵敏 康普顿加和谱仪 GEANT4 Γ能谱
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基于塑料闪烁体探测器的宇宙线缪子与太阳调制效应观测
7
作者 王德鑫 张蕊 +17 位作者 尉德康 那蕙 姚张浩 吴凌赫 张苏雅拉吐 †梁泰然 黄美容 王志龙 白宇 黄永顺 杨雪 张嘉文 刘梦迪 马蔷 于静 纪秀艳 于伊丽琦 邵学鹏 《物理学报》 北大核心 2025年第5期275-282,共8页
利用塑料闪烁体探测器进行了宇宙线缪子计数谱及各向异性特性的观测实验.实验采用双端符合测量和标准γ源进行能量刻度,显著减小了探测器的噪声干扰,提高了测量数据的可靠性.通过引入温度与气压修正函数,对计数结果进行了气象效应校正.... 利用塑料闪烁体探测器进行了宇宙线缪子计数谱及各向异性特性的观测实验.实验采用双端符合测量和标准γ源进行能量刻度,显著减小了探测器的噪声干扰,提高了测量数据的可靠性.通过引入温度与气压修正函数,对计数结果进行了气象效应校正.实验结果显示,缪子在塑料闪烁体探测器中的能量损失呈现出随时间和太阳活动变化的周期性特征,反映出太阳对宇宙线各向异性的调制效应.此外,实验数据与羊八井观测站中子-缪子望远镜的观测结果在缪子计数的日周期变化趋势上表现出较高的一致性.本研究为深入探索宇宙线缪子的能量分布及太阳调制效应提供了可靠的实验依据,同时为宇宙线探测技术的应用与发展提供了重要参考. 展开更多
关键词 宇宙线 缪子 各向异性 塑料闪烁体 太阳调制效应
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基于KAN和MNv4的中子/伽马甄别方法
8
作者 王雨龙 翁秀峰 +3 位作者 刘霄 陈翔 盛亮 刘彤 《核技术》 北大核心 2025年第6期174-185,共12页
实现对空间中子/伽马(n/γ)的精准甄别有利于空间辐射场的研究。传统的甄别方法受数据噪声影响较大,难以实现在星载探测器这样高噪声水平条件下进行n/γ甄别。为实现在不同噪声水平下n/γ的有效甄别,本研究提出了使用小波散射网络(Scatt... 实现对空间中子/伽马(n/γ)的精准甄别有利于空间辐射场的研究。传统的甄别方法受数据噪声影响较大,难以实现在星载探测器这样高噪声水平条件下进行n/γ甄别。为实现在不同噪声水平下n/γ的有效甄别,本研究提出了使用小波散射网络(Scattering Convolution Networks,SCN)结合MobileNetV4(MNv4)和Kolmogorov–Arnold Networks(KAN)模型的n/γ甄别的算法。研究选用?50 mm×50 mm的NaI(Tl):6Li晶体与H6410光电倍增管对中国原子能科学研究院国防科技工业电离辐射一级计量站的2500 keV与5000 keV的中子束流进行数据采集,将2500 keV按信号触发电平分为测试集2与训练集,5000 keV作为测试集1。将数据集通过电荷比较法进行分类以后,使用小波散射网络进行去噪降维处理,使1800个样本点降低为113个,然后通过MNv4或KAN模型进行粒子甄别。然后通过外加10%~50%噪声水平大小的噪声模拟不同噪声下的信号以研究算法抗噪性,最后将下降沿触发为-4 mV、-8 mV、-12 mV的不同信噪比信号进行甄别,验证算法的鲁棒性。实验表明,MNv4与KAN在两个测试集识别准确率为99.7%与98.6%,相较于比较法能够将品质因子(Figure of Merit,FOM)从1.82提高到4.07与4.40。实验表明,在15%噪声水平内,MNv4和KAN对2500 keV与5000 keV能量的中子的甄别准确率为99.7%,在40%噪声水平时有着大于99%的甄别准确率,在信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)为9.13 dB时具有99%以上甄别准确率。结合小波散射网络与MNv4或KAN的深度学习算法具有降维与抗噪的能力,相较于电荷比较法,能够提高甄别的品质因子,同时还能实现高噪声水平下的中子/伽马甄别,具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 中子/伽马甄别 脉冲形状甄别 深度学习 鲁棒性
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热中子敏感掺锂聚苯乙烯塑料闪烁体的制备与表征
9
作者 张开辉 李翔 +4 位作者 邓明雪 石云 周琦 王珂 陈俊锋 《核技术》 北大核心 2025年第2期107-115,共9页
锂掺杂塑料闪烁体不仅能够实现快中子和热中子的双模探测,还继承了传统塑料闪烁体低成本、可大体积制备的优势,近年来受到了广泛关注,尤其在热中子探测领域展现出广阔的应用前景。本研究采用热聚合法成功制备了甲基丙烯酸锂(Lithium Met... 锂掺杂塑料闪烁体不仅能够实现快中子和热中子的双模探测,还继承了传统塑料闪烁体低成本、可大体积制备的优势,近年来受到了广泛关注,尤其在热中子探测领域展现出广阔的应用前景。本研究采用热聚合法成功制备了甲基丙烯酸锂(Lithium Methacrylate,LiME)掺杂的聚苯乙烯(Polystyrene,PS)塑料闪烁体,并对其性能进行了全面表征。通过研究塑料闪烁体的辐射发光强度与引发剂偶氮二异丁腈(2,2'-Azobis(2-methylpropionitrile),AIBN)、主荧光染料2,5-二苯基噁唑(2,5-Diphenyloxazole,PPO)和移波剂1,4-双(5-苯基-2-噁唑基)苯(1,4-Bis(5-phenyl-2-oxazolyl)benzene,POPOP)的质量浓度相关性,实验确定了AIBN、PPO和POPOP在塑料闪烁体基质中的优化浓度分别为0.1%、2%和0.02%。基于这一优化配方,成功制备了尺寸为?33 mm×6 mm、LiME掺杂量的一系列高透光性塑料闪烁体样品,对其光学透过率、光致发光、辐射发光以及脉冲幅度谱响应等性能进行了详细表征。结果表明,制备的锂掺杂塑料闪烁体具有良好的光学质量,其发光峰位与纯塑料闪烁体相比偏移有限。然而,随着LiME掺杂量的增加,样品的荧光强度和相对光输出均呈现降低趋势。这一现象推测与掺杂过程引起的荧光猝灭效应有关。 展开更多
关键词 热中子探测 锂掺杂 塑料闪烁体 制备 表征
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二氧化硅气凝胶光学性能及辐射探测性能研究
10
作者 燕奕宏 张美 +5 位作者 盛亮 唐灵芝 纪富 何佳洋 胡光 胡华四 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期127-133,共7页
针对惯性约束聚变中高能γ射线探测存在的X射线影响,以及气体切伦科夫辐射体调控阈值复杂或部分切伦科夫辐射体不可调控阈值的问题,提出了使用硅气凝胶作为切伦科夫辐射体对γ射线进行探测的方法。首先,搭建透过率测量平台,测量了厚度为... 针对惯性约束聚变中高能γ射线探测存在的X射线影响,以及气体切伦科夫辐射体调控阈值复杂或部分切伦科夫辐射体不可调控阈值的问题,提出了使用硅气凝胶作为切伦科夫辐射体对γ射线进行探测的方法。首先,搭建透过率测量平台,测量了厚度为1 cm的410 mg/cm^(3)硅气凝胶在250~800 nm波长范围内的透过率,得到了硅气凝胶的吸收散射系数;然后,使用最小偏差角的方法对硅气凝胶的折射率进行了测量,并对全波段折射率进行拟合;进而,将得到的吸收散射系数与折射率写入Geant4软件,在硅气凝胶探测系统中,对不同能量γ射线的能量响应进行了模拟计算;最后,在西北核技术研究院的^(60)Co源上搭建系统,分别对硅气凝胶及石英玻璃的发光强度进行了测量。结果表明:硅气凝胶净信号达到了11.67 nA,不确定度为3.8%;石英玻璃的净信号达到了373.67 nA,不确定度为3.2%。研究结果证实了硅气凝胶切伦科夫探测系统对γ射线探测的可行性,说明了硅气凝胶可作为切伦科夫辐射体应用于惯性约束聚变中的高能γ射线诊断。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 γ射线探测 切伦科夫辐射体 硅气凝胶
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用于高速软X射线相机的Y_(2)SiO_(5):Ce荧光粉涂层测试
11
作者 夏静 朱敬军 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期162-168,共7页
高速软X射线成像诊断系统(HSXR),又叫高速软X射线相机,具有成像速度快且耐辐射的优点,在托卡马克诊断装置中占有一席之地,但其尚不具备粒子鉴别能力、成像反演精度有待提高、标定难.为此,我们搭建了一套测试装置对其目前使用的核心部件... 高速软X射线成像诊断系统(HSXR),又叫高速软X射线相机,具有成像速度快且耐辐射的优点,在托卡马克诊断装置中占有一席之地,但其尚不具备粒子鉴别能力、成像反演精度有待提高、标定难.为此,我们搭建了一套测试装置对其目前使用的核心部件P47荧光屏(Y_(2)SiO_(5):Ce)进行了测量,以找到余辉处理办法和标定方案,提高其能量分辨率和探测效率.以放射源为入射源,考虑空气衰减和面源立体角修正得到入射粒子强度,再除以净计数率得到探测效率.使用P47和更高光产额的P43荧光屏(Gd_(2)O_(2)S:Tb)以及两款不同参数的PMT得到的结果作为对比.结果表明,余辉较强,处理数据时需扣除其贡献;X射线能量越低、P47涂层越厚,探测效率越高;提高光产额、光耦合效率以及PMT增益可以提高系统的能量分辨率.最后我们给出了HSXR的升级方向和标定方案,希望推动HSXR成为最主要的软X射线诊断装置. 展开更多
关键词 高速软X射线相机 Y_(2)SiO_(5):Ce荧光粉涂层 能量分辨率 探测效率 余辉
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基于FPGA的快速中子伽马实时甄别算法研究 被引量：1
12
作者 王子剑 巩来咏 +5 位作者 任世超 刘小亮 张焱 董丽媛 张怀强 孟祥厅 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第4期447-454,共8页
中子伽马甄别是使用闪烁体作为中子探测器时必须解决的关键问题。为了提升中子伽马实时甄别效果,缩短甄别时间,本文基于闪烁体探测器输出中子伽马脉冲波形下降沿存在的差异,提出了一种快速中子伽马实时甄别方法,并基于现场可编程门阵列(... 中子伽马甄别是使用闪烁体作为中子探测器时必须解决的关键问题。为了提升中子伽马实时甄别效果,缩短甄别时间,本文基于闪烁体探测器输出中子伽马脉冲波形下降沿存在的差异,提出了一种快速中子伽马实时甄别方法,并基于现场可编程门阵列(FPGA)完成了甄别算法设计和模拟仿真。为了验证算法的可行性,利用Am-Be源、BC501A液体闪烁体探测器、高速ADC采集卡及FPGA开发板搭建实验平台进行了测试,并与电荷比较法进行了对比。测试结果表明:本文设计的中子伽马实时甄别算法的品质因子为1.26,优于电荷比较法(1.09)。在信号处理时间、FPGA资源利用量等方面,本文所设计的算法同样具有显著优势,有很好的实际应用前景。 展开更多
关键词 FPGA 中子伽马实时甄别 闪烁体 电荷比较法
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^(41)Arβ-γ符合探测器的Geant4模拟研究 被引量：1
13
作者 冯亚洁 张瑞芹 +6 位作者 牛亚洲 李奇 佟立丽 王世联 赵允刚 樊元庆 张新军 《核技术》 北大核心 2025年第2期116-123,共8页
^(41)Ar是反应堆和加速器运行释放到环境中的主要放射性核素之一,测量其活度浓度对于确保公众健康具有重要意义。由于β-γ符合法能显著降低本底,提高探测灵敏度,为此设计了由BC404和CsI(Tl)组成的β-γ符合闪烁体探测器,用于进行^(41)A... ^(41)Ar是反应堆和加速器运行释放到环境中的主要放射性核素之一,测量其活度浓度对于确保公众健康具有重要意义。由于β-γ符合法能显著降低本底,提高探测灵敏度,为此设计了由BC404和CsI(Tl)组成的β-γ符合闪烁体探测器,用于进行^(41)Ar高灵敏度测量,并建立了以最小可探测活度浓度(Minimum Detectable Concentration,MDC)为优化目标的探测器结构优化方法。首先,运用Geant4对β射线穿过BC404和铝膜沉积到CsI(Tl)中的穿透率进行模拟计算,选择BC404厚度为3 mm,此时穿透率为0.78%;其次,对不同的气体腔尺寸进行模拟,分析计算β射线探测效率、γ射线全能峰效率,以及气体腔体积和取样时间对MDC的综合影响,完成探测器的结构优化;最后,分析了本底计数率和测量时间对MDC的影响。当测量时间为200 min、冷却处理时间为30 min、本底计数率为5×10^(-3) s^(-1)时,优化后的探测器对^(41)Ar的MDC估算值为1.7 Bq·m^(-3)。 展开更多
关键词 GEANT4 ^(41)Ar β-γ符合 闪烁体 最小可探测活度浓度
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基于MPPC阵列的核辐射成像探测器性能影响因素研究 被引量：1
14
作者 陶祖才 王强 +6 位作者 肖雄 宋宝林 张文强 刘双全 黄先超 丁雨憧 徐扬 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期40-48,共9页
本文使用YSO晶体阵列和MPPC阵列组成核辐射成像探测器,探究了基于MPPC阵列的核辐射成像探测器性能关键影响因素,包括前端电阻网络、光导厚度和光导边缘切割深度。首先,前端电子学实验发现,采用均匀电荷分配电路(SCD)可改善图像变形问题... 本文使用YSO晶体阵列和MPPC阵列组成核辐射成像探测器,探究了基于MPPC阵列的核辐射成像探测器性能关键影响因素,包括前端电阻网络、光导厚度和光导边缘切割深度。首先,前端电子学实验发现,采用均匀电荷分配电路(SCD)可改善图像变形问题并提高信噪比。接着,在SCD基础上研究了不同厚度光导(0、1.0、1.5、2.0、2.5mm)对成像性能的影响,结果显示光导厚度为1.5mm时具有最佳分辨效果,但仍无法区分晶体阵列边缘像素。最后,在1.5mm光导基础上,对光导外围进行不同深度切割并插入增强型镜面反射膜(ESR),实验表明全部切透且加入反射膜时,可以明显区分出边缘晶体单元。 展开更多
关键词 MPPC阵列 YSO晶体阵列 核辐射成像探测器 电子学 前端电阻网络 光导厚度 光导边缘切割深度
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基于LaBr3:Ce探测器的手持式铀富集度分析仪研制与应用研究
15
作者 林雯 黄鑫 +2 位作者 周浩 范玉鹏 吕安琪 《仪器仪表用户》 2025年第10期39-42,共4页
本文介绍了一款基于LaBr3:Ce探测器研制的手持式铀富集度分析仪,该分析仪采用常温中分辨LaBr3:Ce探测器(能量分辨率2.9%@662keV)、ZYNQ SoC电子学架构及相对探测效率自刻度方法,专为铀物料中^(235)U富集度的非破坏性快速核实测量设计。... 本文介绍了一款基于LaBr3:Ce探测器研制的手持式铀富集度分析仪,该分析仪采用常温中分辨LaBr3:Ce探测器(能量分辨率2.9%@662keV)、ZYNQ SoC电子学架构及相对探测效率自刻度方法,专为铀物料中^(235)U富集度的非破坏性快速核实测量设计。研究对比了多种探测器类型,最终选定LaBr3:Ce探测器,因其能在常温下工作且成本效益高。通过相对探测效率自刻度技术,分析仪能在无需绝对探测效率的情况下,通过能谱分析计算铀富集度。实验结果显示,在铀样品质量≥200 g、^(235)U富集度≥0.711%、测量时间≥1 800 s的条件下,^(235)U富集度测量相对偏差小于8.0%,验证了分析仪的准确性和可靠性。该分析仪体积小巧,便于携带,可广泛应用于核材料管制等领域的铀物料富集度核实测量。 展开更多
关键词 手持式 铀富集度 分析仪 LaBr3:Ce探测器 核保障监督
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闪烁体微纳结构及制备技术研究综述 被引量：1
16
作者 王玉洁 吴国新 +2 位作者 黄骥 王坤 张国龙 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
闪烁体广泛应用于核医学成像、工业无损检测、高能物理放射性测量等众多领域,极大推动了基础科学、医疗科学和工业技术等领域的科技进步与创新。随着应用需求的不断提高,对闪烁体性能要求也越来越高,尤其是更高的光输出产额。将闪烁体... 闪烁体广泛应用于核医学成像、工业无损检测、高能物理放射性测量等众多领域,极大推动了基础科学、医疗科学和工业技术等领域的科技进步与创新。随着应用需求的不断提高,对闪烁体性能要求也越来越高,尤其是更高的光输出产额。将闪烁体与微纳光子学技术研究相结合,通过在闪烁体表面制备微纳结构,利用其对电磁波的调控作用改变光子出射的临界角,能够有效解决因全内反射效应导致闪烁体光输出产额低的技术难题,以实现在更小的剂量下实现相同的辐射效果。本文通过阐述近年来闪烁体微纳结构制备技术的研究进展,全面综述微纳结构调控闪烁体光输出增强的作用机理,归纳总结现有微纳结构制备技术方法,分析不同类型微纳结构对闪烁体光输出产额的影响,并根据闪烁体微纳结构的尺寸对制备技术进行归纳总结,论述了各类型闪烁体微纳结构制备技术的研究应用前景。 展开更多
关键词 闪烁体 光输出产额 微纳结构 全内反射 制备技术
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基于GAN神经网络的中子能谱解谱方法研究
17
作者 张永强 胡立群 +2 位作者 芦伟 许明远 张宇博 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第4期490-497,共8页
本文提出了一种基于生成对抗网络(GAN)的神经网络模型,用于反解中子能谱。该模型通过优化生成器和判别器的设计,实现了中子能谱的高精度重建,克服了传统解谱算法对先验知识的依赖。研究中使用Geant4模拟EJ301液体闪烁体探测器的中子能... 本文提出了一种基于生成对抗网络(GAN)的神经网络模型,用于反解中子能谱。该模型通过优化生成器和判别器的设计,实现了中子能谱的高精度重建,克服了传统解谱算法对先验知识的依赖。研究中使用Geant4模拟EJ301液体闪烁体探测器的中子能量响应,构建了包含20 000个样本的数据集用于神经网络的训练。通过使用^(252)Cf和^(241) Am-Be放射源的中子能谱验证了所提出的神经网络解谱算法。实验结果表明,该神经网络模型能够在6 keV能量分辨下生成精确的中子能谱数据,并通过Q_s品质因子的评估证明了生成的中子能谱与目标能谱基本一致。 展开更多
关键词 EJ301 响应矩阵 GEANT4 中子能谱 生成式对抗神经网络
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热活化延迟荧光型闪烁体研究进展
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作者 张跃 肖家文 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第7期1175-1188,共14页
近年来,热活化延迟荧光(TADF)型闪烁体因高的激子利用率和高光产额,在辐射探测和X射线成像等领域展现出广阔的应用前景。TADF闪烁体通过反系间窜越(RISC)机制实现三线态到单线态的激发态转换,从而显著提高发光量子产率及光产额。本文综... 近年来,热活化延迟荧光(TADF)型闪烁体因高的激子利用率和高光产额,在辐射探测和X射线成像等领域展现出广阔的应用前景。TADF闪烁体通过反系间窜越(RISC)机制实现三线态到单线态的激发态转换,从而显著提高发光量子产率及光产额。本文综述了TADF闪烁体的最新研究进展,探讨了其闪烁机制和不同材料体系的研究进展,重点介绍了基于全无机材料、有机分子和有机-无机杂化体系(新型给受体结构、金属团簇)的TADF闪烁体的设计与性能。尽管TADF闪烁体在发光效率和稳定性方面已取得显著进展,但仍面临高能辐射下的材料降解和规模化制备等挑战。未来研究需进一步探索新的TADF闪烁体及明晰发光机理,以实现更高效、更稳定的辐射探测应用。 展开更多
关键词 热活化延迟荧光 闪烁体 反系间窜越 X射线成像 光产额
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测量闪烁体荧光衰减特性的TCSPC系统及优化研究
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作者 张翔宇 韩纪锋 +2 位作者 曲国峰 刘星泉 林炜平 《半导体光电》 北大核心 2025年第4期638-644,共7页
基于飞行时间法(ToF)的液闪探测器是实现聚变点火研究中子/伽马诊断的关键方法,其性能核心依赖于闪烁体的快衰减特性。为满足闪烁体衰减特性精确测试的需求,文章基于时间相关单光子计数(TCSPC)原理建立了测试系统,并针对单光子信号获取... 基于飞行时间法(ToF)的液闪探测器是实现聚变点火研究中子/伽马诊断的关键方法,其性能核心依赖于闪烁体的快衰减特性。为满足闪烁体衰减特性精确测试的需求,文章基于时间相关单光子计数(TCSPC)原理建立了测试系统,并针对单光子信号获取优化了衰减机构,采用“滤片+多孔光栅”结构。测试结果表明,该系统响应时间为0.84 ns,光强度测量动态范围达10~4,测量精度为0.61 ns,单光子信号占比95%以上。利用该系统对衰减特性差异显著的BC501液体闪烁体和CLYC晶体闪烁体进行了验证测试,成功获得了二者的衰减曲线。分析结果显示,BC501闪烁体的衰减常数分别为3.7 ns和35.5 ns,与参考值分别相差0.5 ns和3.2 ns;CLYC的衰减常数分别为1.4 ns,58.9 ns和1074 ns,与参考值分别相差0.4 ns,8.9 ns和74 ns。分析结果证实了测量系统的可靠性,该系统将应用于后续闪烁体样品的测试对比研究。 展开更多
关键词 衰减时间常数 时间相关单光子计数技术 BC501 CLYC
原文传递
新型^(60)Co工业放射源制备工艺研究
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作者 王巍 杨海东 +3 位作者 杨天伟 田迪 杨勇 李鑫 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第5期746-751,共6页
本文介绍一种新型^(60)Co工业放射源制备工艺,研究了结构设计、密封工艺、焊接参数及活度检验等关键环节。该工艺能精确控制放射源活度与活性区均匀性。按工艺要求制备一批计划装填活度为12000 Ci的新型^(60)Co工业放射源,测量显示,该... 本文介绍一种新型^(60)Co工业放射源制备工艺,研究了结构设计、密封工艺、焊接参数及活度检验等关键环节。该工艺能精确控制放射源活度与活性区均匀性。按工艺要求制备一批计划装填活度为12000 Ci的新型^(60)Co工业放射源,测量显示,该批次放射源污染泄漏检验最大值15 Bq,活度最大偏差3%,活度控制精准,安全性能达国家标准。测试表明,制备的放射源密封性、抗弯曲强度及放射性污染控制均符合国标要求,产品安全可靠,可为工业辐照提供技术支持。 展开更多
关键词 ^(60)Co 工业放射源 制备工艺
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