一种新型多阳极电离室的研制

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.     

用于非金属核素面源制备的阳极氧化工艺的建立

为研究铝氧化膜成膜工艺参数,验证氧化膜吸附放射性核素¹⁴C性能,通过建立一套20%硫酸体系阳极氧化装置,研究在电解液温度14～20 ℃、电压10～22 V、成膜时间20～150 min范围内各参数与氧化膜厚度的关系。结果表明,该方法研制生产的氧化膜厚度在4～60 μm之间。通过实验验证,采用研制的4～12 μm的氧化膜,厚度均匀性优于7%,对¹⁴C的吸附率大于75%。本研究结果可为非金属核素标准面源的研制提供一种新的方法。     

133Ba活性炭滤盒源制备方法研究

¹³³Ba（T_1/2=10.51 y）因与¹³¹I（T_1/2=8.02 d）谱形相似,常作为替代核素用于碘监测仪探测效率传递标准源的制备。本文采用旋转蒸发方式制备均匀分布¹³³Ba活性炭滤盒源,经测量,各滤盒之间单位质量活性炭的净计数率相对标准偏差小于1%,符合均匀性要求。6个月稳定性结果与衰变时间修正后的活度偏差≤1%,满足稳定性要求。活度测量结果与标准溶液加入量在约1%范围内一致。采用滤纸平面源制备了指数分布状态的¹³³Ba活性炭滤盒源,对不同分布滤盒源探测效率进行测量和模拟计算,两者在3.3%范围内符合,但均匀分布与指数分布¹³³Ba滤盒源探测效率相差≥13%,建议采用多个传递标准源的方式测得碘监测仪对几种典型分布滤盒源的探测效率,以方便用户使用。     

磁流体动力学电沉积法制备241Am α放射源

针对目前核电站安全运行实时监测中对高分辨率²⁴¹Am作为稳峰源的需求,建立了一种高分辨率α放射源制备方法--磁流体动力学电沉积法,并设计了磁流体动力学电沉积法制备放射源的装置和流程。以²⁴¹Am为研究对象,对磁流体动力学电沉积法制备放射源的工艺条件进行了优化选择：在沉积槽单侧施加磁场使沉积源片中心处的磁感应强度B=0.193 T、(NH₄)₂SO₄电解液浓度0.5 mol/L、电流密度180 mA/cm²、沉积液pH=2.0～2.5、电极间距5 mm、沉积时间1 h。结果显示,²⁴¹Am可定量沉积在不锈钢阴极源片上,沉积效率近100%,且所制源的能量分辨率较不加磁场时提高了15.0%。所制源的牢固性和均匀性检验结果表明,磁流体动力学电沉积法所制备的²⁴¹Am α放射源的牢固性和均匀性均良好。     

~(133)Ba活性炭滤盒自吸收修正方法研究

为了~(133)Ba滤盒体源活度的准确定值以及提高对碘监测仪探测效率刻度的准确性,本研究采用粒径为20～40目,堆积密度为0.47 g/cm~3的优质椰壳活性炭,对体源不同活性炭层厚度的自吸收修正进行研究。使用MCNP蒙卡模拟程序,计算面源在不同活性炭层厚度t下的探测效率ε_t,以及无填充介质时的探测效率ε_0,建立随活性炭层厚度变化的自吸收修正曲线F(t),并通过实验验证模拟计算结果的有效性。通过模拟计算与实验,得到了面源在不同活性炭层厚度下的活性炭自吸收修正因子F(t),结果表明,模拟计算与实验结果相差在1%左右符合。对于~(133)Ba的356 keVγ能点,得出滤盒中活性炭的自吸收修正因子F(t),给出了活性炭滤盒体源自吸收修正的技术方法,并采用自吸收修正因子F(t)对自制的~(133)Ba活性炭滤盒体源的自吸收修正进行了理论计算,与实验测量结果比较,两者在2%以内符合,可利用实验得到的自吸收修正曲线F(t)进行活性炭滤盒体源的自吸收修正。     

束流监测用透射电离室的研制

为有效监测低能质子束流强度,研制了1种无窗透射型电离室,用于H1—13串列加速器上10-30MeV质子束流的监测。该透射电离室主要由电极、工作气体和绝缘体3部分组成。电极由收集电极和高压电极两部分构成,两极板间充有空气。图1示出透射电离室结构示意图。电离室特性列于表1。     

氚气标准源的研制

高性能芯片级原子气室的制备是现阶段芯片级量子传感仪器研制急需解决的关键技术之一。为解决目前芯片级原子气室研制领域存在的碱金属定量填充难、气密性差等问题，开展了高气密性芯片级原子气室制备方法研究，利用微电子机械系统（MEMS）技术实现了芯片级原子气室的批量制备。采用深硅刻蚀技术制备硅气室腔，利用RbN₃的光分解实现碱金属单质的制备及定量填充，采用阳极键合技术对原子气室进行两次硅片/玻璃键合封装，成功获得了以N₂为缓冲气体的Rb碱金属原子气室。对所制备的原子气室进行键合强度、气密性、吸收光谱测试，结果表明原子气室的玻璃/硅片/玻璃键合强度均较高，其中B组原子气室的漏气率平均值为2.2×10^-9 Pa?m³?s^-1，其气密性为目前行业内领先水平。最后从制备工艺上分析了两组原子气室的性能差异原因，为推动量子传感仪器的芯片级集成技术发展奠定重要基础。     

电离室型氚监测仪实验室校准技术北大核心CSCD

电离室型氚监测仪是监测空气中氚气浓度水平最重要的在线监测设备,为解决国内流气式电离室型氚监测仪的量值传递问题,开展了电离室型氚监测仪校准技术研究。根据质量流量方法建立氚监测仪的实验室校准装置,通过控制充入校准装置标准氚气体积,采用稀释法配制校准用的参考氚气,用于对电离室型氚监测仪进行校准测试;同时在研制的实验室校准装置上开展校准过程影响因素对校准结果影响研究;采用实验室校准装置配制的参考氚气浓度的扩展不确定度为3.2%~3.6%(k=2);SP1400氚监测仪对活度浓度为3.10×10^(3)~1.98×10^(5) Bq/L范围内氚气响应线性良好(r^(2)=0.9993),校准因子为0.97,标准合成不确定度为4.3%~5.0%。氚监测仪实验室校准装置可配制不同活度浓度的氚气,对氚监测仪进行校准操作性较好,易于推广,准确度高。