宇宙线缪子散射成像模拟与算法研究

本文验证了基于Micromegas探测器的宇宙线缪子散射成像系统进行快速核材料检测的可行性，并对实验室宇宙线缪子成像系统原型进行参数估算。基于Geant4程序开发了用于模拟宇宙线缪子物理过程、传输径迹及Micromegas探测器响应的模拟程序。在模拟数据的基础上，实现并改进了两种主要的宇宙线缪子散射成像算法。根据模拟和成像结果，1 m×1 m成像系统可在10 min内检测到被重元素屏蔽的核材料。10 cm×10 cm成像系统的缪子事例触发率为0.16 s^-1，要获得较为清晰的成像结果，要求探测器位置分辨率达到300 μm，探测器增益为1 000时实际测量事例至少需要20 h。     

基于Qt框架的APV25数据采集系统研究

Qt框架是基于C++的跨平台可视化编程框架。本文采用APV25电子学前端卡、APVDS电子学数字化后端板和基于Qt框架的数据采集软件，开发了具有高通道数、高性能和高集成度的数据采集系统。该系统可跨平台使用并显示实时采样波形。数据采集系统最多可使用16块APV25前端卡、4个APVDS，通过千兆以太网经交换机与计算机连接。通过测试，该系统可在1 024通道下工作并实时显示采样波形，传输速率可达715 Mb/s，且测试中系统能以1.70 kHz的触发率在单次触发连续采样31个点模式下稳定工作。与原系统相比，显著提高了通道数量，简化了系统操作，提高了测量的效率与稳定性。采集系统未来可扩展通道数量为2 048，适用于大面积微结构气体探测器实验。     

7－12MeV活化截面测量和低能中子影响的校正

简述了７－１２ＭｅＶ能区由于有几种低能中子成分的存在给截面测量与评价带来的困难，及低能中子的扣除方法。并给出了此能区几个反应道的测量结果，以图的形式与国际同行数据作了比较。又以￣（５８）Ｎｉ（ｎ，ｐ）￣（５８）Ｃｏ反应为例，说明低能中子对Ｔ（ｄ，ｎ）￣４Ｈｅ中子源的影响，还给出了￣（５８）Ｎｉ（ｎ，ｐ）反应的评价曲线。     

~(87)Y核素生产方法研究

~(87)Y/~(87m)Sr是辐射医学中很有用的同位素发生器,但~(87)Y生产的可能途径没有全面探索和比较。我们认为具有生产意义的方法是利用(p,xn)(d,xn)和(α,xn)三种核反应。在收集国际全部有关数据以后,国际原子能委员会医用核数据科指出的数据不能满足需要,我们用理论计算补充了(p,xn)的部分反应道激发函数,实验测量了(d,xn)反应激发函数。在此基础上对三种反应可能达到的最大产额和杂质含量进行了估算和比较。     

~(71)Ga(n,γ)~(72)Ga和~(180)Hf(n,γ)~(181)Hf反应截面的测量与评价

为解决目前71 Ga(n,γ)72 Ga反应和180 Hf(n,γ)181 Hf反应截面实验数据的分歧,在中国原子能科学研究院的600kV高压倍加器和5SDH-2串列加速器上用活化法在0.5～3MeV能区内测量了这两个反应在4个能点的反应截面。并对国内外0.01～4MeV范围内的实验数据进行了修正和评价,最终给出了这两个反应在此能区范围内的推荐值。     

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 keV X射线的能量分辨率为19.7%。     

7Li离子束注入小麦籽粒的径迹的研究

本工作利用串列加速器提供的7Li离子束与生物体中H原子发生内靶核反应,根据核反应产物7Be的可探测性和可示踪性,研究了7Li离子束注入小麦籽粒的径迹.研究结果表明,7Li离子束在生物体中的注入深度与注入离子能量有关,在22.0～42.3 MeV呈现较好的相关性,曲线方程可表示为y = 1.207 3 + 31.877x -0.242x2 (r2 = 0.999 5);能量为42.3 MeV的7Li离子束,注入剂量为1.28×1010～1.28×1012 /cm2时,注入深度与剂量之间的相互关系可以定量地描述为: y = 265.65 + 23.886lnx (r2 = 0.975 8).     

组织等效正比计数器测量系统的建立

对组织等效正比计数器（TEPC）的方法原理和性能进行了初步研究,在此基础上,建立了1套TEPC测量系统,用于测量中子、γ混合辐射场的吸收剂量及剂量当量。中子辐射场通常伴随有γ辐射。根据对混合辐射场测量得到的微剂量谱,将γ辐射的剂量贡献部分从中子辐射中区分出来。依据具体实验环境,使用蒙特卡罗方法进行了模拟计算。计算结果与实验数据取得较好的一致性,从而验证所建立的TEPC测量中子辐射场吸收剂量的方法是可行的。     

123Xeγ射线发射几率的实验测定

气体放射性核素123Xe的γ射线发射几率是123Xe活度测量过程中的一个重要核衰变参数,目前尚未有关实验直接测量数据的文献报导.本文测量123Xe和123I均匀同分布的固体源,根据母子体关系,由123I的活度得到123Xe的活度,通过标定123Xe的效率,实验测定123Xe 148.9 keV γ射线发射几率Pγ(14...     

10 cm×10 cm Bulk Micromegas探测器的研制

Bulk Micromegas探测器是一种新型微结构气体探测器。利用光蚀刻技术制作了有效面积为10 cm×10 cm的多通道Bulk Micromegas探测器。对探测器的各通道进行了电容测试，显示探测器具有较好的均匀性。在Ar+10%CO₂气体中，使用⁵⁵Fe放射源和自主研制的基于APV25前端卡的数字化电子学，对制作的有效面积为10 cm×10 cm的探测器进行了测试，其结果显示探测器性能良好，能得到清晰的二维事件分布图。该探测器目前全部工艺国产化，并能进行批量生产，成品率接近100%。