中子探测用闪烁材料研究进展

中国散裂中子源的建成,填补了中国脉冲中子源及应用领域的空白,标志着中国在中子技术方面达到国际先进水平。基于此,文章概述了中子技术在多学科领域的应用,并将闪烁材料分为有机闪烁材料和无机闪烁材料进行总结,重点梳理了国内外常用及新型闪烁材料在中子探测方面的研究现状及应用情况,特别是对比总结了不同中子探测用闪烁材料的性能差异。最后,文章对中子探测闪烁材料及其改进方案进行归纳分析,并对其发展趋势进行展望,以期为中国中子探测技术及闪烁材料的发展提供参考。     

中国散裂中子源

中子散射是研究物质微观结构和动态过程的理想工具之一.散裂中子源能为中子散射提供高通量的脉冲中子。正在建设中的中国散裂中子源预计于2018年建成,为我国生命科学、材料科学、化学、物理学和工程等领域的物质微观结构研究提供强有力的手段。     

太阳中子事件的观测特征与中子能谱的计算

太阳中子事件是与耀斑活动相关的偶发性即刻粒子事件, 主要表现为地面宇宙线探测装置的计数瞬时突增. 太阳中子携带着爆发源区的物理信息: 耀斑大气的元素组成、大气高度、磁场的会聚程度以及磁流体湍动等. 相对于其他带电粒子, 中子能够不受太阳磁场和行星际磁场的束缚而直达地面. 目前, 对太阳中子事件的理论研究, 主要是通过蒙特卡罗模拟, 考虑太阳耀斑环中磁场的螺旋角散射作用和磁镜效应, 计算耀斑磁环模型里各向异性中子的产生与太阳大气高度、时间、角度和能量间的关系, 计算逃逸中子的角分布和能谱, 以及逃逸到地球附近中子的能谱. 观测方面, 主要是结合地面中子监测器记录的超出时间与空间探测到的g射线核谱线发射峰值的时间差, 利用飞行时间方法(Time of Flight Method), 考虑中子监测器的探测效率和中子在地球大气中的衰减因素, 反演日面处的中子能谱. 本文依据已确定的10例太阳中子事件, 评述基本的观测特征, 介绍相应的观测仪器, 探讨太阳中子能谱计算的两种方法(观测法和模型法), 比较不同方法获得的计算结果; 并依托羊八井太阳宇宙线探测装置(中子监测器、太阳中子望远镜), 报道对太阳中子的初步交叉探测特征(1998年11月28日GLE事件和2005年1月20日GLE事件), 指出目前亟待解决的问题.     

一种二元放疗靶向治癌的新技术——中子俘获疗法(NCT)与医院中子照射器(IHNI)

中子俘获疗法已成为当前对抗癌症的一项新选择，而且正在迈向治癌的一种例行疗法。面临的难题，首先就是掺硼化合物，目前已进入第三代开发阶段，也就是要对特定的肿瘤取得治疗功效上的突破。再之，乃是中子源装置。老研究堆不具备临床医疗的“亲和性”，一般又达退役年龄，难以成为推广例行治疗的基础设施。
中国开发成功以微型研究堆为基础的专为中子俘获疗法设计的医院中子照射器，可安装在医院内，由医生自行掌握，具备2条中子束，可供浅部与深部肿瘤的照射治疗，为中子俘获疗法实现例行治疗，提供了一种安全、简便、廉价与实用的治疗装置。     

BNCT中子源的研发现况与展望

硼中子俘获疗法(boron neutron capture therapy, BNCT)治疗癌症是一种典型的二元疗法,它既需要高品质的中子束,又需要高靶向性的含硼药物,两者缺一不可、密切配合,方可对肿瘤实现细胞级精准的靶向杀伤. BNCT治疗方法显著的优越性的背后,是对中子源和载硼药物特性的很高要求.含硼药物研究涉及多学科,包括放射学、化学、医学、药学、生物学和物理学等.本文主要讨论BNCT中子源的问题.首先,介绍BNCT对中子束特性要求的国际标准,回顾几十年来BNCT中子源发展的困难所在;然后,展现近年来加速器中子源异军突起、开创BNCT新未来的前景,明确研发中的核心技术;最后,报告我国在此领域前沿研究的最新成果及其发展展望.     

硼中子俘获疗法临床试验问题与展望

硼中子俘获疗法（boron neutron capture therapy, BNCT）指¹⁰B俘获热中子裂变的产物杀灭肿瘤细胞的二元靶向细胞内放疗技术.中国于2014年开展BNCT的临床试验,其中早期恶性黑色素瘤2例,随访5年均成活;晚期患者17例,其中8例辐照后局部肿瘤缩小但生存期无延长, 9例患者肿瘤组织内¹⁰B未达到治疗所需浓度而无法辐照.首次试验明确了医院内中子照射器（IHNI-1）及¹⁰B药物的安全性,并验证了其治疗效果.针对发现的问题,我们认为,应将转移性肿瘤、复发瘤及放化疗不敏感的晚期肿瘤作为BNCT核心适应证,以此为目标开展高靶向效率¹⁰B药物研发,以高靶向效率¹⁰B药物驱动辐照数学模型探索,以辐照数学模型驱动大面积或全身辐照中子源的迭代升级,最终回归临床验证.     

中国先进研究堆中子散射大科学装置

作为与X射线相辅相成的表征手段,借助中子独一无二优异特性的中子散射技术已被广泛应用在材料和物质的微观结构和动态研究之中.中子散射大科学装置为众多学科及前沿交叉领域提供了先进的研究手段,已经成为基础科学研究和工业无损分析的重要平台.本文概述了中子探针的优异特性和国外主要中子散射大科学装置的发展现状,着重介绍了中国先进研究堆(China Advancd Research Reactor)中子散射大科学装置的建设进展,以及它们在不同领域的主要应用.在中国先进研究堆中子散射一期工程建设过程中,中国原子能科学研究院通过与北京大学、中国科学院物理研究所、中国科学院化学研究所、德国于力希研究所等合作,共建造了10台设备,包括:高分辨中子粉末衍射谱仪、高强度中子粉末衍射谱仪、中子残余应力谱仪、中子四圆谱仪、中子织构谱仪、热中子三轴谱仪I、热中子三轴谱仪II、小角中子散射谱仪、中子反射谱仪、快速中子照相测试平台等.到目前为止,中国先进研究堆已运行200多个小时专门用于调试和优化这些中子散射谱仪,我们已经获得一些非常好的实验结果.作为国际上通量最高的反应堆中子源之一,中国先进研究堆将为我国中子散射的发展和应用提供重要保障.     

闪烁材料——探索科学世界的一扇窗

 对闪烁材料的评价指标、应用领域和发展现状进行了调研,并结合中国闪烁材料研究现状对闪烁材料未来的发展方向和趋势进行了展望。     

中子折射与薛定谔方程

实验证实,非偏振中子入射到铁磁性材料中时,会产生双折射现象.本文用定态薛定谔方程讨论自由电子近似与非自由电子近似下,中子的折射与反射,从理论上预言了偏振中子在有效质量各向异性时,也会有双折射现象.本文还从理论上预言了,当中子的能量较高时,偏振中子与非偏振中子均会产生双反射或多反射现象.     

令人振奋的国际极地年

3月1日是国际极地年（IPY）的开始（这项探测地球两极的任务将花费两年时间），来自全球63个国家约5万名科学家、艺术家和其他参与者将分担460个研究项目，包括从使用微中子探测器对北极圈的探测直至对其海冰地带的伊努伊特人的历史进行考察。总之，这项活动将赶在地球两极发生变化之前以增进对它们的了解。IPY计划办公室主任戴维·卡尔逊（David Carlson）表示：“科学界认为，我们必须加紧对极地地区进行综合性的研究。”     

SIC材料及器件的应用发展前景

SiC材料是第三代半导体材料,由于可用于军事领域,国外限制该产品的出口。作者首先阐述了SiC 材料的基本特性,介绍了SiC晶体的生长技术及晶体供应商,尤其是国内SiC晶体材料的研制现状,最后评述SiC器件的应用领域和市场前景,并指出中国应建立SiC材料及器件研制和应用的产业链。     

太赫兹波调控技术：驾驭太赫兹之光

随着研究的不断深入,太赫兹科学与技术在多个基础研究及工程应用领域的重要地位日益凸显。辐射源、传输与控制及探测感知是太赫兹技术进一步发展需要继续探索的三个重要方面。太赫兹波应用的共同基础是使其与物质发生有效的相互作用以携带信息、传输能量等,实现这些过程往往需要对太赫兹信号的振幅、相位、频率、偏振、波前等电磁特性及自旋角动量、轨道角动量等光子特性在时空维度上进行调控。上述调控可以直接在辐射源处进行,也可以在传输过程中引入额外的功能器件。文章介绍了几种最具代表性的、基于源及器件的太赫兹波调控技术,并总结其基本原理、发展历程及最新进展。太赫兹波调控技术的发展将为太赫兹波的进一步应用奠定坚实的基础。     

煤的伴生资源煤矸石的综合利用

煤矸石是在煤炭开采和加工过程中产生的一种固体废弃物。作为排放量最大的固体废弃物之一,煤矸石不仅会侵占大量土地,还会对当地环境造成极大危害。对目前国内外煤矸石的综合利用技术的研究现状进行了综述。以煤矸石为原料,加工成高附加值的节能产品和环保产品,将会是高效综合利用的发展方向。     

Research Progress on High-Density Optical Storage Materials for Blue-Green Laser Recording

The key for the development of high -density optical storage technology nowadays is to develop short wavelength (blue-green laser) recording media and devices. Based on the progress achieved in the key program of National Natural Science Foundation of China "high-density optical storage materials using blue -green laser recording", the chemical composition, microstructure, storage performance and related mechanisms of some kinds of novel high density optical storage materials are presented in this paper. The research method and clew for super high -density optical storage materials and technologies are highlighted.     

富水砂层深基坑拉力分散型锚杆（索）支护施工工法

针对海南东环铁路美兰机场隧道基坑支护结构的特点，通过对拉力分散型锚杆试验、设计、施工及检测技术进行深入的研究，并在工程应用、技术总结的基础上，编制本施工工法。     

分子超快行为精密测量与控制

分子是组成物质的基本单位,揭示分子内部的动态演化过程是理解宏观物理机制、实现有效调控不可或缺的手段。在超快激光技术和符合探测技术飞速发展的驱动下,人们获得了观测分子内部超快动力学过程的有力工具。技术的不断革新将分子超快动力学的研究推向新的科学前沿。     

论我国高速铁路技术创新发展的优势

论述我国2004~2010年高速列车技术快速发展的成就、科学基础和重大意义.着重讨论高速列车国家技术创新体系的形成和所发挥的作用.作为这一创新体系理论指导的是一门新学科:高速列车大系统动力学.对这一新学科近几年取得的突破性进展和在建立高速铁路技术标准体系方面所起的作用,做了简要的介绍.并在此基础上,从技术层面,论述了我国创新发展高速铁路技术的特有优势.     

特种能场微成形技术研究进展

随着微成形加工尺度范围的不断延伸，单纯依靠模具施加载荷(力场)的微成形技术难以突破成形尺度极限，因此迫切需要发展塑性微成形新原理、新方法和新工艺。针对微成形尺度效应这一基本科学问题，将电场、电磁场和超声波等特种能场应用到微成形技术中，利用特种能场与材料相互作用产生的物理效应，突破微成形尺度极限并扩大可加工材料的范围，从而实现跨尺度、多材料和可控微成形。特种能场微成形技术将极大地促进微成形技术的发展和应用，成为微/纳制造技术领域一个重要研究方向。     

免疫分析方法在毒品检测中的应用与进展

文章综述了免疫分析方法在毒品检测中的应用及其发展,并分别对放射免疫法、酶标免疫分析法、荧光偏振免疫分析法、免疫胶体金技术在毒品检测中的应用进行了论述。