NaI(Tl)闪烁谱仪谱漂移原因分析

在论述NaI(Tl)闪烁谱仪系统的基础上,对NaI(Tl)闪烁谱仪的谱漂移产生机理进行了理论分析,并在理论分析基础上从测量和稳谱的角度对引起谱漂移因素进行了分类,以利于获得稳谱的方法及减小谱仪谱漂移产生的技术途径,并提出了对于非线性谱漂移的稳谱方案。     

便携式α-β-γ谱仪设计

现有便携式谱仪无法同时对α-β-γ射线进行测量,使得相关人员对α-β-γ混合场景的评估与处理存在不便,因此研制了一套便携式α-β-γ谱仪以解决上述问题. 谱仪采用PIPS探测器和LaBr3(Ce)探测器分别对α-β粒子和γ射线进行测量,获取高分辨的能谱. 经测试,谱仪的α能量分辨率小于140 keV (5.486 MeV,0.1 atm),α表面发射率响应67.34% (241Am),β表面发射率响应19.13% (90Sr-90Y),γ能量分辨率小于3.4% (662 keV). 因此谱仪可同时测量α-β-γ射线并获取高分辨的能谱,有助于相关人员对测量现场做出快速准确的评估与处理.     

面向磁约束聚变实验的先进中子发射谱仪诊断的研究

本文评述了EAST和HL－2A托卡马克装置上开展的聚变发射中子谱仪研究的进展．面向等离子体物理研究和ITER装置中子诊断技术发展的最新需求,针对EAST和HL-2A托卡马克装置的低中子产额（10^9-10^11s^-1）场,设计和发展了全数字化的液体闪烁谱仪和芪晶体中子谱仪．进行了EAST和HL-2A放电实验聚变中子产额随时间演化规律的研究,开展了HL-2A装置上NBI辅助加热效果的评估和EAST聚变等离子体锯齿震荡的中子通量诊断．使用液体闪烁谱仪和芪晶体中子谱仪测量实现了EAST放电的芯部聚变离子温度诊断,首次将托卡马克装置实验中子能谱直接诊断离子温度的下限推到1keV以下．在EAST装置上建设的双环式球形阵列中子飞行时间谱仪将为托卡马克装置辅助加热和快离子物理研究打下坚实的基础．     

单晶闪烁γ谱仪试制总结

本文介绍了自1959年以来设计试制成功的两种单晶γ谱仪,给出并分析了主要线路及其结果。几年来实线证明两种谱仪性能均很稳定,适合于教学和科学研究的需要。闪烁谱仪由于它独有的特点——高的探测效率和短的分辨时间,并且制造和使用都较方便,故不仅在核物理研究中,而且在放射化学、放射地质学、生物学、医学及许多工业部门中均得到了广泛应用。我们根据教学和科学研究的需要设计试制了两种单晶单道闪烁谱仪,兹分述如下:     

降低NaI(Tl)γ谱仪探测限的技术探讨

核爆后其放射性元素种类复杂、量少,用NaI(Tl)γ谱仪监测时,多种核素峰重叠在能谱的散射区内难以识别,因此对谱仪的稳定性,能量分辨率,解谱技术以及最小可探测活度有很高的要求.本文通过实验和MCNP模拟,分析了对某NaI(Tl)γ谱仪探测限的影响因素以及降低探测限的措施,提出了通过屏蔽来降低本底,提高其最小可探测活度的方法,实验表明,通过选择合理的屏蔽尺寸,有效的降低了本底,提高了谱仪的低水平放射性监测能力.     

单能射线谱形的数据采集和数据处理

这是一个研究型综合性实验.先讨论了γ闪烁谱仪线性的好坏,通过对仪器进行定标调整,得到摄谱仪在高电压、低放大系数下的线性好的结论.选取所测的一段谱形,根据光滑和寻峰的基本原理编制Pascal程序进行数据多次处理及打印,进行分析得到实验值与理论值接近的结论.由于采用了Pascal语言的绘图性能,既避免了曲线的失真不光滑,又可以得到任一幅谱形图,满足用户的需要,这是其最大的实用性.     

基于EGSnrcMP模拟计算高纯锗γ谱仪对环境样品的探测效率

利用蒙特卡罗方法,模拟计算了高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率与γ射线能量、样品密度及几何高度的关系,并与文献中的实验结果进行了比较.结果表明,蒙特卡罗计算方法EGSnrc MP程序是进行高纯锗γ谱仪效率刻度的一种方便、可靠的方法.     

便携式γ谱仪中的核素识别算法

为满足便携式γ谱仪核素识别的功能需求,提出了以有限脉冲响应(FIR)滤波平滑、自适应对称零面积寻峰、核素匹配为基础的能谱数据处理及核素识别算法。算法中避免了复杂的迭代运算,充分利用已知核素的先验知识优化了核素库的设计,提高了运算速度,达到了适用于便携式γ谱仪的核素识别要求。算法运行在ARM2440单片机上,经过自制的便携式谱仪系统实测数据和MonteCarlo模拟数据的验证,能够在5s内正确识别出4类、27种不同核素。     

对进口CANBERRA正电子寿命谱仪的改进

采用BaF_2闪烁探头和特定的系统调试方法,提高了谱仪的时间分辨率(FWHM=210PS)和探测效率;实现了S—40多道系统与IBM—PC/XT微机间的双向数据传送,以及POSITRONFIT程序在IBM—PC/XT上的运行,提高了谱仪的效率和可靠性.     

基于LED的LaBr_3:Ce~(3+)闪烁γ谱仪稳谱技术研究

针对基于LED的LaBr_3:Ce~(3+)闪烁γ谱仪稳谱技术进行研究,介绍了稳谱原理,搭建了硬件测量系统,利用计算机编程控制,通过标定保持待测能区不变时参考峰位随温度变化曲线,达到了非线性稳谱目的,实测稳谱效果在温度0~50℃变化时偏离不超过±1道.     

口袋式伽马能谱仪研制

便携式伽马能谱仪在野外探矿、环境辐射监测和科学实验等领域被广泛应用.为了进一步缩小便携式能谱仪的体积,提高其能谱性能,从而扩展其应用领域,本文基于最新的闪烁晶体材料、半导体光电转换器件和高性能微处理器,开展了新一代便携式伽马能谱仪研究.在探测器设计方面,采用GAGG:Ce晶体耦合SiPM阵列成功设计并制作了高效率、高能量分辨率的紧凑型能谱探头;在数据采集电路方面,采用高性能ARM处理器及其自带ADC外设替代FPGA+ADC的传统电路架构,并设计专用的信号处理ARM程序,实现了在线能谱测量,并极大的减小了电路尺寸和系统功耗.综上所述,本文基于GAGG:Ce晶体耦合SiPM并搭配ARM处理器,成功研制了一款低成本、小体积、低功耗、高性能的口袋式能谱测量仪.整个能谱仪的体积仅为80 mm×40 mm×40 mm,重量为200 g;经过实验测试,能谱仪的工作功率为481 mW,能自带电池工作26小时;能谱响应线性拟合优度为0.996,能量分辨率为5.2%(@662 keV).     

源尺寸对野外γ能谱仪刻度影响

利用蒙特卡罗方法,研究了不同尺寸的标准源对NaI(Tl)野外γ能谱仪刻度的影响。结果表明特征能区的计数随源的半径增加而增加,并且其的变化趋势跟光子注量的变化趋势一致。根据模拟能谱特征能区的计数与光子注量的比较,得到当标准源的半径为8 m,厚度为0.6 m时,γ能谱特征能区的计数与无穷大时的情况相差在15%以内。     

伽马射线岩样分析的谱仪联网系统

介绍了岩石样品放射性伽马能谱分析系统与微机联网的方法.研究和探讨了能谱数据库模式、能谱二进制数据文件管理、微机通讯、数据共享、直观处理以及在高级语言和汇编语言混合编程进行测控.为低本底核测量数据处理提供了有益的经验.     

海洋放射性现场探测谱仪的机械优化设计

为提高海洋放射性现场探测NaI(Tl)谱仪的探测性能，采用蒙特卡罗仿真和统计计算方法，研究和分析谱仪封装、材料和尺寸等机械设计对探测性能的影响规律。综合考虑伽马射线衰减和密封、耐压及耐腐蚀等要求，开展谱仪的机械优化设计和海上现场检测实验。优化谱仪达到了对40K最小探测活度约0.30 Bq/L，现场测量相对误差为0.45%。该研究对海洋放射性现场探测谱仪的性能优化设计和现场应用具有重要的指导意义。     

空气伽马吸收剂量率影响因素研究

为提高辐射环境监测数据的准确度,对空气伽马吸收剂量率影响因素进行了研究。针对空气伽马吸收剂量率两个主要影响参数—空气氡及其子体浓度和相对湿度,分别进行了室内外本底测量、增加氡浓度和改变相对湿度实验。采用闪烁室测氡仪(ZnS(Ag)型)、静电收集室测氡仪(RAD7)和电离室测氡仪(AlphaGUARD)测量空气氡浓度,用X-γ剂量率仪(CKL-3120)测量空气伽马吸收剂量率。联合观测空气伽马吸收剂量率、空气氡浓度、温度、相对湿度和大气压强,实验结果表明:空气氡浓度、相对湿度与空气伽马吸收剂量率呈现弱的正相关。     

用CCD测量汞干涉条纹(谱线)的宽度

介绍了运用鲁末－盖格板及棱镜光谱仪得到了某一波长谱线的干涉条纹，用CCD拍摄和计算机处理，能快捷地得到该谱线宽度的方法。     

相山铀矿田航空能谱数据图像处理与分析

航空γ能谱测量是一种快速、有效的铀矿地质普查和找矿的手段.以相山铀矿田为例,利用ArcGIS、ERDASIMAGINE软件平台,将光学色彩空间变化方法——孟赛尔变换等数字图像处理技术引入航空伽玛能谱数据处理中,获得了一套有关相山火山盆地放射总场强度、放射场类型和放射场纯度等特征性能谱信息.这一新的能谱数据处理思路和技术,为相山铀矿田地质勘查提供了新的线索.     

深空探测中太阳闪烁的一种仿真方法

由于受太阳活动的影响,深空通信十分复杂,为了对深空通信设备进行测试和性能评价,为通信设备提供测试信号源十分重要。根据观测得出的信号功率谱,提出了一种基于matlab的太阳闪烁仿真的方法。研究了太阳闪烁的特性,分析了仿真的原理,最后做出了仿真。