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4π平坦效率3He中子探测器阵列的设计与模拟分析

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核技术 2020年第11期43卷 57-65页

作者：郝子锐范功涛刘龙祥王宏伟张岳胡新荣李鑫祥王俊文匡攀戈松雨中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海201210 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 上海润理真空有限公司上海201806

平坦效率对于实现光中子反应的单中子、双中子和三中子事件的区分和截面的计算非常关键。介绍了一种用于逆康普顿散射γ源(Shanghai Laser Electron Gamma Source,SLEGS)光中子(γ,n)截面测量的4π平坦效率3He中子探测器阵列的设计与模... 详细信息

平坦效率对于实现光中子反应的单中子、双中子和三中子事件的区分和截面的计算非常关键。介绍了一种用于逆康普顿散射γ源(Shanghai Laser Electron Gamma Source,SLEGS)光中子(γ,n)截面测量的4π平坦效率3He中子探测器阵列的设计与模拟。采用Geant4程序对平坦效率3He探测器的优化布局和效率进行了模拟,针对设计的由20只Φ50 mm×500 mm 5 cm 3He正比计数管和6只Φ25 mm×500 mm 3He正比计数管组成的4π平坦效率中子探测器,模拟给出探测器平均效率曲线在1 keV^6 MeV的效率为34.4%~45.9%。模拟中以209Bi靶为例,靶尺寸为Φ20 mm×4 mm,通过对产生中子的角分布,能谱的模拟计算,发现中子出射角度在90°对称,探测器的4π布局能够完全覆盖入射到聚乙烯慢化体的中子,出射中子能量随着中子分离能呈现出规律的变化关系;随着γ能量增加,出射道开放增多,出射中子的能量总是分布在1 keV^4 MeV之间,探测器阵列在这一能区的平均效率为40%~46%。

关键词： 4π 平坦效率3He中子探测器阵列探测器效率蒙特卡罗

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放射性惰性气体4π叠层探测器研制

核技术 2020年第5期43卷 24-30页

作者：周冬冬尤思梅辛杰杨翠萍文万信杨悦张保国王仁生张明苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室苏州215123 苏州大学医学部放射医学与防护学院苏州215123 中国计量科学研究院北京100029

核电场所产生的放射性惰性气体辐射场主要为β-γ混合场,叠层探测器具有良好的β-γ甄别能力。为了测量放射性惰性气体,研制了一套4π叠层探测器。该叠层探测器主要是由内层侧壁厚度为1 mm的中空圆柱形塑料闪烁体EJ-200,外叠加一层侧壁... 详细信息

核电场所产生的放射性惰性气体辐射场主要为β-γ混合场,叠层探测器具有良好的β-γ甄别能力。为了测量放射性惰性气体,研制了一套4π叠层探测器。该叠层探测器主要是由内层侧壁厚度为1 mm的中空圆柱形塑料闪烁体EJ-200,外叠加一层侧壁厚度为20 mm的碘化铯闪烁体CsI(Tl)组成的探头,两个圆柱底面用硅油耦合光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT),使用意大利CAEN公司的DT5790波形数字采样器和DPP-PSD(Digital Pulse Processing-Pulse Shape Discrimination)控制探头输出信号的获取和处理,后端使用ROOT和MATLAB软件对获取结果进行处理。通过使用133Ba和137Cs放射源对该探测器进行标定刻度,实现了β-γ信号甄别,表明该4π叠层探测器具备测量放射性惰性气体的能力。

关键词：放射性惰性气体 4π 叠层探测器波形数字采样器能量刻度 β-γ 甄别

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ZnS(Ag)内闪烁α-粒子4π探测法

核科学与工程 1992年第1期12卷 93-96,65页

作者：朱天侠核工业北京化工冶金研究院

比活性测量常用η~2/n_b表示装置优化程度。由于优化度与探测效率的平方成正比,因此提高探测效率的意义十分明显。介绍了将样品直接掺入(或称一次掺入)zns(Ag)得到95±1％探测效率的经验进一步改进,用夹层制样方法取得98±1％的探测效... 详细信息

比活性测量常用η~2/n_b表示装置优化程度。由于优化度与探测效率的平方成正比,因此提高探测效率的意义十分明显。介绍了将样品直接掺入(或称一次掺入)zns(Ag)得到95±1％探测效率的经验进一步改进,用夹层制样方法取得98±1％的探测效率的情况。

关键词：硫化锌 α-粒子 4π 探测法

放射性惰性气体实时测量装置的设计与模拟研究

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核技术 2019年第4期42卷 44-48页

作者：李一秋杨翠萍张保国张明文万信王仁生苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室苏州215123 苏州大学医学部放射医学与防护学院苏州215123 中国计量科学研究院北京100029

核反应堆在运行过程中或核应急情况下会产生^(85)Kr、^(133)Xe、^(135)Xe和^(41)Ar等放射性惰性气体,准确测量不同惰性气体的放射性活度对了解反应堆的运行状况和核应急预警均有重要意义。根据各种核素衰变发射的β、γ射线,设计并优化... 详细信息

核反应堆在运行过程中或核应急情况下会产生^(85)Kr、^(133)Xe、^(135)Xe和^(41)Ar等放射性惰性气体,准确测量不同惰性气体的放射性活度对了解反应堆的运行状况和核应急预警均有重要意义。根据各种核素衰变发射的β、γ射线,设计并优化了可用于放射性惰性气体活度实时测量的4π双叠层闪烁体探测器。探测器的内层塑料闪烁体用于测量β射线,外层碘化铯闪烁体(CsI)用于测量γ射线,并通过β-γ的符合测量实现不同放射性核素的分辨及活度测量。针对核电放出的4种主要放射性惰性气体,基于GEANT4(GEometry ANd Tracking 4)模拟库包,研究了塑料闪烁体、CsI厚度及气体采样腔尺寸对不同核素发射的β、γ探测效率的影响;并给出该4π型双叠层闪烁体探测器的优化几何尺寸和相应探测器性能,为后续探测器的制作与测试提供参考。

关键词：放射性惰性气体活度测量 4π 叠层闪烁体探测器 β-γ 符合 GEANT4