国产CsI(TI)晶体辐照损伤实验研究

研究了CsI(Tl)晶体在1.3GeV e^－束形成的电磁辐射场和⁶⁰Co γ辐射场照射后的辐照损伤,测量了晶体光输出和透射率的变化,以及辐射损伤的自然恢复和加热恢复效应.     

CsI(Tl)晶体的辐照损伤研究

本文报道CsI(Tl)晶体辐照损伤的实验研究,结果表明,CsI(Tl)晶体具有辐照损伤效应.对被辐照损伤过的CsI(Tl)晶体作恢复研究.表明在200℃下加热4小时,可使辐照操作的CsI(Tl)晶体得到恢复.     

国产高Z闪烁晶体的辐照损伤研究

在总强度为10⁵Ci^的60Co γ射线辐照装置上开展了国产高Z闪烁晶体的辐照损伤研究.在5×10³—7.5×10⁵rad剂量范围内测量了小尺寸BGO晶体样品的辐照损伤效应,观察到损伤随剂量增加逐渐趋于饱和的现象;辐照损伤的自然恢复过程可用三组时间常数表征的指数函数描述.在5×10⁵rad剂量下,考察了BaF₂,CsI(Tl)以及ZnWO₄晶体小尺寸样品的辐照损伤效应.发现了BaF₂的严重损伤情况,初步分析原因可能是晶体中某些微量杂质的存在.     

PbWO4闪烁晶体的辐照损伤机理研究

完成了６４０—１０４０℃温度范围内钨酸铅［ＰｂＷＯ４（ＰＷＯ）］晶体的退火实验,观察到较低温退火时晶体中本征色心吸收带（３５０ｎｍ）先是增加,其后随退火温度的升高而逐渐降低直至消除的全过程．分析了ＰＷＯ晶体的本征缺陷和电荷补偿机制．讨论了退火过程中氧进入晶体后色心的产生和转化规律,并提出可能发生Ｐｂ３＋→Ｐｂ４＋的进一步氧化过程,从而导致Ｐｂ３＋空穴中心的湮没．测量并比较了不同退火温度处理后ＰＷＯ晶体的紫外辐照诱导色心吸收谱．观察到导致辐照损伤的Ｏ－空穴中心主要来自晶体中固有的Ｐｂ３＋空穴中心向Ｏ－空穴中心的转化;同时晶体中氧空位作为电子陷阱对Ｏ－空穴中心有稳定作用．当上述两项因素得以消除,晶体辐照硬度随之提高．实验表明,在含氧气氛中高温退火可以有效地改进ＰＷＯ晶体的抗辐照损伤能力．铁杂质对ＰＷＯ的抗辐照能力十分有害     

钨酸铅晶体的辐照损伤研究

报道对钨酸铅晶体作低剂量辐照损伤研究的实验装置、方法、和结果.利用北京计量科学研究院的小型⁶⁰Co放射源对4块钨酸铅晶体作了辐照损伤的实验,发现光产额随辐照剂量的增加呈现指数衰减,最后趋于饱和.     

电子辐照氟化钡晶体位移损伤的计算

概述电子辐照对氟化钡晶体位移损伤的机理,讨论电子对氟化钡晶体位移损伤的理论计算方法。具体计算出能量为1.5MeV和1.8MeV电子辐照氟化钡晶体的位移损伤,对计算结果进行讨论,并与实验得到的吸收谱进行比较,理论计算结果与实验结果符合得很好。     

CsI（TI）晶体中反冲Cs和I核Quenching Factor的测量

许多实验对用CsI(Tl)闪烁晶体作为探测器来寻找和探测暗物质的可行性进行了研究。本工作利用8MeV单能中子轰击CsI(Tl)晶体探测器来研究Cs核和I核的Quenching Factor。在数据处理中，运用脉冲形状甄别（PSD）方法来分辨反冲核信号和本底信号。实验结果表明，在7keV到132keV的能区中，Quenching Factor随着反冲核能量的减少而增加。在探测暗物质的实验中，这一性质对于CsI(Tl)晶体探测器获得较低的能量阈值是很有利的。     

不同浓度掺铊碘化铯(CsI:Tl)晶体的光谱特性

对含有不同浓度Tl+激活剂的CsI:Tl晶体进行了光吸收光谱和荧光光谱测量,以研究CsI:Tl的光学吸收和发光特性.实验观察到,在紫外吸收谱中包含有三个特征结构峰297,273和247 nm,高浓度Tl+晶体的吸收结构峰比低浓度的峰明显加宽,其中A吸收峰297 nm红移20 nm.室温下不同能量紫外光激发的荧光带形状相同,不受Tl+浓度影响.分析认为,晶体中掺杂Tl+后品格畸变是导致吸收峰或荧光激发峰变化的主要原因,但对发光带峰宽和峰位影响不明显.     

闪烁晶体碘化铯在紫外光和X射线激发下的发光特性

室温下掺铊碘化铯(CsI∶Tl)晶体的吸收谱在230~320 nm范围内有3个特征峰:310 nm(4 eV)、270nm(4.6 eV)和245 nm(5.1 eV)。采用这3种不同激发能量(对应不同激发机制)的近紫外(UV)光激发得到的荧光(PL)光谱相同。这些PL谱与钨(W)靶X射线激发的辐照致荧光(RL)谱也类似。经分峰计算,PL和RL均含有4种熟知的3.1 eV(400 nm)、2.55 eV(486 nm)、2.25 eV(550 nm)和2.1 eV(590 nm)发光组分,但RL中2.1 eV组分高于PL,同时2.55 eV组分又低于PL。分析认为,这一差异来自于X射线对晶体的辐照损伤Tl+Va+、Tl0Va+,相关的2.1 eV吸收峰与2.55 eV发光带重叠。结果表明:X射线比紫外光更易产生损伤从而影响晶体CsI∶Tl的发光特性。     

氟化铈晶体抗辐照机理的探讨

比较研究了氟化铈晶体、CeO2、草酸铈CeAc3粉末中Ce离子外层3d电子的X射线光电子能谱,给出了三种样品的X射线光电子光谱参数.CeF3中的Ce离子可能是混合价态,用电荷自补偿观点解释CeF3晶体抗辐照机理.     

Size-induced effect on cathode luminescence spectra of CsI(Na) and CsI(Tl) crystals

We investigated the cathode luminescence characteristics of CsI(Na)and CsI(Tl)crystals by the spectrum and structure properties at room temperature.We fabricated three different sizes of CsI(Na)and CsI(Tl)crystals and measured their luminescence spectra under cathode rays.We found that CsI(Na)cathode luminescence peaks appear at 420 and 305 nm,and CsI(Tl)cathode luminescence peaks are 540 and 410 nm,the grain size affects CsI(Na)luminescence significantly,and the Na-related420 nm luminescence intensified relatively when the average grain size reaches~20μm,which becomes weak when the grain size is down to nano-scale.But the cathode luminescence spectra of CsI(Tl)crystals with different size have no obvious changes.Our explanations for these phenomena are that the different impurities in the same host material CsI lead to different luminescence mechanisms.These cathode luminescence characteristics indicate the suitability of CsI(Na)and CsI(Tl)crystals to match photomultiplier tube for large area crystal detector development.     

CsI（Tl）+Si-APD探测器的性能测试

介绍了Si-APD的工作原理并对Si-APD中的暗电流进行了理论分析。基于RIBLL上产生的放射性核束流,使用CsI（Tl）+Si-APD探测器对中能重离子进行了能量测试。测试结果显示,CsI（Tl）+Si-APD探测器测量20 MeV/u的重离子时,可得到3%的能量分辨;同时还发现Si-APD中的暗电流大小以及入射粒子的能量大小都会对探测器的能量分辨产生影响。In this paper, the working principle of Si-APD was introduced and the dark current of Si-APD was analyzed theoretically. The intermediate energy heavy ions, which are produced on the RIBLL(Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou), were measured with CsI(Tl)+Si-APD detector. The energy resolution of CsI(Tl)+Si-APD detector is about 3% for heavy ions with energy around 20 MeV/u. It is also found that the energy resolution of detector can be in uenced by the dark current of Si-APD and the energy of incident particles.     

硅光电二极管作为CsI(Tl)晶体读出元件的实验研究

报道了硅光电二极管作为CsI(Tl)晶体读出元件的实验研究.测量了日本Hamamatsu生产的两种硅光电二极管的读出性能,包括能量分辨率与偏压、成形时间、灵敏面积和晶体尺寸的关系.     

用位置灵敏光电倍增管读出的CsI(Tl)探测器

报道了用双维位置灵敏光电倍增管读出的CsI(T1)探测器,其CsI(T1)晶体厚度为10mm,灵敏面积为60mm×60mm.探测器的空间位置分辨为0.81mm(FWHM).用蒙特卡罗的方法对该探测器作了进一步模拟研究,其结果与实际测试的结果很好地一致.     

Experimental Studies on Radiation Damages of CsI(Tl) Crystals

The results of experimental studies on eadiation damage of CsI(Tl) crystal were reported.There are radiation damage effects on CsI(Tl) crystal.Experimental studies on recovery of damaged CsI(Tl) crystals were made.It seems that after heating at 200℃ for 4 hours,the damaged crystals could be recovered completely.     

Design and assembly of the CsI(T1) crystal module of the BESⅢ electro-magnetic calorimeter

The CsI(T1) crystal modules of the Beijing Spectrometer Ⅲ (BESⅢ) electro-magnetic calorimeter (EMC) were designed and assembled through Monte Carlo simulation and experiments. After the assembly was finished, the performance of each crystal module was tested by cosmic rays. All crystal modules were found to work well before the installation of EMC.     

暗物质寻找实验中CsI(Tl)晶体反符合探测器实验研究

一个正在建设的位于韩国Y2L地下实验室的低能暗物质探测实验中, 采用了CsI(Tl)晶体反符合探测器作为主动屏蔽体. 本工作对CsI(Tl)晶体反符合探测器的实验性能进行了研究. 通过FADC系统记录的脉冲波形数据, 研究了探测器的能量分辨率和波形甄别的能力; 研究相同能量γ射线入射到反符合探测器不同位置的相对光输出将有助于选择探测器的工作参数; 为了解晶体自身放射性对暗物质测量的影响, 利用低本底HPGe探测器对CsI(Tl)晶体内部的放射性进行了测量, 得到晶体内部Cs同位素的放射性活度. 探测器系统进行了约18d的试运行取数. 实验数据表明, CsI(Tl)晶体探测器的反符合效率约为31% HPGe探测器的本底计数率水平约为133cpd. 为了进行暗物质探测研究, 需要采取有效的方法进一步降低探测器的本底水平.     

长柱形CsI(Tl)闪烁晶体探测器的能量重建

提出了用于TEXONO实验中双端读出的长柱形CsI(Tl)闪烁晶体探测器的两种粒子能量重建方法———“算术平均值能量重建法”和“几何平均值能量重建法”,讨论了两种算法的理论依据和计算方法,并对两种算法进行了比较     

TEXONO低能中微子实验中的CsI(T1)晶体探测器

TEXONO合作组首次采用CsI(T1)晶体测量反应堆中微子的能量、通量和反常磁矩,描述了实验的基本原理,探测器结构及其性能.