拉曼-米激光雷达测温通道残余几何因子修正

拉曼-米激光雷达高低阶拉曼通道的几何因子因不同通道光学器件和探测器的性能差异并非完全一致,会引入近地面温度测量误差,针对这一问题,提出一种修正测温通道残余几何因子的方法. 该方法首先通过探空温度和标定的归一化光谱透过率计算得到高低阶拉曼信号的有效微分散射截面之比,然后从拉曼信号比值中求解出残余几何因子廓线. 利用北京理工大学激光雷达实验室研制的转动拉曼-米激光雷达系统的探测数据,实验验证了该方法的有效性. 结果表明,该方法能较好地修正残余几何因子对温度探测的影响,显著提高近地面1.5 km探测高度内温度反演精度,有助于提高拉曼-米激光雷达对边界层大气的探测能力.      

α谱仪探测效率的理论计算与实验测定

谱仪的探测效率表征了探测器接收和记录信息的能力.为了更精确的测量α放射性核素的活度,定准α能谱仪的探测效率是非常必要的.本文利用查圆面源对窗的几何因子表和基于蒙特卡罗思想的MatLab模拟这两种方法对α谱仪探测效率进行了理论计算,并用Matlab软件对这两者所得的数据进行了比较分析,结果表明在5.5％的.对误差范围内两者可以近似相等.通过241 Am标准面源与氡子体标准源对α谱仪的探测效率进行了测量,发现用241 Am标准面源测得的探测效率与理论计算的探测效率相差很大,用氡子体标准源测得的探测效率与理论值符合的很好.研究表明241 Am标准面源的活度的均匀性与准确性以及尺寸定位的准确性是造成241 Am标准面源探测效率实验值与理论计算值差异的主要原因.     

222Rn/220Rn绝对测量小闪烁室的ZnS(Ag)涂层厚度确定

ZnS(Ag)涂层厚度会影响222 Rn/220 Rn绝对测量小闪烁室的探测效率.用241 Amα电镀参考源对厚度为10 mg/cm2的ZnS(Ag)涂层α探测效率进行了实验验证.分别采用解析方法与MCNP模拟方法计算了相对立体角修正因子,讨论了空气层对α粒子的吸收修正,分析了不确定度来源.实验结果表明,10 mg/cm2 ZnS(Ag)涂层对α粒子的探测效率在102.4%～103.1%之间,不确定度小于5.44%.在实验不确定度范围内,可认为其对α粒子的探测效率为100%.实验证明了222Rn/220Rn绝对测量小闪烁室内采用10 mg/cm2厚的ZnS(Ag)涂层是可行的.     

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.     

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。     

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。     

利用表面波测定低表面张力液体相速度的方法研究

探讨了低表面张力液体的表面波波速与波长的关系,利用该液体的单个波峰性质与圆柱透镜性质相似的特点,提出了一种新的在特定波长范围内测量该液体相速度的方法,并通过模拟计算确定了该测量方法的适用范围,同时在实验室模拟了该模型,实验结果表明在一定范围内该测量方法具有较高的精度.模拟计算结果与理论计算结果的数据拟合程度较好,最大偏差不超过5%.     

"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。     

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.     

核设施放射性废水实时监测装置的研制

设计研制了一套放射性废水实时监测装置,可实时监测核设施排放废水中的放射性核素的种类和浓度。该装置的探测器使用HPGe半导体,通过泵抽取核设施所排放的废水从而实现连续的测量。实验结果表明,该装置对废水测量10min,~(137)Cs的最小可探测活度达0. 4 Bq/L,可快速有效监测到废水中放射性超标事件并给出报警信号。通过实验测量和蒙特卡罗(MC)模拟计算,对该装置的探测效率进行校准,给出了能量范围为50～2 754 keV的探测效率曲线。     

η'衰变到γπ~+π~-的蒙特卡罗产生子研究

在高能物理实验数据分析中,事例选择效率是排除探测器和数据分析因素,从而获得物理测量量的必要输入参量.蒙特卡罗(MC)模拟是获得事例选择效率的唯一方法.结合实验数据与现有的理论模型,研究考虑了盒子反常效应的η'衰变到γπ+π-蒙特卡罗产生子的方法,获得的结果能够较好地与实验数据符合.     

多变点的AR模型估计的功效

对含有变点的不同数据生成过程,用蒙特卡洛方法模拟研究了自回归移动平均模型分析法检测变点的功效,实验表明,AR模型估计对均值变点检测有较高的势。给出了利用AR模型检验某企业微电子标准物质质量稳定性的实例。     

多电极测氡脉冲电离室对氡探测效率的模拟研究

脉冲电离室的多个因素(几何形状、体积和电极数目)影响着其测氡探测效率,现采用蒙特卡罗程序Geant4模拟了这些因素与测氡探测效率之间的关系。模拟结果表明:脉冲电离室测氡探测效率与其表面积体积比成反比关系;同一表面积体积比下脉冲电离室测氡探测效率与其电极数目(或电极/电离室体积比)成负指数关系。该模拟结果的有效性为文献报道的多电极脉冲电离室测氡实验结果所检验,可用于提高多电极脉冲电离室测氡探测效率的快速优化设计。     

现代低温泵的抽气效率计算

本文在讨论低温泵抽气效率几种计算方法的基础上,提出了一种由Monte Carlo模拟结合Ballance方程计算低温泵抽气效率的方法,用这一方法对几种结构的致冷机低温泵进行了抽气效率计算,并与直接的Monte Carlo模拟或实验作了比较,认为Monte Carlo方法较直接Monte Carlo模拟简单,省时、省力;能清楚地反映出低温泵各元件对抽气效率影响。为低温泵的结构设计提供了一更有效的方法。     

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．      

基于误差椭圆理论与蒙特卡罗方法的圆直径测量不确定度评定

利用三坐标测量机(CMM)测量圆几何特征的功能,建立了基于误差椭圆理论与蒙特卡罗方法的测量不确定度评定模型.以误差椭圆表征采样点的不确定度,结合蒙特卡罗方法仿真所得较少的测量样本数据快速得到了最小二乘拟合条件下的圆直径测量的不确定度.同时,与实验测量和文献公式计算的结果进行对比,验证了其有效性.结果表明,所建立的模型能够准确评定圆直径测量的不确定度.     

基于MCNP和能谱法对γ射线吸收实验的改进

针对一般的测量物质线性吸收系数实验的缺点,文章利用Monte Carlo N Particle Transport Code(MCNP)和全能峰面积法模拟计算了不同实验条件下物质γ射线吸收的线性吸收系数,计算与公认值的偏差.通过使偏差在较小的合理范围内,并与其它方法对比,找出了合适的实验条件,使测量装置易于调试,可得射线能量信息,而且比计数法的准确度高,探测效率较高,以此改进并简化了实验.