成像板法核材料镀层均匀性测量

均匀性是核材料镀层的重要参数,为了精确获取核材料镀层均匀性信息,选择富士公司的TR-2025型成像板作为探测器,Typhoon FLA9000型扫描仪作为信号读出设备,根据成像板灰度值与入射粒子强度成正比的特点,依据GB/T 13694—92《α-,β-平板标准源通用技术条件》对均匀性的定义,测量并得到了浓缩铀镀层不均匀度。分析了不同退激时间对均匀性测量的影响。结果表明,退激时间的差异对不均匀性测量影响可以忽略,镀层不均匀度在0.17～0.18之间波动。成像板法实现了镀层全覆盖,克服了选点测量代表性不足的问题,属于相对测量,避免了成像板效率标定问题,该方法能够获取核材料镀层表面全域三维形貌,为精密物理测量提供支撑。     

成像板对X射线的能量响应

作为X射线探测器,成像板的光激发光子信号对X射线的能量响应是非常重要的数据。利用同步辐射光源的单能X射线照射成像板,得到成像板对低能光子的能量响应曲线,并与MCNP程序计算结果进行对比分析,得到成像板响应函数的衰减模型。计算结果与实验结果一致,为进一步开展成像板在辐射测量领域的研究工作提供了参考。     

ST-401薄膜探测器γ灵敏度实验研究

伽玛灵敏度实验研究是ST-401闪烁薄膜探测器性能研究的一个重要组成部分.本文介绍了闪烁薄膜探测器的基本原理及其结构设计,并且在西北核技术研究所的钴-60标准辐射源上,对一系列薄膜厚度的闪烁薄膜探测器进行了伽玛实验标定,对实验数据的不确定度进行了分析.给出了伽玛射线灵敏度随闪烁薄膜的厚度以及随光电倍增管电压的变化曲线.     

BSRF高灵敏度衍射增强成像系统搭建

作为一种重要的相位衬度成像方法,衍射增强成像(Diffraction Enhanced Imaging,DEI)是利用晶体的角度选择特性探测样品引起的X射线角度变化来获得样品衬度图像。晶体摇摆曲线是衍射增强成像装置的重要特征,理论上晶体的摇摆曲线越窄,则衍射增强成像灵敏度越高,所获得的图像衬度也会越好。在北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility,BSRF)4W1A成像实验站现有Si(111)晶体DEI装置的基础上,通过选用高精度转台并对晶体采取减少加工应力残余和降低安装夹持应力的措施,设计研制了基于Si(400)和Si(333)晶体的高灵敏度DEI实验装置,并利用标准样品和实际生物样品进行了实验验证。系统摇摆曲线测试及成像结果表明,所研制的成像装置可以开展二维和三维成像实验且具有更高的成像灵敏度。     

新型γ射线成像位置能量信息获取系统研制

研发了一种探测器波形获取电路,实现了1GHz采样率,12 bit采样精度。基于该电路,研制了一套新型γ射线成像位置能量获取系统,用于H8500多阳极位置灵敏光电倍增管的前端位置信号读出与处理。采用信号发生器以及241Am放射源对系统的位置及能量分辨能力进行了测试。结果表明,该系统在对64路阳极信号准确定位的同时也能对γ射线的能量准确测量。     

探测器稳态与瞬态灵敏度实验研究

利用可调制成直流和脉冲光的半导体激光器光源,对光电倍增管(XP2242/B)的稳态灵敏度和瞬态灵敏度进行了标定。稳态和瞬态灵敏度的标定结果分别为1.33±0.14(k=2)、1.28±0.22μA/μW(k=2)。在测量不确定度范围内,稳态条件下与瞬态条件下标定的灵敏度是一致的。     

IP板对中/高能X/γ射线响应特性研究

为了实验得到IP板对中/高能X/γ射线的响应,基于X射线装置和~(137)Cs、~(60)Co放射源研究了IP板对40keV~1.33 MeV范围内的X/γ射线的响应。利用IP板的物理模型和蒙特卡罗方法对IP板的响应进行了计算和模拟,两者的结果与实验结果符合较好。基于X/γ射线在IP板感光层中的沉积效率,研究了IP板对X/γ射线沉积的灵敏度响应,理论计算结果与实验结果亦符合较好。本文研究结果为将IP板应用于中/高能X/γ射线测量提供了数据支撑和技术基础。     

一种便携式天然伽马能谱测量仪及其稳谱原理

介绍了一种便携式天然伽马能谱测量仪的框图原理。在稳谱方面，首先利用刻度过的温度与光电倍增管负高压的关系曲线，控制光电倍增管的负高压，使仪器系统增益稳定，达到稳谱粗调的目的；其次利用天然伽马射线特征峰的固定谱位，对采集到的数据曲线的能量轴重新标定，实现了把脉冲幅度计数率曲线直接转换为伽马射线能谱曲线，省去了同类仪器稳谱细调的过程。因此，在同样的统计涨落误差条件下，该方法大大地提高了仪器的数据采集速度。     

用成像板探测正电子

用成像板对常用正电子源＾３２Ｎａ进行了一系列感光实验。结果显示,激发辐射的光子强度值ｆ（ｐ）与成像板记记载的正电子流强ｆ（ｅ＾＋）成正比关系。在北京慢正电子束设备上进行了单慢正电子的感光实验,结果表明,成像板是慢正电子的一种优良的二维位置灵敏探测器。     

Elman改进型神经网络在X射线探测器中的应用

提出了采用改进的Elman神经网络拟合图像灰度值与照射量率的关系曲线来标定辐射探测器的方法,探讨了神经网络参数的选取,得到了理论上和实验上的拟合曲线及误差曲线。通过与BP神经网络训练结果比较分析,证明改进Elman算法收敛速度快,误差曲线更加平滑。该算法网络已应用于X射线探测器的标定,与预期目标一致,辐射剂量的测量精度达到10~(-15)。     

Thermoluminescence measurements of neutron streaming through JET Torus Hall ducts

Thermoluminescence detectors (TLD) were used for dose measurements at JET. Several hundreds of LiF detectors of various types, standard LiF:Mg,Ti and highly sensitive LiF:Mg,Cu,P were produced. LiF detectors consisting of natural lithium are sensitive to slow neutrons, their response to neutrons being enhanced by ⁶Li-enriched lithium or suppressed by using lithium consisting entirely of ⁷Li. Pairs of ⁶LiF/⁷LiF detectors allow distinguishing between neutron/non-neutron components of a radiation field. For detection of neutrons of higher energy, polyethylene (PE-300) moderators were used. TLDs, located in the centre of cylindrical moderators, were installed at eleven positions in the JET hall and the hall labyrinth in July 2012, and exposure took place during the last two weeks of the experimental campaign. Measurements of the gamma dose were obtained for all positions over a range of about five orders of magnitude variation. As the TLDs were also calibrated in a thermal neutron field, the neutron fluence at the experimental position could be derived. The experimental results are compared with calculations using the MCNP code. The results confirm that the TLD technology can be usefully applied to measurements of neutron streaming through JET Torus Hall ducts.     

用~7LiF和CaSO_4:DyTLD测量~(204)Tlβ和~(60)Coγ射线灵敏度及换算因子

本文报道了用~7LiF和CaSO_4:Dy热释米探测器(TLD)测量~(204)Tl β射线和~(60)Co γ射线的实验结果,比较了两种TLD的响应灵敏度,获得并验证了灵敏度换算因子,为人员及环境β,γ外照射剂量测量和换算提供了方法。     

两种LiF(Mg,Cu,P)片状探测器剂量学特性的比较研究

ＧＲ－２００Ａ与ＭＣＰ－Ｎ均为ＬｉＦ（Ｍｇ,Ｃｕ,Ｐ）片状探测器,现将ＧＲ－２００Ａ和ＭＣＰ－Ｎ在发光曲线,灵敏度,重复使用,抗潮湿性能,本底,探测阈,光敏等性能进行平行对比实验,其中ＧＲ－２００Ａ的灵敏度为ＭＣＰ－Ｎ的１．６倍;６次重复使用的结果ＧＲ－２００Ａ灵敏度无变化 ,ＭＣＰ－Ｎ灵敏度下降了２．６％,抗潮湿性能ＧＲ－２００Ａ更优于ＭＣＰ－Ｎ。     

热释光剂量片γ射线响应的线性上限和重复性研究

本文利用 60 Co试验研究了国产LiF(Mg,Ti)-M热释光剂量片（TLD）对γ射线的线性响应上限及其重复性。结果表明,国产LiF(Mg,Ti)-M的线性响应上限在150～200 Gy之间,超过线性上限后灵敏度下降,退火后再次使用灵敏度增加。试验结果还表明,即使接受到的吸收剂量在非线性区域,1组剂量片的响应一致性仍可在后续多次使用中保持。据此,本文提出采用成批使用的方法测量非线性区域的吸收剂量,这可提高大吸收剂量测量的准确性。     

氟化锂热释光探测器剂量特性的实验研究

对本实验室的ＢＩＲＭ系列中的ＬｉＦ：Ｍｇ，Ｔｉ，ＬｉＦ：Ｍｇ，Ｔｉ－Ｍ，ＬｉＦ：ｍＧ，Ｃｕ，Ｐ热释光探测器的剂量学特性进行了实验研究，并参加了国产ＬｉＦ片热释光探测器的性能比对。结果表明，所研制的ＬｉＦ系列热释光探测器符合《个人和环境监测用热释光剂量测量系统》国家标准的技术要求，本文还就有关问题作了讨论。     

90Sr-90Y源辐射剂量场的测量及计算

采用LiF薄膜和CaF2;Mn剂量片,对以^90Sr-^90Y作为辐射源的半导体辐照效应模拟装置中的剂量进行了实验测量,并用经验公式计算了相应的辐射剂量场分布。实验测量和理论计算数据之间的偏差分析结果表明,用ＬiF薄膜测量^90Sr-^90Y源辐射剂量场可以获得较为满意的结果。     

Neutron-gamma mixed field measurements by means of MCP-TLD600 dosimeter pair

In this paper, we compared the TL response of three types of thermoluminescence dosimeters, TLD600 (⁶LiF:Mg,Ti), TLD700 (⁷LiF:Mg,Ti) and MCP (LiF:Mg,Cu,P) after exposure to a n-γ mixed field in the fluence range of radiotherapeutic applications. Since a dosimeter pair is required to discriminate the two components of the mixed field, we analyzed the ability of each dosimeter pair to provide the fluence value in the mixed field. At this aim we performed a ⁶⁰Co-γ calibration and a neutron calibration for all three dosimeter types. Finally, a blind test was performed in order to analyze the accuracy of each dosimeter pair and we found that in this mixed field the fluence value obtained through the TLD600-MCP pair is as accurate as the value obtained through the most common TLD600-TLD700 pair.     

LiF（Mg、Cu、P）热释光探测器剂量性能研究

中国核动力研究设计院首次采用LiF（Mg、Cu、P）热释光探测器用于个人剂量监测。为了解该热释光探测器性能是否满足辐射防护监测要求,本文采用标准γ参考辐射场（⁶⁰Co源、¹³⁷Cs源）和X窄谱过滤参考辐射场,对探测器进行适量辐照,从而对其剂量性能开展相关研究。实验结果表明：该探测器线性、能量响应和量值检验等剂量性能满足日常个人及环境剂量监测工作要求,能为人员、公众和环境的辐射监测提供可靠保障。     

Al2O3:C、LiF:Mg,Ti、LiF:Mg,Cu,P对本底辐射的热释光响应比较

用Al2O3:C、LiF:Mg,Ti、LiF:Mg,Cu,P热释光剂量计(TLD)测量湛江市区本底辐射的热释光响应,以选取适合低辐射场辐射剂量测量的TLD。它们的最低响应剂量依次为Al2O3:C(1–2μGy)、LiF:Mg,Cu,P(约2μGy)和LiF:Mg,Ti(>10μGy)。Al2O3:C的热释光峰温较低,对较长时间段(>30 d)的累积剂量,存在较明显的热释光衰退,剂量响应曲线偏离线性;LiF:Mg,Cu,P和LiF:Mg,Ti的发光峰温较高,数年内都很稳定。综合考虑灵敏度和稳定性,LiF:Mg,Cu,P更宜于低辐射场的累积剂量测量。     

全覆盖型动物PET系统探测器灵敏度的研究

为了提高动物PET系统探测器的灵敏度,增加探测器几何立体角的覆盖比例。在原有的Mi-cro PET系统环形探测器两端,对称添加两块中间有孔的平板探测器构成了紧密型动物PET系统。研究紧密型动物PET系统灵敏度的方法为:基于Gate程序建立系统模型,在点源、面源和体源三种类型的放射源条件下进行Monte Carlo模拟。模拟结果表明:物理结构上的改进有效地提高了探测器灵敏度,使符合事件数为传统的Micro PET的4.48倍;同时点源和面源的模拟结果说明,紧密型探测器结构使得整个探测区域空间均匀性变好,有利于数据采集和图像重建;而平板探测器中间的孔削弱了对探测器灵敏度的改善,尤其是对于放置在探测区域边缘的放射源。应用该全覆盖型结构有望进一步提高PET系统的探测灵敏度并有助于提高图像质量。