闪烁光纤量能器单元模型的宇宙线测试

介绍闪烁光纤量能器单元模型宇宙线测试采用的简易实验装置和测量步骤,以及实验数据的分析处理方法.对来自意大利KLOE的铅–光纤量能器单元模型进行了宇宙线测试,对实验数据进行了分析和修正,给出了该单元模型的时间分辨(252ps)和位置分辨(4.1cm)等参数.     

一维时空分辨x射线辐射功率测量系统

采用狭逢、红光闪烁体、光纤阵列、条纹相机、像增强器等元件组成x射线辐射功率时空分辨测量系统，该系统具有对x射线能量响应平坦，可有效屏蔽本底光干扰的优点，在喷气Z pinch实验中成功获得内爆等离子体x射线辐射的轴向分布图像.文中对系统结构、参数和使用情况进行了介绍，对测量结果进行了讨论. 关键词： Z pinch x射线 时空分辨 图像     

闪烁光纤时间特性的蒙特卡罗模拟

用蒙特卡罗模拟的方法，研究了影响闪烁光纤时间分辨的物理因素，包括光子在光纤中的发射，传输，吸收和最后在光电倍增管输出端形成电泳冲等过程，并和实验结果进行了比较。     

利用ICCD定位宇宙线来测量探测器时间分辨的方法研究

本研究采用双层150 mm×150 mm闪烁条阵列定位宇宙线的入射和出射位置. 阵列信号光使用波移光纤吸收传输,在ICCD相机前插入前置像增强器,使信号光延迟大于200 ns, 使ICCD可以由外部高速触发信号控制,有效记录随机触发事例.该宇宙线定位系统可以同时多点密集测量 通用探测器测试平台的时间分辨和闪烁光的渡越时间.该新方法与传统时间分辨测量方法相比提高了30倍以上 的效率.实验结果显示:时间探测器的时间分辨好于200 ps,满足通用探测器测试平台的设计要求.     

闪烁光纤发光时间特性的测量

文中介绍了闪烁光纤发光时间常数的测量方法及测量系统本身时间分辨的校正方法,并对两种塑料闪烁光纤的时间特性进行了测量.     

KCl晶体瞬态辐射谱时间分辨多道测量研究

报道了采用多通道光纤延迟和光学多道分析技术采集KCl晶体瞬态冲击辐射时间分辨光谱的新方法。多光纤延时耦合器由5条长度不等的光纤组成,光纤长度差决定延时时差,光纤出射光由透镜耦合进入多色仪,经色散后在面阵探测器上形成与信号光纤一一对应的光谱图形,经计算机处理获得该信号光的空间一时间分辨光谱。建立了实验装置,实现了KCl晶体冲击辐射谱时间分辨多道测量,时间分辨率达到20ns,谱强度分辨率1／18bit。     

一种基于SiPM的新型起始时间探测器研制

本文介绍了一种新型起始时间探测器的研制。该探测器的灵敏面积为60 mm×60 mm，利用120根直径为1 mm的塑料闪烁光纤分成两层错位紧致排布，且上下相邻的3根光纤作为一个探测单元，每个探测单元均采用硅光电倍增管从双端读出信号。采用90Sr放射源对单根光纤进行了性能测试，结果表明，闪烁光沿着光纤方向的有效传播速度约为17 cm/ns，对应的时间分辨优于600 ps。此外，利用中国科学院近代物理研究所第二条放射性束流线（RIBLL2）提供的240 MeV/u的15N次级束研究了该探测器的性能。束流测试结果表明:该探测器的时间分辨为（150±15）ps，纵向位置分辨为（1.8±0.2）cm，并且结合该探测器以及RIBLL2束流线外靶实验终端上的其他探测器，可以对实验中产生的5 ≤ Z ≤ 8的各种同位素进行非常好的粒子鉴别。     

BESⅢ端盖TOF探测器的研制

针对BESⅢ端盖TOF的研制方案, 设计和制作了特殊构型的闪烁探测器. 研究了光电倍增管(R5924)和塑料闪烁体(BC404, BC408, EJ204)的性能. 测量了几种包装材料对单个闪烁探测器模块光收集和本征时间分辨的影响. 使用800MeV实验电子束对探测器模块的测量结果显示, 采用EJ204和BC404晶体其时间分辨小于80ps; 采用ESR材料包装可获得较大的输出信号, 提高了探测器的性能.     

Z-pinch实验X光辐射过程一维空间分布诊断技术

在Z-piirch实验中，研制了由闪烁体薄膜、光纤阵列、条纹相机等组成的同时具有时间分辨和一维空间分辨能力的Z-pinch等离子体X光辐射过程空间分布诊断装置，诊断装置沿垂直于负载轴向的方向观测等离子体X光辐射的时空分布。利用狭缝实现X光辐射区域的一维空间分辨成像，通过选择狭缝方向可选择测量X光辐射过程沿负载轴向或径向空间分布。     

铅-闪烁光纤夹层电磁量能器的角分辨研究

深入讨论了如何提高铅--闪烁光纤夹层电磁量能器角分辨的分析方法. 用MC方法模拟量能器对不同能量光子事例的响应, 得到了量能器电磁簇射位置测量误差函数; 通过量能器束流测试数据分析, 证明用每层所有测量单元计算该层重心、所有18层做方向重建、并运用误差函数来拟合入射方向, 能够从分析角度显著地改善量能器的角分辨.     

一种新型的液闪阵列成像屏空间分辨特性

针对低强度射线成像,自主研制了一种像元为0.1 mm高探测效率的液闪阵列屏.为此,基于倾斜刀口边缘响应的测量原理,建立了理论模拟方法和实验研究方法,对该液闪阵列屏开展了空间分辨性能研究.通过理论模拟,给出了液闪阵列屏在14 MeV中子和1.25 MeV伽马射线激发下的调制传递函数,并与像元为0.1,0.3和0.5 mm的闪烁纤维阵列屏进行了理论对比.在60Co伽马射线源上,对液闪阵列屏和像元为0.3和0.5 mm的两种国产闪烁纤维阵列屏进行了调制传递函数实测研究.理论模拟和实验结果一致,均表明液闪阵列的空间特性优于闪烁纤维阵列屏,而且具有更好的均匀性,对1.25 MeV伽马,空间分辨接近0.9 lp/mm,而其他两种纤维阵列屏仅达到0.5 lp/mm,对于14 MeV中子,液闪阵列屏的空间分辨可达到1.8 lp/mm.     

RIBLL终端大面积光纤阵列探测器研制

描述了RIBLL终端大型探测器之一的大面积闪烁光纤阵列探测器（LASFA）的工作原理和结构特点， 报道了LASFA的研制以及单元性能的改进与测试。 LASFA具有很高的时间分辨和空间分辨能力， 可以很好地测量RIBLL终端各种轻带电粒子的信息。 The principles and structure characteristics of Large Area Scintillating Fiber Array(LASFA) detector at RIBLL (Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou) are described. The development of LASFA and the characteristics of the scintillating fibers unit are reported. LASFA can be used to detect the light charged particles at RIBLL terminal due to its good time and spatial resolutions.     

X光高分辨探测用CsI(Tl)晶体的蒙特卡罗模拟研究

提出了一种基于CsI(Tl)闪烁晶体和面阵CCD器件、采用光纤和光纤面板进行光耦合及传输、以扇形束线阵扫描方式实现对X光高分辨探测的方案。CsI(Tl)晶体的尺寸大小将直接影响到晶体的发光效率及X光的高分辨探测,据此开展了蒙特卡罗模拟研究。模拟研究了X射线能量、X射线源到探测晶体的距离(源距)、CsI(Tl)晶体的厚度与X射线能量分布、全能峰效率与CsI(Tl)闪烁晶体转换效率之间的关系。结果表明,当X射线能量为120~450 keV,CsI(Tl)晶体尺寸厚度为0~1.5 cm变化时,全能峰效率的变化范围为31.34~96.74%,CsI(Tl)闪烁晶体的转换效率的变化范围为12.8~97.43%。可见,X射线的能量及CsI(Tl)闪烁晶体尺寸的厚度,是决定X光高分辨探测的重要参量,这对优化X光高分辨探测用CsI(Tl)晶体的尺寸设计具有一定的参考价值。     

Scintillation and optical behavior of GaN nanowires in the presence of low-energy X-ray photons: A Geant4 simulation

GaN nanowires were studied as a possible candidate for use in the future development of X-ray scintillator detectors with high spatial resolution using a Monte Carlo simulation. The assessment was performed from the optical response perspective. The ability of such a nanowire to act as scintillating fibers was simulated using Geant4 code. The optimal dimensions of the nanowire (considering practical limitations) to achieve the best optical guiding effect were also determined. Moreover, the energy response of the nanowire was investigated for the design of a suitable external photodetector. To more accurately study the proposed structure, a scintillating screen containing approximately 2,000,000 nanowires was simulated in a porous anodized alumina membrane (PAAM) with a hexagonal arrangement. Using these specifications, the spatial resolution and efficiency of the detector were precisely calculated. The results showed that the spatial resolution and efficiency of the detector were <1 μm and ∼17%, respectively.     

光纤光栅传感器的调谐滤波检测技术

对光纤光栅传感器的光栅调谐滤波检测系统进行了理论和实验研究,给出了波长测量分辨率的理论表达式,理论计算的系统最佳波长分辨率为0.8pm;基于高性能的光电测量系统,实验测得的滤长分辨率可达2pm,应变分辨率可达1.7με。     

A position resolution MRPC for muon tomography

Muon tomography is a promising method in the detection and imaging of high Z material. In general, considering the quality of track reconstruction in imaging, a detector of good position resolution, high efficiency and large area is required. This paper presents the design and study of a prototype of position sensitive MRPC with 0.15 mm narrow gas gap and 2.54 mm strip readout. Through a cosmic-ray experiment, the performance of MRPC module is carefully observed and each channel is calibrated. Through an X ray experiment with a narrow slit, the position resolution is studied. The results show that the time resolution of the module can reach 61ps and the spatial resolution can reach 0.36 mm.