5~10 MeV能区γ本底对锦屏深地核天体物理反应测量的影响探究

天体物理感兴趣能区(伽莫夫窗口)的带电粒子核反应截面极小,在地面进行测量会受到宇宙射线诱发本底的严重干扰．进行地下实验室核反应测量成为解决这一问题的主要途径．锦屏深地核天体物理实验（JUNA）装置是我国首个地下核天体反应测量设施,为开展恒星核合成关键反应直接测量提供了绝佳机遇．本工作测量了锗酸铋(BGO)探测阵列和溴化镧(LaBr₃)探测器在JUNA装置上的γ本底能谱,并通过减小符合时间、点火数选择、粒子甄别等技术,进一步压低了5~10 MeV能区的γ本底,同时讨论了探测器本底对部分JUNA计划开展的核天体反应测量的影响．      

HPGe γ谱仪探测效率与符合相加修正因子Monte Carlo计算

提出一种适合于清华大学低本底γ能谱分析实验室实际情况的符合修正因子计算方法,利用Monte Carlo方法模拟计算得到的数据,与实验测量得到的数据相结合,求出探测效率和推导出了符合修正因子。采用本方法对该实验室HPGe谱仪的探测效率和符合相加修正因子进行了模拟计算,并且与实验测量数据进行了比较。结果显示,该方法与实验计算结果基本吻合,表明该方法是可行的,可为开展其他几何条件和不同基质、特征能量标准源的研究提供参考。     

碘化钠探测器和高纯锗探测器γ能谱仪性能比较

用碘化钠(NaI)闪烁体探测器和高纯锗(HPGe)半导体探测器γ能谱仪测量了^137Cs-^152Eu标准放射源和铅室本底的γ射线能谱．分析研究NaI探测器与HPGe探测器的能量分辨率、探测效率等特性，通过能谱分析还给出了铅室本底中可能含有的放射性核素，并对HPGe探测器进行了部分能量范围内的效率刻度．     

核废物桶检测中探测效率的数值方法

为了既准确又快速地进行探测效率刻度,针对中低放射性废物活度测量,提出了一种基于探测对象、准直器和以高纯锗探测器为例的空间分布的探测效率实时数值计算方法.采用该方法对不同位置、不同能量的点放射源进行效率刻度,与蒙特卡罗方法计算结果的相对偏差均在5%以内.使用γ射线探测系统对木材和聚氨酯填充的废物桶样品进行实验测量,得到核素137Cs和60Co的探测效率,相同工况下的数值计算结果与实验测量值的相对误差均在12%以内,且多数小于5%.研究结果表明,在进行放射性核废物桶检测时,采用该数值计算方法可以快速而准确地进行效率刻度.     

中子活化截面测量中γ射线符合加合效应的修正

介绍了中子活化截面测量中γ射线的符合加合效应及对该效应进行修正的修正系数。     

"Marinelli Beaker"型气体源γ射线的探测效率研究

针对放射性惰性气体在“Marinelli Beaker”（简称MB）容器中，用NaI（TI）闪烁探测器测量γ射线，采用蒙特卡洛计算方法计算NaI（TI）晶体对^85Krγ射线的探测效率并与标准源实验刻度探测效率进行比较．应用Matlah软件对不同体积的MB容器的理论计算和实验刻度数据分别用最小二乘法进行拟合并比较．比较结果显示，理论计算值和实验数据在误差范围内是一致的。     

层析γ扫描技术研究

层析γ扫描技术是放射性材料无损分析技术中最先进的分析技术之一,能够准确定量测量密闭容器内中、高密度非均匀介质中的放射性核素及其含量,它是核设施中可回收物以及核废物测量分析的主要方法.本文较先在国内开展了层析γ扫描技术的研究,对该技术所涉及的探测效率刻度、透射测量图像准确重建和发射测量图像快速重建三个关键技术进行了计算机模拟研究和实验研究.采用蒙特卡罗方法对层析γ扫描装置的探测效率进行刻度;针对透射测量图像重建,创建了一种新的图像重建算法;针对发射测量图像快速重建,提出线衰减校正因子的计算公式,并采用＂预运算＂方法,显著提高了发射图像的重建速度.计算机模拟研究和实验研究结果表明：应用本文提出的图像重建算法,层析γ扫描透射和发射图像重建值与参考值的相对均偏差小于10%,能够满足层析γ扫描装置的实际需要,更好地解决了层析γ扫描技术中的三个关键技术,为我国层析γ扫描装置的研制奠定了基础.     

γ能谱测量及其应用

指出了γ能谱测量在核物理实验中的重要地位；根据国内外献报道，简述了γ能谱测量测量的基本原理，及其在测量技术、解谱方面的进展，综述了它在地质探测、环境及核工业检测等方面的应用，并讨论了它与其他测量手段结合而产生新的应用领域。     

γ能谱测量及其应用

指出了γ能谱测量在核物理实验中的重要地位;根据国内外文献报道,简述了γ能谱测量测量的基本原理,及其在测量技术、解谱方面的进展,综述了它在地质探测、环境及核工业检测等方面的应用,并讨论了它与其他测量手段结合而产生新的应用领域.     

核废物桶放射性探测的层析γ扫描技术

介绍了用于非均匀放射性核废物无损测量层析γ扫描技术的原理和方法,并对标准200 L核废物钢桶样品进行了实际测量,采用152Eu作为透射源而实现了层析γ扫描重建的全过程,采用极坐标的体素划分形式和MCNP程序对系统进行效率刻度,分别采用代数迭代法和最大似然重建算法进行了透射和发射重建,得到了线性衰减系数与活度的分布图,并与分段γ扫描的测量结果加以对比.结果表明,层析γ扫描技术的重建结果明显好于分段γ扫描,其与真实值的偏差在10%以内,从而验证了极坐标划分和重建算法的可行性.     

一种闪烁体γ能谱的快速卷积拟合算法

针对用低能的实验室γ源激发高能物理实验中采用的高密度,低光产额的闪烁晶体来测量其光产额时闪烁体的γ能谱不易拟合的问题,论文在原有的卷积拟合算法的基础上发展了一种解析方法,该方法通过用一解析函数来近似γ能谱中的康普顿本底形状,把原来耗时的数值卷积过程简化为一个递推级数的计算,该方法在不损失拟合精度的情况下大大提高了数据处理速度。     

一种提高样品放射性活度测量准确度的新方法

在使用高纯锗γ谱仪测量样品的放射性活度时,探测器对γ射线的探测效率是影响测量准确度的一个重要因素.目前使用的两种得到探测效率的方法——标准样品法和蒙特卡洛法,因为各自的局限性,都存在一定的系统误差.结合两种方法,提出并建立了一种能够消除前两种方法系统误差,获得更准确的探测效率的新方法,即用蒙特卡洛方法计算待测样和标准样的探测效率的比值,再乘以实验测量得到的标准样的探测效率,得到待测样品的探测效率.所建方法的正确性通过蒙特卡洛软件计算的模拟实验得到了验证,并证明了新方法能够完全消除标准样品法的系统误差,并且在绝大多数情况下消除了蒙特卡洛法的系统误差.     

中子活化截面测量中γ射线符合加合效应的修正

介绍了中子活化截面测量中γ射线的符合加合效应及对该效应进行修正的修正系数．     

高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率的模拟计算

作者利用蒙特卡罗方法，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、样品介质成份、密度及几何高度的关系，并与实验结果进行了比较．结果表明，蒙特卡罗计算方法是进行高纯锗γ谱仪效率刻度的一种方便、可靠的方法．     

脉冲辐射探测技术

脉冲辐射探测是探知核反应过程特征信息的主要途径之一,是核反应过程特性研究、核装置设计、运行、监测与控制不可或缺的技术手段。由核探测器、探测方法和应用技术等构成的脉冲辐射场探测技术,已成为科学研究、核技术应用、核材料分析、裂变/聚变研究和天体物理等相关核科学研究的必备技术元素。文章介绍了我国发展的瞬态核裂变、核聚变反应过程释放的脉冲中子、伽马混合辐射场探测系统和测量技术。     

基于GAGG闪烁体探测器卫星小载荷的组装与测试

介绍北京师范大学天格计划团队研制的以Cerium-doped Gadolinium Aluminum Gallium Garnet (GAGG)闪烁体探测器为核心的卫星小载荷（BNU-120）的组装与测试工作．组装中,4个GAGG晶体（每个3.8 cm×3.8 cm×1.0 cm）通过硅胶与64个SiPM (Silicon Photomultiplier, Sensl MicroFJ-60035-TSV)耦合．实验在15 ～1330 keV范围内标定和测试了温度和偏压对探测器信号幅度的影响、探测器的能量与道址关系、探测器的能量分辨率与能量的关系,以及探测器的探测效率与能量的关系．标定测试结果与天格计划团队先期研发载荷标定数据一致,且探测器探测效率实验测量数据与基于Geant4的蒙特卡罗模拟数据相符．标定数据将用于未来BNU-120发射后在轨探测数据的修正．      

189W衰变纲图

用14．8MeV中子同天然锇反应，取道192^O（n，α）反应产生189^W。通过放射化学分离流程，从反应产物中分出W。用高纯Ge探测器完成放射性W样品γ射线单谱的测量。在189^Re激发能级文献值的基础上并依据衰变和能级的关系以及189^W衰变的γ射线能量和相对强度的实验数据．给出了建议的189^W衰变纲图。     

基于相对声-地震耦合率的声波探雷技术

为了分析基于相对声-地震耦合率法探测地雷的理论模型,设计了一个声波探雷实验系统．根据声-地震耦合原理,用解析法研究土壤-地雷共振机制;采用扬声器发出可扫频的单音正弦波穿透到地下土壤,作为系统信号激励源;并用声级计和地震检波器串分别测出地表处的声压级及地表振动速度;画出有无地雷时的相对声-地震耦合率的变化曲线实验结果显示,在给定实验条件下该相对比值在很宽的频率范围内都大于1,最大峰值能达到16．现场实验证明了该实验系统能有效完成测量任务,利用所提的相对声-地震耦合率法可进行地雷探测的进一步研究．     

载钆液闪探测器的稳定性测试与探测效率刻度

中国暗物质实验(China dark matter experiment,CDEX)合作组设计并研制了大体积载钆液体闪烁体快中子探测器,用于中国锦屏地下实验室(China JinPing underground laboratory,CJPL)的快中子本底测量。该探测器基于反冲质子信号与钆俘获热中子产生的γ信号之间的符合测量方法,有效地抑制环境γ本底,提高对快中子的探测灵敏度。该文对该探测器进行了稳定性测试和单能中子探测效率刻度,实验结果表明:该探测器稳定可靠,且具有良好的中子、γ信号甄别能力,以及较高的探测效率,适合对地下实验室极低通量快中子进行测量。     

^151Eu（n,γ）^152Eu反应的同核异能态截面比

在４．５ＭｏＶ静电加速器上，用＾７Ｌｉ（ｐ，ｎ）＾７Ｂｅ和Ｔ（ｐ，ｎ）＾３Ｈｅ反应作为中子源，利用活化法测量了能量从２２ｋｅＶ到１１００ｋｅＶ的中子引起＾１５１Ｅｕ（ｎ，γ）＾１５２Ｅｕ反应的同核异能截面比。在Ｈｕｉｚｅｎｇａ－Ｖａｎｄｅｎｂｏｓｃｈ理论方法计算的同核异能态截面比与自旋切割因子的关系曲线上，用实验测得的同核异能态截面比确定了产物核的自旋切割因子。