CsI∶Tl晶体对高能X光照射量的响应关系研究

在X光探伤系统中使用效率较高的CsI∶Tl晶体作为X光转换体。CsI∶Tl晶体对X光的响应关系是精密图像处理、定量测量所需的一项重要参量,理论上已经推导了CsI∶Tl晶体对X光的响应呈现线性关系,并针对性地设计了在60Co放射源上的定量测量实验,所获数据不仅充分证明了理论推导的正确性,还证明了相应系统的这种线性关系的线性度非常好。     

光学材料 光学晶体、液晶

O722006010691CsI∶Tl晶体对高能X光照射量的响应关系研究=Studyon the response characteristic of CsI∶Tl crystal to high-energy X-ray radiation[刊,中]/江孝国(中物院流体物理所.四川,绵阳(621900)),王伟…∥光学学报.—2005,25(10).—1429-1432在X光探伤系统中使用效率较高的CsI∶Tl晶体作为X光转换体。CsI∶Tl晶体对X光的响应关系是精密图像处理、定量测量所需的一项重要参量,理论推导出CsI∶Tl晶体对X光的响应呈现线性关系,并针对性地设计了在60Co放射源上的定量测量实验,所获数据不仅充分证明了理论推导的正确性,还证…     

散射环境下钨的质量吸收系数测量

在30 MeV的射频加速器上进行的原理性实验及在60Co放射源上的定量测量实验已证明了理论推导的CsI∶T1晶体对X光响应具有线性的结论.而在实际应用中,由于各种散射因素的影响可能使这种线性关系变坏而给处理带来困难；利用钨台阶在12 MeV LIA的实验环境下完成了CsI∶T1晶体对X光响应的研究,对一些散射因素进行了分析,说明在一定的条件下仍然能够获得较好的线性响应,同时对钨在相应条件下的质量吸收系数进行了测量,结果为0.806～0.823,误差约在2.0％以内.     

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。     

X光作用下CsI:Tl晶体的转换效率研究

X光转换材料在数字辐射成像系统中具有很重要的作用,它的效率对整个系统的量子探测效率起到决定性的作用。对CsI∶Tl晶体在X光激发下的发光效率进行详细分析,根据X光在物质中的衰减和吸收规律,从理论上推导了其对X光转换效率的关系,并建立了利用CCD相机作接收系统时的图像数据的表达形式,表明该系统输出与入射X光照射量成线性关系;并在30 MeV射频加速器上进行了实验验证。     

X光作用下CsI:Tl晶体的转换效率研究

X光转换材料在数字辐射成像系统中具有很重要的作用,它的效率对整个系统的量子探测效率起到决定性的作用。对CsI∶Tl晶体在X光激发下的发光效率进行详细分析,根据X光在物质中的衰减和吸收规律,从理论上推导了其对X光转换效率的关系,并建立了利用CCD相机作接收系统时的图像数据的表达形式,表明该系统输出与入射X光照射量成线性关系;并在30 MeV射频加速器上进行了实验验证。     

CsI(Tl)闪烁体软X光能量响应的模拟研究

CsI(Tl)闪烁体是X光转换为可见光比较重要的一个部件,在惯性约束聚变中的X 光诊断等方面有着十分重要的应用。通过Geant4软件较为全面地分析了CsI(Tl)闪烁体软X光能量响应,模拟了1~5 keV的软X光入射不同厚度（20,30,50 m）CsI(Tl)的能量沉积谱,探究了粒子之间相互作用的物理过程,并比较了不同能量软X光在不同厚度CsI(Tl)闪烁体中的沉积效率。仿真结果表明,随着CsI (Tl)闪烁体厚度的增加,软X光在CsI (Tl)闪烁体中沉积的能量也逐渐增加,沉积效率与CsI (Tl)闪烁体厚度成正比。模拟研究为选择合适厚度的闪烁体做低能段软X光探测实验做铺垫。     

散射环境下钨的质量吸收系数测量

CsI：T1晶体在辐射成像系统中的作用是非常重要的，利用CCD作为图像记录的X光探测系统的响应性能与其有密切的关系。为了得到响应关系的大致形式，在30MeV的射频加速器上，曾经用厚度为5，10，20mm的CsI：T1晶体作过研究，对于每一种厚度的CsI：T1晶体，响应还是线性的，但是彼此之间响应度的相对关系还是存在较大差异；由于^60Co放射源的特点，又专门设计了用^60Co放射源作为高能γ光子源来对系统的响应特性作定量研究，并且得到了在几乎没有散射影响下的响应关系，实验结果严格符合理论推导结论，     

CsI(Tl)晶体量能器中硅光二极管的核计数器效应研究

研究了由于电磁簇射在CsI(Tl)晶体后端的泄漏而引起的硅光二极管“核计数器”效应. 通过GEANT模拟和实验测量分析其在BESⅢ的CsI(Tl)晶体量能器中对能量测量的影响.     

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.