宇宙γ射线暴

 γ射线暴(以下简称γ暴)是来自宇宙空间的一种短时标的高能γ射线爆发现象。它的发现颇有戏剧性:60年代中期,为了监督关于禁止在大气层中进行核试验的条约的执行情况,美国发射了一些卫星,以监测核爆炸中的γ射线事件。1967年开始,Ｖｅｌａ卫星真的不时记录到一些γ射线爆发现象,使美国政府十分紧张。军方花了几年的时间终于搞清楚它们均来自于宇宙空间,证实只是一场虚惊。由于军事保密的原因,该现象直到1973年才由美国洛斯阿拉莫斯实验室的Ｋｌｅｂｅｓａｄｅｌ、Ｓｔｒｏｎｇ和Ｏｌｓｏｎ在ＡｐＪ(美国《天体物理杂志》)的一篇快报中以“对源自宇宙空间的γ射线爆发的观测”为题发表出来。     

γ射线在核医学上的治疗作用

自从1896年贝克勒尔（Becguerel）发现了天然性放射线以后,人们对物质结构的研究进入了微观领域（原子物理、核物理、粒子物理）,随后进一步的研究表明,在放射性元素发生核衰变的过程中,由于核衰变产生的新核处于不稳定状态,总是要辐射出丫射线而达到稳定状态。这里的γ射线实质上是原子内放出的波长在0．1nm以下、带电量和静质量均为零、电离能力很弱、贯穿本领很强的高频电磁波——光子流。     

核军控核查符合测量系统中去除γ射线新方法

为消除γ射线的影响,在阐述核军控核查技术中的符合测量方法原理的基础上,分析了γ射线对于符合测量系统性能的影响机理,提出了一种新的去除γ射线峰的方法——拒绝窗口法.通过实验验证,利用该方法可以显著降低γ射线峰对符合测量系统性能的影响,且对子射线的去除率达到了99％,大大改善了核武器识别系统的测量效果.     

X,γ射线谱仪用的半导体探测器

半导体探测器是六十年代发展起来的一种新型探测器.随着硅、锗单晶性能的提高,硅(锂)[Si(Li )]、锗(锂)[Ge(Li)]及高纯锗[HPGe]探测器的制备工艺日趋完善.与此同时,随着电于学线路的改进,Si(Li),Ge(Li),HPGe探测器及低噪声电子学线路和低温装置所组成的X,γ射线谱仪性能得到迅速提高。逐渐发展成高热率、高能量分辨率的X,γ谱仪,这就使应用γ射线核能谱学增添了新的实验数据,同时使微量及痕量元素分析技术达到了新的水平. 半导体探测器一般又称固体探测器[1],它实质上是由一块半导体材料所组成的电离室.对核谱仪用的探测器的基本要求…     

特征γ射线谱分析的蒙特卡罗模拟技术

蒙特卡罗方法(MC)是模拟核探测问题的理想方法,用中子照射客体,中子诱发产生非弹γ和俘获γ,通过特征γ射线能谱和时间谱分析,确定客体核素组成和重量百分比.本文基于非弹γ和俘获γ时间门测量技术,给出了脉冲源发射下探测器响应计数公式.在中子与核作用产生次级光子方面,采用期望值估计(expect value estimator,EVE)产光.为了避免大量小权光子模拟带来的计算存储量增加,设计了EVE产光与直接估计(direct estimator,DE)产光耦合.仅增加少量计算时间,便实现了特征γ射线解谱.数值模拟在自主MC软件JMCT上开展,计算结果初步验证了方法的正确有效性.     

用羊八井ASγ实验数据寻找TeV能区的γ射线暴

γ射线暴的TeV能区辐射对研究其起源、辐射机制等是非常重要的.利用西藏羊八井ASγ实验三期阵列的重建数据,通过在给定的小天区和时间间隔内寻找较高显著性事例团的方法对TeV能区的γ射线暴进行了寻找,在计算过程中采用“等天顶角法”来估计背景.工作中采用了两种途径来寻找γ射线暴,一种是与卫星γ射线暴的符合寻找,另一种是全天区独立寻找.结果发现少量事例团对背景有明显超出,考虑试验次数后,其超出还不足以认定为γ射线暴.通过Monte Carlo模拟,给出了在95%置信水平下,到达大气顶部流强上限的估计值为3.32×10^-9—1.24×10^-7 cm^-2s^-1. 关键词： γ射线暴 TeV能区 ASγ实验 宇宙射线     

钚部件属性γ射线综合测量原型系统

通过γ射线辐射探测、能谱分析和信息屏障等技术集成，建立了一套可用于核裁军核查的钚部件的钚存在、武器级钚和年龄属性的HAM-1型γ射线综合测量系统.在不泄漏核部件敏感设计信息的前提下，探测核部件是研制HAM-1型γ射线综合测量系统的基本出发点.根据信息屏障的设计要求，选用ARM微处理器作HAM-1的控制中心，自行研发了高分辨γ能谱的解谱分析技术和属性分析技术，编制了HAM-1型γ射线综合测量系统的应用软件，实现了能谱采集、数据分析、结果显示的自动化和核部件敏感设计信息的保护. 关键词： 钚部件 属性测量 信息屏障 γ射线综合测量系统     

α射线在磁场和电场中偏转的早期实验

对放射性物质所发出的α射线的东质所进行的探索人约经历了10年(1898-1908)的漫长历程.其中,关键而又首要的一步是α射线的粒子性的证实.它是通过卢瑟福(Ernest Ru-therford 1871-1937)在 1902年秋天所作的α射线在磁场和电场中偏转的实验所完成的.这些实验曾被N·费瑟(Normann　Feather)誉为整个科学史上最惊人的实验之一[1]. 卢瑟福于1902-1903年期间,对放射性的本质和起因进行了实验上的研究和理论上的探索,与索迪(F.Soddy)合作发现了放射性衰变规律.这一蜕变理论又开拓了两个新的领域:不同放射性物质之间本质的联系和放射性变化中所…     

前景广阔的核电池

提起核电池,人们可能会把它与层层设防的核电站联系在一起,甚至还会联想到辐射、扩散等危险字眼。殊不知它正在悄悄改变着我们的生活。一、核电池的基本原理与特点原子核按其稳定性可分为稳定原子核和不稳定(或放射性)原子核两类。不稳定的原子核都会自发转变成另一种核而同时放出射线,这种变化叫放射性衰变。原子核在衰变过程中放出α射线、β射线和γ射线。α射线是α粒子流,它是带正电的氦核。β射线是高速运动的电子流。衰变时出射的粒子(射线)会放出能量,如210Po发生衰变时可放出约5.4MeV能量,这一能量基本上为出射的α粒子所带走;氚…     

高能量γ射线刻度源装置

在核物理实验和γ剂量探测中,γ射线探测器,如 Ge(Li),HpGe,Nal(T1)和 BGO等都需要刻度能量线性和相对效率.在兆电子伏能区,在加速器上可以利用不同的核反应获得不同能量γ射线.但在没有加速器的地方则无法进行.我们利用一个～105中子/s的Am-Be中子源制成了高能量γ射线刻度源装置.实验装置见图1.这个装置简单、方便.对于没有加速器的地方尤为实用. 一个原子核俘获一个热中子后,由于中子结合能,复合核将处在较高的激发态,它在退激时放出特征的单色γ射线,其能量由激发态的能级决定.一般来说,俘获γ射线谱是多线结构的,但是在高能部分,…     

γ噪Blazar天体的γ射线和近红外光辐射研究

收集了29个有γ噪的Blazar天体(其中有16个BL Lac天体和13个平谱射电类星体)的近红外流量密度和γ射线流量密度,获得以下主要结果:1)23个天体中的γ射线流量密度和近红外流量密度在低态时存在较强的相关性而在高态时有弱的相关性.2)在29个天体中,有6个天体只有一个观测数据点,将其认为是高态时,γ射线流量密度与近红外光流量密度之间有弱相关性,而认为是低态时有强相关性.3)29个源的γ射线流量密度与X射线流量密度在低态时有相关性,但是γ射线流量与光学流量密度,γ射线流量与射电流量密度均没有相关性.4)在16个BL Lac天体中γ射线流量与近红外光流量不论在高态还是低态都有相关性,而13个平谱射电类星体没有相关性.讨论了γ噪Blazar天体的γ射线辐射机制,认为γ射线的辐射机制主要是同步自康普顿散射.而逆康普顿散射来自绕中心核且温度约为2000K的尘埃,这些尘埃的区域大约有r=3pc,聚束的相对论电子也可能是这种尘埃模型辐射机制的一个重要补充.平谱射电类星体和BL Lac天体的γ辐射机制可能有些不同. 关键词： Blazar天体 星系γ射线观测辐射机制 非热辐射     

用14MeV中子轰击铌伴生γ射线研究

利用脉冲化的T(d,n)⁴He中子源、伴随粒子方法、Ge(Li)探测器和飞行时间技术测量了14.9MeV中子和铌反应在30°—140°之间七个角度上的分立γ射线谱;由高分辨γ谱分析程序识别了79条谱线;初步确定了62条谱线所由产生的反应类型和跃迁能级,其中有40条谱线是在由中子诱发的核反应中首次发现的.定出了每条谱线在七个角度上的微分产生截面,结果表明该反应中的伴生γ发射基本上是各向同性的.     

X射线和~(60)Coγ射线辐照食管癌细胞的拉曼光谱研究

食管癌细胞(EC9706)经不同剂量X射线和60Coγ射线辐照后继续培养24h,利用激光拉曼光谱分析EC9706细胞内部蛋白质、核酸、脂类等生物大分子的构象和含量变化。分析发现,两种放射源各剂量组拉曼光谱的峰强和频移与空白对照组之间都存在较大的差异。主要表现为(1)X射线辐照后,对照组光谱中存在的某些谱带,个别剂量组中该谱带却消失。蛋白质主链中骨架C-N振动引起的1114 cm-1谱带在各剂量组中普遍消失,膜脂中膜结合β-胡萝卜素的C=C振动谱带1523 cm-1仅存在于6Gy组。(2)60Coγ射线辐照后,蛋白质酰胺Ⅲ带在中等剂量(4、5Gy)组中β折叠结构向无规卷曲转化,大剂量组中DNA中的磷酸二酯(O-P-O)基团的非氢键化程度增强。拉曼特征峰在不同剂量组中的变化,为进一步从物理能级结构角度研究X射线和60Coγ射线对EC9706细胞的辐照损伤机制提供了实验依据。     

1032—A型可控中子源

本文介绍一种适用快中子与介质发生非弹散射，同时产生非弹γ射线，以及用于测量非弹γ特征能量、检测炸药和其它物质成分而研制的脉冲中子源－１０３２－Ａ型可控中子源。     

基于微通道板的中子探测器γ射线灵敏度

研制了一种基于微通道板的超快脉冲中子探测器,对其γ射线灵敏度进行了理论和实验研究。建立了探测器的γ射线灵敏度理论计算模型,利用蒙特卡罗方法模拟计算了不同能量γ射线在不同厚度聚乙烯靶中产生的出射电子能谱和出射角度分布,并结合经验公式计算了单个电子在微通道板(MCP)孔道中产生的二次电子产额,最后得到了探测器的γ射线灵敏度,结果表明当聚乙烯靶厚度大于某一值时,γ射线灵敏度基本相同。利用西北核技术研究所的标准γ射线放射源对探测器的γ射线灵敏度进行了实验标定,实验结果与理论计算结果一致。     

一种新型二维X射线探测器

本文建立一种新型X射线探测器,它是一种矩阵寻址方式的二维探测器,由两块玻璃〖ZH(〗基板组成,分别称作阴极板和阳极板阴极板内侧镀有行电极和X射线阴级(例如CsI),阳极板上有寻址电极、障壁两块基板对位封接,使行电极与寻址电极互相垂直封接后先抽高真空,然后充入氩气与CO2混合气体本探测器具有薄、轻、图象无畸变并可以利用PDP显示器件的工艺制作大尺寸器件及大量制造等优点     

CMOS器件60Coγ射线、电子和质子电离辐射损伤比较

利用TRIM95蒙特卡罗软件计算了质子在二氧化硅中的质量阻止本领和能量沉积,比较了质子在二氧化硅中的电离阻止本领与核阻止本领,分析了质子在材料的表面吸收剂量与灵敏区实际吸收剂量的关系.利用60Coγ射线、1MeV电子和2-9 MeV质子对CC4007RH和CC4011器件进行辐照实验,比较60Coγ射线和带电粒子的电离辐射损伤情况.实验结果表明,60Coγ射线、1MeV电子和2-7MeV质子辐照损伤效应中,在0V栅压下可以相互等效;在5V栅压下,以60Coγ射线损伤最为严重,1MeV电子的辐射损伤与60Coγ射线差别不大,9MeV以下质子辐射损伤总是小于60Coγ射线,能量越低,损伤越小.     

从X射线的发现看科学研究的偶然性与必然性--纪念伦琴发现X射线110周年

物理学史上有许多重大的发现、发明创造是科学家们在“无意”中发现的，其中颇为著名的是德国物理学家伦琴于1895年11月8日在德国维尔茨堡大学实验室，研究阴极射线时意外地发现了一种新的射线——X射线。X射线的发现立刻引起了全世界科学界的关注和轰动，并掀起了一股X射线研究热潮，并促使了天然放射性现象与电子等一系列重大发现的接踵而来，从而揭开了人类研究微观世界的序幕。乃至人们把X射线的发现称之为第二次科学革命的号角，现代物理学革命和现代科学革命的起点．对于如此重大的科学发现，其背后隐藏着的偶然性与必然性，值得我们深思。     

类型γ射线能谱指纹的识别机理

放射源的辐射指纹能起到标识和鉴别放射性物体的作用.在涉及核弹头不可逆销毁过程的深度核裁军核查中,核弹头的辐射指纹对标识和鉴别裁减下来的核弹头将起到关键作用.预先研究辐射指纹的有关技术,如识别机理的研究,将有助于深度核裁军的核弹头核查技术发展.以实验室放射源为研究对象,探索了类型γ射线能谱指纹的同一性识别机理.类型γ射线指纹识别机理的研究,就是要找出一种合适的方法,以较高的置信度,描述两个正在进行比较的γ射线指纹是否为同一放射源的指纹.采用了谱形比较法,并用谱相似度概念来描述两个指纹的相似程度.在谱形比较思想的指导下,编制了放射源类型指纹识别软件,并通过放射源同一性的识别实验验证了软件的有效性,同时研究了谱相似度随统计涨落和测量条件,如时间、源强和本底等因素的变化情况.研究结果表明:1)用相似度概念来描述两个指纹的相似程度,回答两个待比较的γ射线能谱是否代表同一类型放射源,是切实可行的;2)该识别机理只具备识别放射源类型的能力,而对同一类型、差异甚微的放射源个体还不能识别 关键词： γ射线能谱指纹 辐射指纹 识别机理 核查技术     

γ射线暴的最新研究进展:火球模型、余辉及前身星

γ射线暴 (称简γ暴 )的研究在最近几年里有了巨大的突破。观测上 ,人们发现了γ暴的低能余辉以及与γ射线爆发同时的光学爆发 ,还发现了它位于宇宙学距离的寄主星系。越来越多的观测证据还表明长时标γ暴与恒星形成区、甚至可能与超新星成协。在γ暴的相对论火球模型框架下 ,人们对γ暴以及余辉的产生机制的认识也有了进展。进而人们对γ暴的前身星以及环境效应等有了新的认识。本文旨在对这些进展和认识给一个扼要的评述