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．     

对希格斯粒子衰变到4μ事例的探测

用事例产生器产生了１６．０、４０．０和２００ＴｅＶ的Ｐ－Ｐ对撞反应事例．把以上事例引进探测器装置，研究了事例中所产生的希格斯粒子衰变成４μ事例时μ子在探测器中的行为以及这类装置对信号μ子探测的有效性，还讨论了用运动学的方法排除本底μ子的可能性．     

高纯锗探测器探测效率的MCNP模拟

利用同轴型高纯锗(HPGe)探测器测量152Eu和133Ba在15cm处的探测效率,调节探测器死层厚度和冷指尺寸,利用Monte Carlo方法对同轴型HPGe探测器的全能峰效率进行模拟计算,并将计算效率与实验效率进行比较.结果表明,当HPGe探测器的死层厚度为0.22cm,冷指半径和长度分别为0.301cm和1.00cm时,模拟效率与实验效率相符。     

用Monte Carlo方法模拟HPGe单能光子能量响应函数

为了弥补用于HPGe探测器低能相对探测效率刻度、单能光子在HPGe探测系统上的能量全响应函数拟合实验数据不足的缺点,采用Monte Carlo方法模拟了一系列单能光子在该探测器上能量响应曲线。比较分析这些能量响应曲线,研究该探测器能量响应曲线随入射能量变化特征,并获得了能量响应曲线特征数据,为探测器低能区域相对探测效率刻度、单能光子在HPGe探测系统上的能量响应函数拟合,提供了可靠的研究数据。     

基于液氙的暗物质直接探测

对暗物质的直接探测是探索暗物质本性的一个重要手段.近年来,随着液氙探测技术的发展,探测质量不断增大,对暗物质的探测灵敏度也不断提高.本文从暗物质在液氙探测器中预期的事例数出发,介绍了液氙探测器的信号产生和关键探测技术,以及控制探测器中本底的方法.目前液氙探测技术对暗物质与核子弹性散射截面的上限已经达到了10-44cm2,今后几年的灵敏度会继续提高2～3个数量级,对暗物质新物理模型做出更好的限制.     

高纯锗探测器在粒子物理与天体物理中的应用

本文介绍了近年来高纯锗探测器技术的发展和新型高纯锗探测器在粒子物理、天体物理领域的应用,特别是高纯锗探测器在暗物质直接探测、双β衰变实验等极低本底的重要基础前沿研究方面的应用.中国已经建成了世界垂直岩石覆盖最深的地下实验室——中国锦屏地下实验室.中国科学家组成的CDEX研究团队拟利用吨量级的点接触电极高纯锗探测器阵列系统,在中国锦屏地下实验室开展暗物质直接实验研究,本文也介绍了这一实验计划.     

活性分析中子源慢化装置本底的测量

HPGe探测器的能量分辨率高,对于一般物质的测量,可测其特征伽玛射线分支多达几十个到上百个,在测量的能谱中不但有全能峰、逃逸峰,还有康普顿平台和轫致辐射。一般情况下,天然放射性元素在自然界中的含量较低,使用NaI(Tl)能量分辨率较低的探测器测出的谱线不能很好的给出本底中微量元素的含量,甚至还会影响其它峰,不能给出精确的分析结果。在使用高纯锗（Ge）探测器进行本底测量中,各种元素所对应的峰很清楚分辨出来,对天然放射性元素的含量以及中子瞬发活化伽玛射线能够给出详细的结果。 本实验用的HPGe探测器是ORTEC公司…     

闪烁室本底的来源及降低方法

闪烁室是一种常用于测量氡的探测器．介绍了闪烁室的探测原理以及闪烁室本底的各种来源、特点和相应的降低方法。     

硅基阻挡杂质带红外探测材料与器件研究进展

红外探测在天文物理研究领域具有极其重要的应用前景,由于天文深空探测对象的特殊性,对红外探测器的性能要求十分苛刻.阻挡杂质带(BIB)红外探测器,因其具有响应波段宽、噪声低、灵敏度高以及抗辐射性能好等优点,在过去30年中发展成为国际上天文领域首选的红外探测器.BIB红外探测器的探测波长覆盖中红外到远红外波段,它的推广应用促进人类在天文深空探测领域取得了一系列重大的科学成果.我国在BIB红外探测器的研究起步较晚,近年来也取得了较大进展,但是与国际领先水平相比尚有较大差距.本文主要回顾、评述了过去5年多我国在BIB红外探测器领域的研究进展,对BIB红外探测材料及其相应BIB器件的制备工艺、物性表征和光电响应特性,以及表面等离激元对器件光电响应的调控等做了详尽介绍,为我国BIB红外探测器的发展提供参考和实验依据.     

掺钆液闪探测器用于锦屏地下实验室的快中子本底测量

文章采用掺杂0.5%Gd液闪探测器测量了中国锦屏地下实验室(CJPL)的快中子本底通量及中子能谱.掺钆液闪探测器对于核反冲信号和电子反冲信号优异的甄别性能用于中子候选事例的筛选,并采用钆对热中子的俘获特性进行时间甄别.对有效采数时间为206 d的数据进行分析,获得锦屏地下实验室的聚乙烯室(PE)内1～10 MeV快中子通量为4.45×10~(-8)cm~(-2)·s~(-1).采用相似的方式分析了掺钆液闪探测器(Gd-Ls)中天然放射系的α本底程度,来源于~(238)U,~(235)U,~(232)Th的α粒子含量分别为(0.0227±0.0001) s~(-1),(0.0329±0.0001) s~(-1)和(0.1471±0.0002) s~(-1).与世界上其他深地实验室的快中子通量进行对比,CJPL的快中子通量处于极低水平,是进行稀有事例测量实验的理想场所.     

红外光电子学中的新族——量子阱红外探测器

回顾了近10年基于半导体中量子限制效应红外探测器的进展．主要关注的是二维限制结构,即量子阱结构,形成的区别与传统红外光子探测的子带跃迁机理．在红外光电子领域作为新族的量子阱红外探测器（quantum well infrared photo-detector,QWIP）与最典型的红外探测器代表碲镉汞红外探测器进行了各自特色的分析,包括基本工作机理和材料与器件的制备技术等方面．对于QWIP发展的回顾提升了与碲镉汞红外探测器之间的互补关系．也给出了对于QWIP在未来发展方面的基本趋势．     

EDXRF中几何探测光路分析及其优化设计

能量色散X射线荧光分析因其分析速度快、准确度高、分析过程简单等优势已经广泛的应用到医疗、考古等诸多领域。探测光路的最优化设计可以减小仪器散射本底,降低检出限,提高仪器的分辨率及探测效率,增强特征X射线的全能峰的峰背比,改善仪器的工作性能。应用自制的一款低检出限、高分辨率的能量色散X射线荧光分析仪,通过对纯元素Cu特征X射线探测完成了光谱仪几何光路最优化设计。实验结果表明,X射线管与样品的夹角、样品与探测器的夹角均为45°,X射线管到样品、样品到探测器的距离均为10mm时,特征X射线的峰背比最佳。同时将Al-Pb准直加装在光路中进行本底测量,散射本底以及仪器的检出限大大降低,提高了仪器的分辨率及探测效率,为痕量和微量元素的分析提供了优化的光路解决方案。     

环境中子测量中的偶然符合alpha事例修正

在暗物质直接探测实验中,中子是十分重要的环境本底.利用快慢符合法,一个掺钆的液闪探测器被分别用于测量了世界最深的地下实验室-中国锦屏地下实验室的实验大厅及1 m厚聚乙烯房间内的快中子本底通量及能谱.由于液闪无法通过信号波形区分中子与alpha事例,因此液闪中长寿命的U/Th核素衰变放出的alpha粒子是必须考虑的本底之一.在长期平衡假设条件下,实验测得液闪内部alpha粒子的总计数率为(0.548±0.002) s~(-1),再通过偶然符合算法,可得到实验大厅356天总计2682个中子候选事例中,有6个偶然符合的alpha事例;聚乙烯房间173天总计44个中子候选事例中,有2个偶然符合的alpha事例.偶然符合的alpha粒子对大厅的快中子通量测量结果影响可以忽略,而对聚乙烯房间中的通量结果约有4%的影响.     

PIPS-低本底α、β测量影响因素的研究

PIPS(passivated ion-implanted planar silicon)探测器作为低本底α、β活度分析的发展方向,其影响因素有很多。为了探究PIPS探测器影响因素对低本底α、β测量仪性能的影响,采用PIPS-低本底α、β测量仪、²³⁹Pu平面源和⁹⁰Sr平面源等试验器材,用改变探测器工作偏压、探测距离及真空度的试验方法,进行α、β和本底测量,分析测量结果,再根据本底计数率、探测效率和串道比的极差与仪器分级差值的比值研究了偏压、源距和真空度对测量的影响。结果表明:源距较偏压和真空度对PIPS-低本底α、β测量仪的影响更大,尤其体现在探测效率上,增大源距使α探测效率的极差与仪器分级差值的比值达到2.593,β探测效率的极差与仪器分级差值的比值为0.479。偏压和真空度对测量性能的影响都很小。     

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。     

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。     

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．      

Belle实验中神经元网络和Fisher判别方法应用于压制连续过程本底的比较

在Belle实验B±→K±ω道的物理分析中,对神经元网络法和Fisher判别法在压制连续过程本底应用中的性能进行了比较研究.应用神经元网络法可以获得对BB信号事例42.3%的选择效率和99.2%的连续过程本底排除水平;应用Fisher判别法可以获得57.9%的信号事例选择效率和98.6%的连续过程本底排除水平.     

锗酸铋（BGO）在放射免疫测定技术中应用的尝试

利用ＢＧＯ作为探测低能γ射线（１２５Ｉ）的探测器；在探测低能β射线时（３Ｈ和１４Ｃ），利用液体闪烁计数技术测定，而用ＢＧＯ作为光导．在这种假设下，我们设计了β－γ闪烁计数器的实验装置，在技术上取得了突破性进展．     

利用ARGO实验寻找GRBs的本底研究

位于西藏羊八井宇宙线观测站(海拔4300 m)的ARGO-YBJ实验具有高海拔、大视场、全覆盖特点,其阈能约几百个GeV,在探测高能GRBs方面具有独特的优势.ARGO-YBJ实验不能分辨光子和质子,要在大量的宇宙线事例中找出光子信号,就必须正确地估计背景事例率,这是寻找高能GRBs的关键.本文采用"等天顶角法"对ARGO实验中寻找GRBs的宇宙线本底进行了分析.由于地球的自转,天顶角随着时间的变化而变化.本文重点分析了长暴在其持续时间内天顶角的变化,从而更加准确地进行了本底估计.