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涂硼电离室组合快中子探测器研制及其响应函数

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原子能科学技术 2014年第7期48卷 1274-1280页

作者：张紫霞魏志勇方美华朱立陈国云石苗南京航空航天大学江苏南京210016 南昌大学江西南昌330031

研制了涂硼电离室组合快中子探测器。用外径分别为55、80、130、220、285mm的5个高密度聚乙烯圆柱体作为快中子的慢化体包裹40mm×200mm的涂硼电离室,组合成一种可测量从热中子到十几MeV快中子的圆柱型Bonner探测器。借助Geant4蒙特... 详细信息

研制了涂硼电离室组合快中子探测器。用外径分别为55、80、130、220、285mm的5个高密度聚乙烯圆柱体作为快中子的慢化体包裹40mm×200mm的涂硼电离室,组合成一种可测量从热中子到十几MeV快中子的圆柱型Bonner探测器。借助Geant4蒙特卡罗方法模拟计算,给出了这种结构Bonner探测器探测系统的响应函数。将圆柱型Bonner探测器放置在标准中子源辐射场中进行了实验测量。在实际辐射场中,高密度聚乙烯圆柱体外径为220mm时,圆柱型Bonner探测器的灵敏度达8.702×10-15 A·cm2·s。同时对实验测量值与理论模拟结果进行了比较分析。结果表明,模拟结果与实验值在数据读取误差范围内吻合。

关键词：快中子响应函数 Geant4 涂硼电离室灵敏度

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涂硼电离室的X、γ射线响应特性研究

核电子学与探测技术 2021年第5期41卷 804-808页

作者：王军成张宓周治江刘开弟石雨嫣祝美英胡文琪陈嘉浪中国核动力研究设计院成都610005 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

通过实验研究了X和γ射线空气比释动能率、能量对涂硼电离室的线性、X和γ感应度和补偿特性的影响,研究结果表明:涂硼电离室随X和γ射线空气比释动能率变化在一定范围内保持线性,涂硼电离室的X和γ感应度不仅与射线能量有关,还与射线空... 详细信息

通过实验研究了X和γ射线空气比释动能率、能量对涂硼电离室的线性、X和γ感应度和补偿特性的影响,研究结果表明:涂硼电离室随X和γ射线空气比释动能率变化在一定范围内保持线性,涂硼电离室的X和γ感应度不仅与射线能量有关,还与射线空气比释动能率有关;涂硼补偿电离室的最佳补偿电压需通过工程实践加以确定。

关键词：涂硼电离室 γ感应度补偿电压能量响应线性

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涂硼电离室的X、γ射线响应特性研究

核电子学与探测技术 2022年第1期42卷 126-130页

作者：王军成张宓周治江刘开弟石雨嫣祝美英胡文琪陈嘉浪中国核动力研究设计院成都610005 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

通过实验研究了X和γ射线空气比释动能率、能量对涂硼电离室的线性、X和γ感应度和补偿特性的影响,研究结果表明:涂硼电离室随X和γ射线空气比释动能率变化在一定范围内保持线性,涂硼电离室的X和γ感应度不仅与射线能量有关,还与射线空气比释动能率有关;涂硼补偿电离室的最佳补偿电压需通过工程实践加以确定.

关键词：涂硼电离室 γ感应度补偿电压能量响应线性

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用于n/γ混合场测量的涂硼电离室研制

原子能科学技术 2013年第9期47卷 1624-1628页

作者：朱立魏志勇陈国云雷升杰方美华贾文宝张紫霞府宇南京航空航天大学江苏南京210016 南昌大学物理系江西南昌330031

研制了一种能同时测量混合场中γ和中子注量率的涂硼电离室,并实验测试了其性能。涂硼电离室由两个大小和结构一致的腔室组成:1个仅对γ灵敏,另1个对γ与中子均灵敏。用强度为2.7×107 s-1的Am-Be源测得电离室的中子灵敏度达9.2×10-16 ... 详细信息

研制了一种能同时测量混合场中γ和中子注量率的涂硼电离室,并实验测试了其性能。涂硼电离室由两个大小和结构一致的腔室组成:1个仅对γ灵敏,另1个对γ与中子均灵敏。用强度为2.7×107 s-1的Am-Be源测得电离室的中子灵敏度达9.2×10-16 A/(cm-2·s-1),在剂量率为5.24μGy/h的137 Csγ场中,电离室的γ灵敏度达7.36×10-16 A/(MeV·cm-2·s-1)。涂硼电离室I-V曲线坪长为600V,坪斜小于4%/100V,在工作电压为-400V时,其γ补偿修正系数<5%,可用于核设施周围的混合场监测。

关键词：涂硼电离室中子灵敏度 Ⅰ-Ⅴ曲线混合场

用于反应堆中子/γ射线混合场测量的涂硼电离室性能

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物理学报 2012年第8期61卷 127-134页

作者：陈国云辛勇黄福成魏志勇雷升杰黄三玻朱立赵经武马加一南昌大学物理系南昌330031 南京航空航天大学空间环境中心南京210016 南京大学物理系南京210093

近年来,涂硼电离室已逐渐成为核反应堆周围大通量中子/γ射线混合场监测的辐射探测器之一.研制了一种高灵敏度涂硼电离室,并给出了其内部结构.用fA级弱电流放大器测得:当涂硼电离室的工作电压在700V以下时,漏电流小于1.0pA;用Am-Be中子... 详细信息

近年来,涂硼电离室已逐渐成为核反应堆周围大通量中子/γ射线混合场监测的辐射探测器之一.研制了一种高灵敏度涂硼电离室,并给出了其内部结构.用fA级弱电流放大器测得:当涂硼电离室的工作电压在700V以下时,漏电流小于1.0pA;用Am-Be中子源辐照时测得涂硼电离室的电流曲线坪长为500V,坪斜为3.72×10^(-4) V^(-1);当涂硼电离室的工作电压为400V时,对应漏电流为0.4 pA.测试表明涂硼电离室中子信号电流与辐照源的相对位置有关,将Am-Be中子源置于距石蜡慢化体底部8 cm时,测得中子信号电流最大值为2.0 pA.用^(137)Cs和^(90)Sr辐照时测得涂硼电离室γ射线信号电流为1.0-2.0 pA,但在γ射线场中坪特性不如中子场中坪特性明显.电离室中子探测灵敏度达1.0×10^(-15)Acm^2s量级,γ射线探测灵敏度达9.0×10^(-22)Acm^2s·eV^(-1)量级.这种涂硼电离室漏电流小、灵敏度高、坪特性好,可用于反应堆周围的中子/γ射线混合场测量.

关键词：涂硼电离室漏电流坪特性灵敏度

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混合辐射场探测器研制与实验测试

混合辐射场探测器研制与实验测试

作者：朱立南京航空航天大学

学位级别：硕士

在空间探测活动中，空间辐射环境是影响航天器可靠性、危及航天员健康的重要因素之一。空间辐射环境的探测与研究是空间科学技术研究的重要内容，并为载人航天事业的发展提供安全保障。空间中子辐射是空间环境的重要组成部分，本文针对... 详细信息

在空间探测活动中，空间辐射环境是影响航天器可靠性、危及航天员健康的重要因素之一。空间辐射环境的探测与研究是空间科学技术研究的重要内容，并为载人航天事业的发展提供安全保障。空间中子辐射是空间环境的重要组成部分，本文针对中子的探测展开研究并研制了相关探测器。本工作首先研发了一种同位素浓缩10B中子灵敏层的制作技术，经过多次试验检测获得最佳的硼膜制作工艺，在辐射场中的探测器测试中验证了该技术的可靠性。其次针对中子的混合辐射场研制了一套宽量程、高灵敏度的组合探测器，包括涂硼正比计数管和n/γ组合涂硼电离室。嵌套式的内部结构便于探测器的拆装与改进。通过在探测器内部设计漏电流旁路电极和噪声屏蔽措施，大大降低了漏电流(＜0.1pA)和信号噪声，提高了抗干扰能力。通过在探测器内部放置涂硼环氧薄片增加了涂硼面积，进一步提高了探测器的中子探测效率和灵敏度。最后结合Bonner球测量技术，扩大了中子能区的测量范围。探测器在中子和γ辐射场中完成了调试，经测试获得了良好的响应特性、坪特性及灵敏度等重要性能指标。其中由中子室和γ补偿室组成的涂硼电离室，分别在241Am-Be源和137Cs源的辐射场中测试得到其坪长为600V，坪斜涂硼正比计数管，在标准100mCi的241Am-Be中子源辐射场中测得中子能谱，获得了其坪长约为150V，坪斜为8.2%/100V，在工作电压为800V时对应的中子计数率为50cps，灵敏度为1cps/nv。本工作研制的组合探测器造价低，性能稳定，各项性能指标接近国内外涂硼探测器先进水平。

关键词：涂硼正比计数管涂硼电离室辐射场灵敏度坪特性