用于高能X光转换的掺Tb3+硅酸盐发光玻璃性能研究

在高能的数字X射线成像系统中使用的X光-可见光转换屏具有相当重要的作用,直接影响成像系统的性能。针对特殊用途研制的一种掺Tb^3 硅酸盐发光玻璃转换屏．可用于能量高达30McV的γ光子的成像探测：在百keV级的低能X光作用下的空间分辨力与301型发光玻璃相当．而在能量高达12MeV X光的照射下,其空间分辨力不低于1．51p／mm,发光效率约为301型发光玻璃的3倍．并对发光玻璃的相关性能与其组成进行了实验研究,给出了相应的测量结果。     

发光玻璃在X射线实时成像系统中的应用

介绍了以铽（Ｔｂ）激活的高密度发光玻璃和光导纤维发光玻璃的特性。它应用在Ｘ射线实时成像系统中,可大大改善空间分辨能力。用它做的转换屏比一般晶粒状荧光物质做的厚得多,特别适合用于高能Ｘ射线实时成像系统     

新型掺Tb3+硅酸盐发光玻璃的研制

在数字X射线成像系统中使用的X光-可见光转换屏具有相当重要的作用,其性能直接影响成像系统的性能。针对特殊用途开发了一种新型掺Tb^3 硅酸盐发光玻璃转换屏,可用于30MeV的γ光子的成像探测;在低能X光(100keV)作用下的空间分辨能力与301型发光玻璃相当,而在能量高达12MeV的X光的照射下,其空间分辨能力不低于1．5lp／mm,发光效率约为301型发光玻璃的3倍。并对其性能进行了实验研究,相应的测量结果为：SiO2的质量分数达到50％以上时才能得到玻璃性质较好的材料．并使发光性能得到提高,BaO和Cs2O的质量分数接近相等的条件下,Tb^3 离子的质量分数为10．5％时发光性能最好;适量的Gd^3 离子可以敏化Tb^3 发光,也能增加玻璃密度,而Ce^3 离子可以降低发光的余辉;其它的微量元素则主要影响玻璃的熔融温度。     

发光玻璃在X射线实时成像系统中的应用

 介绍了以铽(Tb)激活的高密度发光玻璃和光导纤维发光玻璃的特性。它应用在X 射线实时成像系统中,可大大改善空间分辨能力。用它做的转换屏比一般晶粒状荧光物质做的厚得多,特别适合用于高能X射线实时成像系统。     

康普顿散射中反冲电子方向的正确画法

指出了某些教材中康普顿散射示意图画法的不妥之处,并严格推导了康普顿散射中反冲电子的散射角,给出了正确的康普顿散射示意图.     

基于平板模型的X射线散射特性研究

 为了进一步研究高能X光散射的特性，以平板为模型，通过解析方法和蒙特卡罗（MC）数值模拟研究了X光散射的规律。研究结果表明：高能X光的散射以康普顿散射为主，当平板厚度相应的X光光程小于2.0时，平板散射中的一次康普顿散射超过75%；当到达探测器的散射照射量最大时，平板厚度相应的X光光程介于1.0与2.0之间。     

对非线性康普顿散射几种改进物理模型的比较

非线性康普顿散射被认为是未来超短超强激光与物质相互作用中的主导性物理过程之一。目前大多数相关研究都基于一种主流的非线性康普顿散射物理模型,该模型假设辐射形成距离足够短、对初态和末态自旋求平均与求和、并忽略了参与散射的激光光子的能动量。近年来,一些研究为了在更广阔的参数空间内,更准确地描述非线性康普顿散射,也对这个主流物理模型提出了几种修正和改进。回顾了对非线性康普顿散射主流物理模型进行的几种改进和修正,介绍了它们的适用范围,分析了它们的基本性质并对其物理效应进行了简单讨论。     

粉末材料的场致发光(3)——场致发光的应用

一、场致发光屏的制作 粉末场致发光应用的器件形式,就是做成各种不同类型的发光屏。这种屏的结构类似于一个平板电容器,所以有时候遇到场致发光电容器的称呼。它是由透明导电膜、发光粉和粘结剂、金属电极等主要部分组成的。目前已经实用的有两种,一种是以有机介质作粘结剂、导电玻璃作衬底的玻璃屏,一种是以无机介质作粘结剂、钢板作衬底的搪瓷屏。本文只就有机介质的玻璃屏作一初步介绍。 1.常用制屏工艺。在实验室和工厂中比较常用的制屏方法是刮印法和喷刷法。所谓刮印法,就是把发光粉和粘结剂(如发光     

偏振X射线荧光分析尾矿薄层样品的散射校正方法研究

了解尾矿浆中的重金属元素含量能为矿物浮选提供决策依据,不仅可以提高矿物的利用率,还可减少环境污染。X射线荧光光谱法是一种常用的重金属元素分析技术,对于地质类样品的分析,康普顿散射内标法是一种常用的定量方法。但对于薄层沉积样品,其康普顿散射峰强度会受到支撑滤膜的散射影响。由于样品紧密附着在支撑滤膜上,难以直接获得来自样品本身的康普顿散射强度,不利于直接应用康普顿散射峰强度进行定量分析。以尾矿薄层样品为分析对象,研究了不同聚丙烯滤膜厚度对康普顿散射峰强度的影响,并对薄层样品的康普顿散射强度进行了校正。实验结果表明,在0.34～3.06 mm厚度范围内,康普顿散射峰强度随聚丙烯滤膜厚度的增加线性增加,通过建立探测器获得的总康普顿散射强度与滤膜厚度的线性关系,计算出样品的净康普顿散射峰强度。为验证该修正方法的可靠性,利用蒙特卡洛方法模拟研究了无滤膜的尾矿样品和带有不同厚度滤膜的尾矿样品,结果显示经滤膜厚度影响修正后的净康普顿散射峰强度与无滤膜样品康普顿散射峰强度基本一致,相对偏差为0.41%。同时通过实验和模拟计算了0.34 mm厚聚丙烯滤膜时修正后的净康普顿散射峰强度占总康普顿散射峰的比例,分别为91.31%和89.91%,二者基本一致。最后,利用了上述基于滤膜厚度康普顿散射影响的校正方法,建立了基于康普顿散射内标法的定量校准曲线,对两种尾矿浆中的Cu,Zn和Pb元素的定量分析结果显示,未经滤膜厚度修正的康普顿内标校正相比校正前,部分元素定量结果与ICP-OES结果相比,其相对偏差反而增加3.18%～9.00%。而经滤膜厚度修正的康普顿内标方法的定量结果与ICP-OES结果的相对误差在1.14%～11.15%之间,相比于校正之前,相对偏差减少了0.30%～8.97%。     

电子束管中的涂屏技术

在用PVA-发光粉泥浆技术涂制电视显象管的发光屏中PVA(AD)树脂的光反应是将发光粉粘结在底板上的关键环节。包有树脂的这些颗粒组成有最佳颗粒层数的发光屏(例如,1.4层)。在发光颗粒表面散射的紫外光只有当PVA-发光粉泥浆的pH值被调到7附近时才可能到达发光颗粒层的底面。在底板上被散射紫外光的强度决定于颗粒的光学不均匀性,而这个不规则性对球形颗粒是最大。紫外光的强度及其光程断面和高质量的发光粉是制备优良发光屏的保证。     

Measurement of the energy distribution of bremsstrahlung using Compton scattering

The GEANT 4.9.2 software package is applied for the simulation of primary and Compton scattered bremsstrahlung spectra. The possibility of restoring primary γ-radiation spectra with the energy 0.02–1200 MeV using Compton scattering on secondary scattering targets is studied. The advantages of light targets using are demonstrated. An additional bremsstrahlung contribution from e^±-pairs is calculated for high-energy γ quanta; the influence of CXR on the form of scattered X-ray quantum spectra is estimated. The spectra which have a multipeak structure are restored. For high-energy γ quanta there occurs significant spread of energies in the Compton scattered radiation spectrum, which imposes stringent conditions on collimation and detector resolution capability. The possibility of measuring the bremsstrahlung spectra from a primary target during high-angle Compton scattering is estimated.     

Energy calibration of a BC501A liquid scintillator using a γ-γ coincidence technique

An accurate energy calibration of a BC501A liquid scintillator by means of Compton scattering of γ-rays is described.The energy resolution and the position of the Compton edge have been precisely determined using a γ-γ coincidence technique and fitting the coincidence spectrum with a Gaussian function superimposed on a quadratic polynomial for the background.The position of the Compton edge relative to the position of the maximum and the half height of the distribution in dependence on the relevant energy resolution is discussed in detail.The results indicate that the maximum energy of the recoil Compton electron does not occur at the half height distribution but at 0.90±0.05 of the maximum height in the energy range considered.The energy resolution varies from 15.6% to 8.02% for electrons in the energy region from 0.5 MeV to 3 MeV.     

Effects of entanglement on the scattering intensity of neutron compton scattering by a proton pair in solids

We calculate scattering functions S(q-->,omega) of neutron Compton scattering (NCS) for a proton (deuteron) pair in the entangled state caused by the indistinguishability of particles. From the calculation, it is concluded that the effect of entanglement on the scattering intensity is undetectable in NCS experiments because of their high energy transfer and broad energy resolution.     

阵列式康普顿相机GEANT4模拟与图像重建及优化

出于对放射性核素各种应用和安全的考虑,需要性能良好的康普顿相机。通过蒙特卡罗方法模拟了双层阵列式康普顿相机,散射探测器材料为Si,吸收探测器材料为CZT（碲锌镉）。利用反投影图像重建算法进行了图像重建,采用极大似然法对重建结果进行优化,有效地提高了重建图像的分辨率。当放射源与探测器距离100 mm时,经过10次极大似然法迭代计算,位置分辨率与角分辨率分别达到5.1 mm与7.3。检验了极大似然法对于康普顿相机放射源图像重建的优化作用。     

Nucleon polarizabilities in real and virtual Compton scattering: Recent theoretical issues

We review recent developments in the theoretical investigation of the nucleon polarizabilities. We first report on the static polarizabilities as measured in real Compton scattering, comparing and interpreting the results from various theoretical approaches. In a second step, we extend the discussion to the generalized polarizabilities which can be accessed in virtual Compton scattering, showing how the information encoded in these quantities can provide a spatial interpretation of the induced polarization densities in the nucleon.     

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应用多光子非线性Compton散射模型,研究了Compton散射对等离子体中激光衰减特性的影响.提出了Compton散射是影响激光衰减的一个重要机制,给出了激光能量和功率衰减值的表达式,并进行了数值模拟.结果表明,Compton散射对等离子体中传输的激光能量和功率衰减值有较大影响,理论计算和数值模拟符合得很好.这也为判断等离子体中发生Compton散射提供了依据.     

基于塑料闪烁光纤阵列的γ射线位置灵敏探测器数值模拟

基于蒙特卡罗的模拟方法,设计了一个基于塑料闪烁光纤阵列的γ射线位置灵敏探测器并对其性能进行了系统的研究。分析了该探测器在高能γ粒子辐照下的康普顿散射特性和圆形塑料闪烁光纤的能量泄漏情况,发现随着入射能量的不同,康普顿边缘峰值也相应变化,并且和入射光子能量一一对应。考虑阵列间粒子串扰的情况下,利用此特性得到该位置灵敏探测器在0.8~7.0 MeV的γ入射能量下,能量分辨率和空间分辨率分别能够达到10%和cm量级。但由于闪烁光纤原子序数较低,在较高能区的探测效率也较低,只有15%左右或更低。这就使得利用闪烁光纤阵列探测器不能同时满足较好的空间分辨率和能量分辨率,两者出现一定的矛盾。     

粒状磷光增感屏点扩展函数的蒙特卡罗研究

磷光增感屏的内禀性质对磷光增感屏的成像性能影响很大.基于米氏(Mie)散射理论,计算得到磷光增感屏在不同颗粒尺寸和不同颗粒堆积密度情况下的散射系数和吸收系数.然后利用Monte Carlo(MC)方法模拟了可见光光子在磷光增感屏Gd₂O₂S:Tb(GOS)内的散射和吸收事件,得到磷光增感屏内不同位置处的可见光收集效率.利用MCNP程序模拟X射线束在磷光增感屏内的能量沉积分布,得到了金属-磷光增感屏总的点扩展函数(PSF).结果表明,在兆伏X射线成像系统中,使用小颗粒尺寸和高堆积密度的GOS磷光屏,可以改善增感屏系统的空间分辨率.