高分辨中子闪烁体探测器读出电子学研制

能量分辨中子成像谱仪是中国散裂中子源当前在建的谱仪之一,其衍射探测器90°分区采用6LiF/ZnS中子闪烁体探测器作为探测设备。为实现探测器高位置分辨,读出电子学系统采用了一种电容网络复合读出电路和电荷重心法相结合的实现方法,并研制了电子学样机。该样机由电容网络复合读出电路、前置放大板和数字读出板三部分组成,基本功能验证完成后,分别在实验室和中国散裂中子源的20号束线上进行了相关性能参数测试,测试结果显示：电子学的积分非线性≤0.95%,时间分辨约为12 ns;探测器位置分辨为1 mm、探测效率为65%@1.6?,均达到了工程设计指标。该样机的成功研制为能量分辨中子成像谱仪未来顺利开展谱仪实验提供了可靠的技术保障。     

硅光电管-闪烁体探测器γ谱仪研制

实验研制了硅光电管-闪烁体探测器γ谱仪。该γ谱仪用硅光电倍增管代替普通光电倍增管作为闪烁体探测器的光学读出端,配置闪烁体探测器,构成新型γ谱仪。测试结果表明:新型γ谱仪随温度漂移变化程度大;能量线性较好,线性相关度R为0.9987;配置LaBr_3:10%Ce~(3+)晶体,其能量分辨率为4.3%~4.9%;配置NaI(TI)晶体,其能量分辨率为8.4%。     

大面积塑料闪烁体探测模块的性能测试

介绍了大面积塑料闪烁体探测模块的设计、研制及其组成,重点介绍大面积塑料闪烁体探测模块的性能测试.     

通用闪烁光子输运程序LightGuide的开发

在闪烁探测器的设计过程中，模拟闪烁光子的输运占有重要地位，LightGuide是用C^ 语言编写，在Windows环境下运行的蒙特卡罗模拟闪烁光子输运程序。此程序可用于各种材料和几何形状的闪烁体和光导系统的闪烁光子输运模拟，可对模拟过程进行跟踪分析，并可方便地进行数据处理和输出，对闪烁探测器设计和辐射结果的分析很有帮助。经过适当扩展，LightGuide可发展为多种光子输运模拟专用程序。     

ST—451液体闪烁体中子探测器效率的测量

利用伴随粒子飞行时间方法，通过测量１４．７ＭｅＶ中子在聚乙烯和碳样品上的次级中子谱，得到了在０．９９－１４．７ＭｅＶ能量范围内ＳＴ－４５１液体闪烁体中子探测器的探测效率值，其总误差＜４．７％，其中统计误差＜３．５％。     

闪烁体耦合SiPM测量γ能谱的模拟研究

硅光电倍增管(Silicon photomultiplier,SiPM)是一种新型的光电探测器件,由工作在盖革模式下的雪崩二极管阵列组成。利用GEANT4蒙特卡罗软件包对LaBr_3:10%Ce~(3+)、Na I(TI)闪烁晶体耦合SiPM测量γ射线能谱进行了细致的模拟,通过单色光LED光源照射SiPM,得到SiPM自身暗电流噪声经电子学放大后,与集成的盖革雪崩二极管之间的间隙引起吸收光子涨落对能谱的展宽。对模拟得到的662 keVγ射线能量分辨率进行修正,最后与实验结果对比能够很好地符合,还得到了一组对应闪烁晶体本征能量分辨率的程序参数Pr,s。结果验证了模拟程序设置的闪烁晶体与封装材料光学参数的合理性与可靠性,为闪烁体探测器设计提供了一套开发工具。     

用于脉冲伽马探测的散射式闪烁探测器

【公开日】2008.08.27【分类号】G01T1/20【公开号】CN101251601【申请日】2008.04.07【申请号】200810089537.4【申请人】西北核技术研究所;清华大学【文摘】本发明属于辐射探测装置,具体涉及一种用于脉冲伽马探测的散射式闪烁探测器。本发明中,上下光电装置相同的电子过滤片、反射膜、闪烁体和光电倍增管相同,且对称布置。因此可以事先标定好两边探测器的灵敏度差异,将其中一边的光电装置作为本底探测器,另一边的光电装置作为     

塑料闪烁体探测器性能比较

采用MC模拟了对溶剂BC408、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、乙烯基甲苯、LiME(甲基丙烯酸锂)共5种材质的塑料闪烁体在不同射线能量下的性能参数测试,并将实验数据进行对比,进而选出光产额与探测效率较高的产品。实验结果表明:BC408塑料闪烁体在能量区间为0～0.662 MeV的射线照射下的光产额与探测效率皆比其他4种材质更为稳定,适用性更强。此次试验结果可为使用选取探测器提供参考。     

中子小角散射谱仪探测器标定测试方法

介绍了用于中子小角散射谱仪上的二维位敏探测器标定测试方法。通过对MK-640N-1类型二维位敏探测器的3个重要指标:探测器效率、探测器分辨率和探测器单元均匀性的测试和计算,得到了重要的数据指标,对实验的数据的准确分析提供了支持。     

两种大面积塑料闪烁探测器的性能对比及工艺设计

介绍了塑料闪烁探测器的基本组成和工作过程,针对两种不同尺寸、型号的大面积塑料闪烁探测器性能参数进行了对比.简单介绍了整体探测部件的工艺设计.     

闪烁体-光纤组合式辐射探测器γ相对灵敏度研究

根据光纤光导的耦合理论,推导了闪烁体-光纤组合式探测器γ灵敏度理论公式,计算了LSO、 ST401两种闪烁体-光纤探测器的相对灵敏度,在平均能量为1.25 MeV的60Co射线源上测得10 mm厚LSO闪烁体-光纤组合式探测器的灵敏度是相同厚度ST401的19倍,理论计算和实验结果在不确定度范围内一致.     

工业核仪器应用中的闪烁探测器

通过对核子密度计、核子秤中应用的闪烁探测器的工作原理、技术特性的介绍和分析,展示出闪烁探测器所独有的精度好、探测效率高的技术优势,是一种比较先进的传感器。     

ST401塑料闪烁体中子探测效率研究

针对高强度脉冲辐射测量中常用的闪烁体探测器,对其直径为50 mm、厚度分别为5、8、10、15、20、25、30、40 mm的ST401塑料闪烁体进行了DD、DT中子灵敏度刻度,并采用Geant4对其相对中子探测效率进行了模拟研究;并由理论计算给出了直径为90 mm、不同厚度闪烁体的相对中子探测效率,厚度为50 mm、不同直径闪烁体的相对中子探测效率。     

碘化钠闪烁体与其他探测器配用的发展

本文概述了碘化钠闪烁体与其他探测器配用现状。文章从原理、结构、组成方式、材料要求和应用范围等方面进行了论述。     

液体闪烁体探测器中子解谱方法研究现状及发展

中子解谱是中子探测的一项关键技术.利用液体闪烁体探测器求解中子能谱本质上是核物理领域的一个反演问题.简要介绍了液体闪烁体探测器结构及工作过程,概述了基于该类探测器的中子能谱求解原理,重点对各种解谱方法进行了数学描述,对其求解过程进行了归纳总结,最后指出了中子能谱求解方法的发展趋势.     

基于SiPM的塑料闪烁光纤剂量计的研制

放疗过程中,利用塑料闪烁光纤剂量计(Plastic Scintillator Fiber Dosimeters, PSFDs)对患者关键健康组织及肿瘤进行实时、高位置分辨的介入式剂量测量是质量保证(Quality Assurance, QA)最直接的手段之一。为研究PSFDs的实际应用情况,研制一套基于连续剂量读出的实用型塑料闪烁光纤剂量计。该剂量计以硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier, SiPM)作为光电转换器件,通过测量SiPM输出电流实现剂量测量。利用发光二极管(Light Emitting Diode, LED)脉冲光源与小动物图像引导放射治疗机,对该剂量计的时间稳定性、重复性、温度响应、白光纤曲率响应以及动态范围等进行了系统研究。实验结果表明:恒温20℃,剂量计8 h内连续工作,输出电流变化小于1%,32 h间断工作输出电流变化小于0.5%;温度变化小于0.5℃,白光纤曲率半径大于11 cm,输出电流变化小于1%;剂量计线性动态范围可达100～9 000 cGy·min~(-1)。该剂量计基本满足临床剂量验证的要求。     

薄膜闪烁体发光强度空间分布实验研究

塑料薄膜闪烁体在辐射作用下发射荧光的空间分布对于设计和优化闪烁探测器结构,提高测量的信噪比具有重要意义.利用平均能量为1.25 MeV 的60Co γ射线源辐照 0.5 mm 厚的 BC418薄膜闪烁体圆片,使其发射荧光,用光电倍增管测量薄膜发光在空间不同角度方向的相对强度.然后将薄膜侧面涂黑再进行测量,从而得到薄膜侧面的发光分布.实验结果表明,薄膜闪烁体发光在与法线成70°夹角附近有极大值,并验证了理论分析得到的由于在薄膜的表面发生全反射,薄膜闪烁体发射的荧光有较多份额传向边缘而由侧面出射的结论.     

基于WLS光纤及SiPM读出的反符合探测器单元研究

中高能区中完全运动学测量是研究丰中子奇异核结构与性质的常用实验方法。反符合（Veto）探测器是CSR-RIBLLII(CoolingStorageRing-RadioactiveIonBeamLineinLanzhou)外靶实验终端（ExternalTarget Facility,ETF）开展丰中子测量的关键设备之一,其功能是消除带电粒子干扰以提高丰中子的有效事例数。然而,原有的Veto探测器存在探测效率低、均匀性差等缺点,可能导致实验与理论计算结果出现偏差。为了解决原有探测器的问题,设计了一种新的Veto探测器单元构型,即采用在Veto探测器单元中嵌入波长位移转换光纤（Wave Length Shifter Fiber,WLS）,并使用硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier,SiPM）读出的方案。搭建了专门的测试平台并对新型Veto探测器单元进行细致研究,其关键性能参数反符合效率可大于99.9%,相比于原有的Veto探测器提升了22.74%。这一研究结果为CSR-RIBLLII外靶实验终端提供了有效的升级方案,为下一步丰中子奇异核的实验研究奠定了良好的基础。