准半球型CdZnTe探测器能谱特性的影响因素

为解决CdZnTe(CZT)探测器空穴拖尾的问题,基于Shockley-Ramo原理,采用GEANT4和COMSOL有限元软件,模拟计算了准半球型CZT探测器对137Cs@662 ke V的能谱响应。模拟结果表明:(μτ)e范围为(1~10)×10-3cm2/V时适合采用准半球型探测器的结构设计;(μτ)h对能谱的影响较小;(μτ)e和(μτ)h相差较大时,能量分辨率较好,但是当(μτ)h增大时,拖尾现象开始逐渐显现;提高(μτ)e和探测器偏压均可改善能谱特性。根据模拟计算出的最优探测器参数制备了尺寸为10 mm×10 mm×5mm的准半球型CZT探测器,其对137Cs@662 ke V的能量分辨率为1.17%,峰康比为6.86。     

MCNP模拟溴化镧探测器能量响应补偿

通过利用MCNP软件研究溴化镧探测器在探测X、γ射线空气比释动能率时的能量响应补偿的关键问题,提出一种快速确定溴化镧探测器前端铅补偿层尺寸大小的方法,为了保证空气辐射剂量测量的精确度方面达到效率高、成本低的效果。通过比较不同屏蔽物模型大小的方法,研究了能量响应的最小标准偏差。结果表明经过蒙特卡洛模拟发现在铅屏蔽体在厚度为6 mm,并且在6.1 mm(暴露面积8%)的中间开孔半径,溴化镧晶体的能量响应可见达到最佳。     

一种用于大剂量常规监测的玻璃剂量计

本文报告了一种用于常规辐射加工的商用玻璃剂量计,并研究了不同的剂量、剂量率、温度、湿度以及厚度和光照对~(60)Coγ辐射吸收剂量响应的影响。该剂量计量程为0.2-40KGy,其中3-40KGy范围内精度为±3％,在0.06-2.4KGy·h~(-1)范围内,其响应与剂量率无关。在50℃以下没有发现响应有明显的温度依赖性。在湿度上从比较干燥开始直至浸水中辐照未见湿度依赖性。在1000W碘钨灯直射下也未见响应有明显的差异。该剂量计价廉、易得、操作方便,可作为辐射加工领域的剂量质量控制的常规剂量计。     

原位退火对CdZnTe晶体性能的影响

采用改进的垂直布里奇曼生长法生长Cd Zn Te(CZT)单晶,并在晶体生长后期采取长时间的原位恒温退火.采用红外透射显微镜、I-V特性曲线以及多道能谱仪测试经过原位退火后的晶体内部Te夹杂相分布、电阻率大小以及能谱响应.结果表明,原位退火可以大幅降低CZT晶体内部大尺寸Te夹杂相的密度,晶体内绝大部分的Te夹杂都集中在5μm以内.此外,原位退火后的晶体电阻率从4.54×108Ω·cm上升至3.73×1010Ω·cm.原位退火后的CZT晶体对241Am@59.5 ke Vγ射线表现出了良好的能量分辨率,为7.29%.     

片上集成自动可调谐非对称带通滤波器

提出了具有3阶高通、2阶低通的带有自动调谐系统的有源电阻电容非对称带通滤波器结构.带通滤波器的中心频率为4.055 MHz,带宽为2.63 MHz.源阻抗为50Ω时,滤波器带内3阶交调量为18.489 dB.m.滤波器输入参考噪声为47.91×10-6Vrms(均方根电压).滤波器采用基于二进制搜索算法(BSA)的调谐方案,其调谐精度为(-1.65%,2.66%).调谐电路的芯片面积为0.282 mm×0.204 mm,不到主滤波器面积的1/5.调谐系统完成调谐功能后会自动关闭,降低了功耗和对主滤波器的串扰.在1.8 V电源电压下,滤波器消耗电流为1.96 mA.该滤波器已在IBM 0.18μm标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺线流片成功.     

室内环境中子能谱及剂量率的多球谱仪测量

利用自主研发的多球中子谱仪对北京市某室内环境中子能谱及剂量率进行了测量。从中子能谱获得了能量低于20MeV的环境中子注量率为2.83×10~(-3)cm~(-2)·s~(-1),估算出环境中子总注量率为3.54×10~(-3)cm-2·s~(-1);利用中子注量与周围剂量当量转换系数计算出了能量低于20MeV中子周围剂量当量率为(1.5±0.1)nSv/h,总中子周围剂量当量率为(2.1±0.1)nSv/h,与中子剂量仪测量值(2.3±0.2)nSv/h基本一致。该文测量结果与相近纬度比较相差不多,可以为评估北京室内环境中子剂量提供参考。     

高精度Σ-ΔADC中的数字抽取滤波器设计

设计1个应用于高精度sigma-delta模数转换器(Σ-ΔADC)的数字抽取滤波器。数字抽取滤波器采用0.35μm工艺实现,工作电压为5V。该滤波器采用多级结构,由级联梳状滤波器、补偿滤波器和窄带有限冲击响应半带滤波器组成。通过对各级滤波器的结构、阶数以及系数进行优化设计,有效地缩小了电路面积,降低了滤波器的功耗。所设计的数字抽取滤波器通带频率为21.77kHz,通带波纹系数为±0.01dB,阻带增益衰减120dB。研究结果表明:该滤波器对128倍过采样、二阶Σ-Δ调制器的输出码流进行处理,得到的信噪失真比达102.8dB,数字抽取滤波器功耗仅为49mW,面积约为0.6mm×1.9mm,达到了高精度模数转换器的要求。     

兔窦房结细胞的分离方法及其起搏电流特征性探讨

 探讨了家兔窦房结(Sino-Atrial Node,SAN)细胞的分离方法及其形态和起搏电流(Funny Current,I_f)的特征.通过打结定位法确定了带有"中心结区"的家兔SAN组织条,双酶法分离SAN细胞,利用全细胞穿孔膜片钳技术记录SAN细胞的I_f.结果显示,SAN组织为上宽下窄的枣核型,区域体积约为6.25mm×2.23mm×0.26mm,或6mm×2mm×0.1mm—6mm×2mm×3.3mm.SAN细胞成狭长梭形,无清晰横纹,细胞长(65.3±7.8)μm,宽为(7.2±3.1)μm.在正常Tyrode液中,可恢复规则自律性搏动,频率为(187.3±5.6)次/min,典型SAN细胞数量占整个分离细胞的2%—5%.根据电压钳制方案,I_f电流被引出,呈内向性斜坡状,随着钳制电压降低,起搏电流逐渐增大,并随钳制时间延长,倾斜度也增大.I_f带有明显尾电流,也随着超级化激活电位降低,逐渐增大.根据二者电流大小拟合的电流-电压曲线,呈典型横向Y形.本法获得SAN细胞形态典型,状态和活性良好,能够记录具有特征性的I_f,可供心血管领域有关针对SAN细胞I_f研究的技术借鉴.     

丙氨酸应用于辐射治疗水平的剂量学性能研究

研究自制的丙氨酸剂量计应用于辐射治疗水平吸收剂量测量的剂量测量重复性、剂量率依赖性、剂量响应线性。利用电子直线加速器产生的6MVΧ射线辐照丙氨酸剂量计,测得其剂量测量的重复性为2.6%(1σ);剂量率范围为1~6G y/m in时,剂量响应变化为1.9%(1σ);利用钴治疗机发射的γ射线,照射剂量范围为(1~10G y),测得ESR响应值随吸收剂量变化的线性相关系数为0.9996。丙氨酸剂量计的合成标准不确定度为3.3%,能满足辐射治疗水平剂量测量的要求,但剂量测量的重复性有待改进。     

血红蛋白/Nano-Au/氨基硅烷/L-半胱胺酸@普鲁士蓝修饰电极检测H_2O_2

以自组装在金电极上的L-半胱胺酸(L-cys)为基底沉积普鲁士蓝(PB),滴加氨基硅烷(APTES)后固定纳米金(Nano-Au),结合血红蛋白(HB),利用PB和HB对过氧化氢(H_2O_2)的催化作用,制备了H_2O_2传感器。该修饰电极在H_2O_2浓度为4.0×10~(-8)~1.0×10~(-5)mol/L范围内与电流有线性响应,线性相关系数R=0.998 0。实验证明,HB/Nano-Au/APTES/L-cys@PB修饰电极显著提高了传感器的灵敏度,增强了稳定性,拓宽了线性响应范围并降低了检测下限。     

HPLC测定N-(3-溴苯基)-2-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基氧)苄胺

建立了测定N-(3-溴苯基)-2-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基氧)苄胺(BDM)水解反应的高效液相色谱分析方法。采用Hypersil ODS-C18反相色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为甲醇-水(85∶15),检测波长249nm,流速为1mL/min,外标法定量测定。结果表明,BDM质量浓度在5～100mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系,加标准品的回收率为101.83%～105.70%,RSD 1.50%(n=6),并具有较好的精确度和重现性,该方法可用于测定该化合物的水解反应。试验证明BDM在酸性介质及较高的温度条件下能迅速水解,例如在50℃,pH值为1.3,反应24h后BDM完全水解。     

一种新型的具有修复机制铅离子选择电极的研制

构建了新型的以硫化铅纳米空球包埋膜组分为载体的聚氯乙烯膜铅离子选择电极.电极对铅离子的响应在1×10~(-2)~1×10~(-5) mol·L~(-1)浓度范围内有线性关系,斜率为26mV/pC,检测下限为7.1×10~(-6) mol·L~(-1).膜厚约0.3 mm的聚氯乙烯膜铅离子选择电极在1×10~(-1)~1×10~(-2),1×10~(-3)~1×10~(-5)及1×10~(-6)~1×10~(-) mol·L~(-1)的铅离子溶液中,其响应时间分别为9~15,20~45和55~70s.在1×10-3 mol·L~(-1)铅离子溶液中电极电位稳定的pH范围为3~7,银离子对电极的测量有一定的干扰.     

2,2’-二乙酰色氨酸甲酯对Cu2+的识别传感

设计合成了化学传感分子2,2’-二乙酰色氨酸甲酯(bATM),应用吸收光谱考察了其对金属离子(Cu2+,Hg2+,Pb2+,Zn2+,Cd2+和Ni2+)的响应.结果表明,bATM的吸收光谱仅对Cu2+响应显著,光谱红移102nm,溶液由无色转变为黄色,实现了Cu2+的高选择性高灵敏裸眼识别.对Cu2+的响应线性范围为5.0×10-8～1.8×10-5 mol/L,检测限为5.5nmol/L.初步探讨了传感分子与Cu2+的结合模式和光谱传感机制.     

用蒙特卡罗模拟评估小野条件下骨介质中AAA算法的精度

用蒙特卡罗模拟评估放射治疗剂量计算使用的各向异性分析算法(Aniso-tropic Analytical Algorithm,AAA)在小野条件下骨介质中的计算精度.建立一包含骨介质的水模体,分别用AAA算法、PBC算法(作为对比)和蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)模拟计算2 cm×2 cm到8 cm×8 cm射野条件下该模体中的深度剂量和离轴比,并以MC模拟为标准比较深度剂量,用一维伽马分析对离轴比进行分析.结果显示,与MC模拟的结果相比,AAA算法与PBC算法均高估了骨介质区域的剂量,高估的剂量偏差范围分别为2.16%～2.7%、1.4%～2.03%.AAA算法与PBC算法均低估了(PBC算法2 cm×2 cm射野除外)肺介质后区域的剂量,低估的剂量偏差范围分别为-0.39%～-1.19%、-0.13%～-0.4%.AAA算法和PBC算法分别略高估了射野内边缘和外边缘的剂量.一维伽马分析显示AAA算法和PBC算法(以MC模拟结果为基准)在2 cm×2 cm到8 cm×8 cm射野,通过率分别为100%、100%1、00%、86%,100%、100%、72%、64%.总之,AAA算法在骨介质中剂量计算的结果略高于MC模拟的结果,与PBC算法相比,计算精度没有显示出明显的优势.     

2,3,7-三羟基-9-(2,4-二羟基)苯基荧光酮荧光猝灭法测定微量铅

在pH 7.60 NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液中,阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(Cetyltrime-thylammonium Bromide,CTMAB)存在下,利用Pb2+与2,3,7-三羟基-9-(2,4-羟基)苯基荧光酮(2,3,7-trihy-droxy-9-(2,4-dihydroxy)phenyl fluorone,DHPF)配位产生荧光猝灭效应,建立了荧光猝灭法测定微量Pb2+的新方法.实验结果表明,Pb2+与DHPF形成1∶2配位化合物,Pb2+含量在0~1.60μg/5mL范围内与ΔF成线性关系,回归方程为ΔF=294.841 7×C+4.715 6(C:μg/5mL),相关系数r=0.999 1,方法用于狗牙根中Pb2+含量测定,结果满意.     

基于核径迹技术的中子个人剂量不确定度评定

中子个人剂量测量不确定度是个人剂量检测报告的重要组成部分,用于评估职业人员中子个人剂量测量的可靠性和测量结果的可信程度.结合固体核径迹技术监测工作人员中子个人剂量的实际情况,建立数学模型,分析中子剂量刻度曲线、剂量计计数、系统测量重复性、能量依赖性及径迹蚀刻条件等监测过程中不确定度的来源,计算出合成标准不确定度和相对扩展不确定度.评定中子个人剂量不确定度,保证量值测量的准确性,关系到工作人员的职业和健康安全.结果表明,应用固体核径迹技术监测职业人员1个季度的中子个人剂量为0.18±0.05 m Sv,相对扩展不确定度为28%(k=2);提示应关注中子剂量刻度曲线、系统测量重复性及能量依赖性等不确定度的主要来源.将不确定评定方法应用于中子剂量测量实践,可为国内中子监测规范的制定提供一些基础依据.     

HPLC法测定小儿肺热咳喘口服液中连翘苷的含量

采用C18色谱柱(4.6 mm×250mm,5μm),以乙腈-水(25:75)为流动相,流速1.0ml·min-1,检测波长277nm,建立反相高效液相色谱法(HPLC)测定小儿肺热咳喘口服液中的连翘苷含量.结果表明,连翘苷在0.4132～4.132μg范围内与峰面积呈良好线性关系,r=0.9999,平均加样回收率为9...     

丙氨酸—ESR剂量计剂量学基本特性的研究

研究了丙氨酸-ESR 剂量计剂量学基本特性,以及剂量计元件的制备工艺.在0.1～10kGy 的剂量范围内有良好的线性响应,ESR 信号主峰幅值与相应剂量之间线性相关系数大于0.9999.为了提高测量精度,设计一种装置,使样品管位置下端固定,剂量计元件信号幅值的单次测量相对偏差从±1.1%改善到±0.45%.修正了 ESR 波谱仪增益系数之间的线性关系.对1kGy一组剂量计元件信号幅值分散性进行了检验,其相对标准偏差为±0.55%.剂量计元件辐照温度响应值的校正系数为0.20%±0.02%℃~(-1).吸收剂量在1.1kGy 点的总不确定度小于4.5%.     

具有间隙反射膜的稀疏SiPM阵列PET探测器性能评估

正电子发射断层成像仪(positron emission tomography,PET)通常采用模块化闪烁探测器,由闪烁晶体阵列耦合光电传感器阵列构成。近年来硅光电倍增管(silicon photomultiplier,SiPM)广泛应用于PET。虽然SiPM紧密排列可以获得较好性能,但是稀疏排列可以有效降低成本,获得较高性价比。该文采用SensL公司MicroFB-30035-SMT芯片自主拼接了一款8×8的稀疏SiPM阵列,阵列面积为33.7mm×33.7mm,SiPM芯片尺寸为3.16mm×3.16mm,即阵列间隙面积比例为44%。基于该稀疏SiPM阵列,开发了一款具有作用深度信息的双层错位LYSO晶体PET探测器模块。SiPM间隙为探测死区,将造成光损失。该文评估了在SiPM间隙粘贴增强型镜面反射膜(enhanced specular reflector,ESR)后对探测器性能的影响。在室温下采集了有无间隙反射膜2种情况下的泛场图像。开发了定量评估方法,评估了探测器的光电峰、能量分辨率和晶体响应均方根误差。结果表明:SiPM间隙粘贴反射膜提高光收集量25.5%,将探测器的能量分辨率由13.48%优化到12.80%;泛场图像质量也有了提升,即改善了探测器固有空间分辨率。     

热干扰下能量桩热力特性现场试验研究

能量桩的换热效率及其热致应力与变形问题,是影响其在实际工程中推广应用的重要因素之一。然而,针对在相互热干扰情况下能量桩群桩的换热效率及其热力响应特性的实测数据仍相对较少。该文依托1×3能量桩排桩基础,开展3.0 kW加热工况下热响应特性现场试验,实测中间桩和边桩的温度、应变与应力等变化规律,着重分析中间桩与边桩热力响应特性的异同点,并与能量桩单桩试验响应特性进行对比,分析1×3排桩中能量桩换热效率、热致位移、热致侧摩阻力以及中性点位置等热力响应特性变化规律。结果表明:该试验条件下, 1×3能量桩排桩的换热效率约为93%;热致侧摩阻力的中性点出现在桩体约0.4倍桩长位置;中间桩和边桩最终分别产生0.5‰倍桩径(0.28 mm)和0.3‰倍桩径(0.18 mm)的桩顶位移。