闪烁计数器

一、概述射线穿过萤光体激发萤光的现象,本世纪初就已发现。1911年卢瑟福就是利用硫化锌萤光片测量了α粒子被金箔的散射,从而提出了原子的有核模型,正确地阐明了原子的构造。这就是闪烁计数器的雏形。如今硫化锌萤光体不仅仍应用在核物理中,而且广泛地应用在X光透视机、电子示波器及电视机中,来对X射线(低能γ射线)或阴极射线(低能β射线)进行示波。可是,上述探测器是用肉眼(或再加上显微镜)来观察萤光的。只能对闪光次数进行“计数”(或对射线进行探测)。要更进一步对每次萤光闪烁的亮度进行定量测定,肉眼是作不到的。而萤光亮度是和射线在萤光体中的耗能相     

大面积闪烁计数器的性能

对面积为75×37cm²的塑料闪烁体的光收集方式进行了研究。在此基础上,建造了十个计数器。本文介绍了计数器的结构和性能,并对设计原理作了讨论。     

闪烁计数器在宇宙线探测中的应用

用闪烁计数器完成对宇宙线信号的采集和转换工作，其输出信号作为原始数据被记录．提出利用动态分析仪进行记录的新方法，应用该方法能够观测到宇宙线与探测器作用的详细情况，并得出一些新的结果．本文介绍这种方法的应用情况，并对观测结果进行分析．     

长塑料闪烁计数器教学实验的研究

将长塑料闪烁计数器引入核与粒子物理实验教学 ,实验中测量了长塑料闪烁体技术衰减长度等性能参量 ,并取得了较好的教学效果 .     

大面积塑料闪烁计数器的制备和测试

利用国产ST401型塑料闪烁体制成了两种尺寸的闪烁计数器:50cm×50cm;50cm×100cm(厚均为5mm)。对其衰减长度、探测效率等特性进行了测量。实验结果表明其性能良好,可以用于高能物理实验中。     

大面积闪烁计数器飞行时间在线测量系统

本文描述了由两个大面积闪烁计数器构成TOF测量系统, 选择β>0.98μ子作为单能带电粒子对此系统在200cm飞行距离下进行在线测量, 得到飞行时间t=6.791±0.644ns.     

利用大型闪烁描迹仪的多计数器系统

为了研究高能K⁺,π⁺介子和质子的弹性及非弹性相互作用,记录在相互作用中所产生次级粒子的数目和飞行方向,我们设计制造了一套直径达1米、具有约100道空间分辨能力的大型闪烁描迹仪和与之相联系的多道电子学分析记录设备。这套多计数器系统制成后,在100亿电子伏同步稳相加速器的高能介子束上,进行了调整和检验。结果肯定:描迹仪各点上有相对论速度带电粒子通过时,记录效率均约达100％;20道快慢型符合线路中,快符合线路分辨时间约5毫微秒,记录效率100％,慢符合线路分辨时间为25—30毫微秒时,经改进后记录效率约达100％。利用这套设备进行了高能π⁺介子与质子弹性散射角分布的测量工作。本文给出在这套设备的设计、调整和检验过程中得到的结果和经验。     

液体闪烁计数器用于化学发光测定SOD的研究

为了比较ＦＪ－２１１５型液体闪烁计数器（液闪仪）和化学发光仪在ＳＯＤ活性检测方面的异同，分别用液体仪和化学发光仪检测了ＳＯＤ活性，结果显示用ＦＪ－２１１５测得ＳＯＤ活性与用化学发光仪测得的结果一致，而且，液闪仪测得的发光强度大于（１５．５万ｃｐｍ）本底低（０．９５％）灵敏度高（检出２ｎｇ），批内变异系数６．４％，回收率为９７．８％，研究表明，ＦＪ－２１１５型液闪仪可替代发光义用于ＳＯＤ的分析。     

用于飞行时间测量的大面积闪烁计数器时间性能

我们研制了用于飞行时间测量的大面积闪烁计数器(100×20×1cm³), 并对其时间性能进行了测量. 在使用了一种新型的时间平均器后, 大面积闪烁计数器飞行时间测量系统的时间分辨率达到347%.     

用于飞行时间测量的大面积闪烁计数器定时性能研究

我们研制了用于飞行时间测量的大面积闪烁计数器(80×10×1cm²), 并对此定时系统进行了时间性能的测量. 对影响定时性能的各种因素进行了研究.     

RIBLL终端LASCAR闪烁体阵列探测器研制进展

介绍了RIBLL终端LASCAR闪烁体阵列探测器的工作原理和结构特点. 描述了为满足放射性核束实验的要求而对阵列所作的重要改进. 给出了LASCAR构型优化改造的工作设想和实施步骤. The principles and structure characteristics of LASCAR scintillator array detector at RIBLL terminal are described. Special emphases are laid upon the latest progress for the development of LASCAR array detector to meet the requirements of the RIB experiments. The working plan and steps for optimizing configuration of the LASCAR multi unit neutron scintillator array detector are also presented.     

中子半影成像的闪烁体阵列空间分辨力模拟

为了比较3种闪烁体探测器的性能,利用蒙特卡罗方法计算了不同光纤直径的闪烁体阵列的空间分辨和能量沉积。模拟结果表明:相同光纤直径的普通液体闪烁体阵列空间分辨力比塑料闪烁体阵列提高了约0.1 mm,而氘代液体闪烁体阵列空间分辨力约为普通液体闪烁体阵列的1/2;富氢闪烁体的能量沉积比氘代闪烁体高;闪烁体光纤直径越小,分辨力越好;闪烁体越厚,光产额越高。     

用于中能重离子反应测量的塑料闪烁探测器阵列

描述了用于中能(10-100MeV/u)重离子核反应前角度(5°≤θ≤20°)测量的36单元phoswich闪烁探测器阵列.每个phoswich探测器单元由1mm厚的快塑料闪烁体NE102A和100mm厚的慢塑料闪烁体NE115组成,用传统的快、慢门控制的QDC积分方法,对Z=1-20范围的碎片得到了好的粒子鉴别,其粒子分辨能力Z/△Z～45.     

中子半影成像的闪烁体阵列空间分辨力模拟

为了比较3种闪烁体探测器的性能,利用蒙特卡罗方法计算了不同光纤直径的闪烁体阵列的空间分辨和能量沉积。模拟结果表明:相同光纤直径的普通液体闪烁体阵列空间分辨力比塑料闪烁体阵列提高了约0.1 mm,而氘代液体闪烁体阵列空间分辨力约为普通液体闪烁体阵列的1/2;富氢闪烁体的能量沉积比氘代闪烁体高;闪烁体光纤直径越小,分辨力越好;闪烁体越厚,光产额越高。     

基于多阳极光电倍增管的阵列型光子计数器

为了实现二维平面上以单光子的灵敏度探测光强分布,提出了一种基于多阳极光电倍增管的阵列型光子计数器。并通过高频甄别技术和等幅放大技术实现对光电脉冲的低噪声恒定放大、解串扰技术消除相邻像素间的串扰影响,最终完成了8×8阵列型光子计数器的研制。测试结果表明,本阵列型光子计数器的单像素的最大计数率为100MCPS,峰值光子探测效率约21.2%,帧频最高可以达到10kHz,在1.8m望远镜平台上可以稳定探测10等星以内的暗弱天体。     

湍流大气中星载角反射器阵列回波的闪烁指数

利用Rytov方法结合ABCD传输矩阵理论, 推导了地-空-地双程湍流大气路径中单个角反射器回波在接收孔径平面上的强度协方差函数及闪烁指数公式. 根据角反射器阵列的各角反射器单元回波相位相互独立假设, 计算了接收孔径平面上的强度协方差函数、孔径平滑因子和闪烁指数, 比较分析了单个角反射器与角反射器阵列回波闪烁指数. 证明角反射器阵列不改变闪烁指数, 但大气湍流会引起光强起伏放大两倍的规律. 关键词： 大气光学 角反射器阵列 闪烁指数     

一种“闪烁型”IDT阵列声束偏转器

本文提出了一种类比于光学中“闪烁光栅”的声表面波叉指换能器的陈列结构。讨论了由该阵列激励的一级声束（主偏转声束）的相对强度与阵列诸参数的关系。讨论了该声束的相对强度随声频而变化的规律（频率响应）。理论分析与实验结果表明:对本文所述的具体阵列结构说来,主偏转声束的相对强度,在声频变化一个倍频程范围内,达65％以上,而其起伏小于3dB。本文所得到的一些基本规律,适用于阶梯形叉指换能器阵列所构成的声束偏转结构。     

γ光闪烁体阵列的非均匀响应相对校正方法

 闪烁体阵列常用于辐射图像探测,基于闪烁体阵列存在严重的响应非均匀性,提出了相对校正方法,在无需知道光源参数、CCD相机参数及光学系统参数的前提下,利用本底图像、空场图像和被测样品辐射图像,得到被测物体对γ光的衰减分布。并进行了验证实验,结果表明：此方法不但可以消除响应的非均性的影响,而且可以消除辐射源固有分布的影响。     

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。     

塑料闪烁体阵列探测器读出ASIC中峰值保持电路的设计

塑料闪烁体阵列探测器(PSD,简称塑闪阵列探测器)的输出信号经过前置放大器和滤波成形电路后输出准高斯波形,利用峰值保持电路可对准高斯波形信号的峰值进行采样和保持,以便后续的电子学系统对其进行进一步的分析。本工作采用180 nm CMOS工艺设计并实现了一款峰值保持电路ASIC芯片,每通道主要由跨导放大器(OTA)、电流镜和充电电容三部分电路组成。实验室电子学功能和性能测试结果表明：峰值保持电路功能良好;输入动态范围为33～940 mV,非线性误差优于0.8%,下垂速率好于8.6μV/μs,峰值探测延迟时间小于35 ns,芯片单通道静态功耗为825μW,达到设计要求。