用叠层式探测器测量快中子堆γ谱实验

在快中子堆堆外场点的光子注量或照射量的实验测量研究过程中，热释光探测器被用于该辐射场混合场的区分测量，获得了辐射场γ射线在热释光探测器中产生的吸收剂量；但要获得辐射场的光子注量，就必须知道辐射场的丫谱数据。为此，叠层式探测器被用于快堆的γ谱的测量工作。     

用于n,γ混合场的新型脉冲中子探测器研究

新型脉冲中子探测器采用特殊工艺将两个PIN半导体组合而成.利用脉冲γ辐射研究了探测器对γ的响应；利用脉冲中子源研究了探测器对DT中了的响应，并与闪烁探测器进行了比较 .结果表明：脉冲中子探测器对脉冲γ辐射基本不灵敏，对脉冲中子辐射的灵敏程度依赖于中子辐射体，是一种用于n，γ混合脉冲辐射场中子测量的新型探测器. 关键词： 硅半导体 差分补偿 脉冲中子探测器 n γ混合场     

用于n、γ混合场的脉冲中子探测器研究

在瞬态的n、γ混合辐射场中，常采用飞行时间法原理，将n、γ射脉冲分开，实现对脉冲中子的探测。但在某些实验装置条件下，由于测量环境或者中子源强度等受到限制，不能采用成熟的n、γ飞行时间差甄别混合辐射场中的γ，尤其是在近距离测量中，n、γ分辨成为难题，因此，必须研究一种适合于n、γ混合辐射场的新型脉冲中子探测器。     

^6LiF中子夹心谱仪的研制

中子能谱是反应堆中子场特征参数之一。核反应所产生的粒子总能量与引起反应的中子入射方向无关，因此核反应法测量中子能谱不要求预先准直中子，特别适合于测量非点源中子能谱。66LiF夹心谱具有体积小、时间响应快、结构简单、使用方便等特点，在堆芯能谱测量时对中子场扰动较小，因此被广泛用来测量快堆中子能谱。文中研制了^6LiF中子夹心谱仪。     

敏化LiF(Mg,Ti)热释光剂量片γ射线响应特性

敏化LiF(Mg, Ti)热释光剂量片（LiF(Mg, Ti)-M TLD）是用于强脉冲辐射场剂量测量的主要探测器。对国内4个厂家生产的敏化LiF(Mg, Ti)热释光剂量片进行了射线响应的一致性、重复性和线性的比较研究, 测量了射线辐照后4种敏化LiF(Mg, Ti)热释光剂量片试验样品的吸收剂量读数平均值及标准偏差, 比较了4种样品在不同吸收剂量下的灵敏度及其变异系数, 并获得了超出线性上限的大剂量辐照对剂量片线性响应特性的影响规律。研究结果表明, 北京防化研究院生产的剂量片性能最优, 试验样品在吸收剂量为6 Gy(Si)时读数变异系数为3.11%, 重复性指标在5%以内, 线性响应上限在50~100 Gy(Si)之间。吸收剂量为150 Gy(Si)并退火后再次使用时的灵敏度漂移幅度约为11%。     

用于电子能谱测量的LiF热释光探测器标定

 用γ标准源对LiF热释光探测器（TLD）的灵敏度因子、线性吸收系数、离散性、重复性进行了测定。在此基础上建立了电子质量阻止本领的修正模型，理论上计算出电子等效质量阻止本领，给出单能电子的注量。由LiF TLD阵列可测量激光等离子体相互作用中发射的超热电子能谱（能量-注量关系）。     

飞秒激光-固体靶相互作用中γ射线发射研究

采用137Cs-γ标准源对LiF热释光探测器进行了标定，将其用于测量激光-固体靶相互作用产生的γ射线的空间分布和能量分布。结果显示：γ射线主要在激光反射方向和靶法线方向附近区域发射；γ射线能量分布为类麦克斯韦分布，拟合的温度约为12.52 keV 。     

30MeV电子直线加速器脉冲中子注量率及剂量当量率的测定

电子直线加速器的辐射场特点, 要求探测器在窄脉冲辐射场中有正确的剂量响应, 较高的n、γ分辨能力和抗电磁干扰能力. 本文中采用In活化探测器测量脉冲中子, 它能满足上述三点要求, 是一种可靠的方法. 此外, 该探测器结构简单, 造价低廉, 便于大量使用. 我们用它测定了30MeV电子直线加速器屏蔽墙内外中子注量率及剂量当量率的分布. 同时与TLD测量结果进行了比较. 最后, 讨论了轫致辐射的高能光子对In发生的光核反应生成的活性对探测器的n、γ分辨能力的影响.     

93Nb(n,2n)92mNb反应截面测量

用活化法以^27Al(n,α)^24Na反应截面为中子注量标准，对14MeV能区中子引起的^93Nb(n,2n)^92mNb反应截面进行了测量。中子能量由硅探测器法测定。     

用于位置灵敏型中子探测器的6LiF/ZnS（Ag）闪烁体性能研究

研究了掺杂6LiF的ZnS(Ag)闪烁体对中子、γ射线的发光特性和EJ426闪烁体样品的热中子探测效率、出射光产额和γ灵敏度。EJ426的热中子探测效率为32.4%,出射光产额为8.01×103光子/中子,70 mV阈值时的γ灵敏度小于10-7,表明EJ426是较理想的闪烁体型位置灵敏中子探测器材料。     

飞秒激光-固体靶相互作用中γ射线发射研究

采用137Cs-γ标准源对LiF热释光探测器进行了标定,将其用于测量激光-固体靶相互作用产生的γ射线的空间分布和能量分布。结果显示：γ射线主要在激光反射方向和靶法线方向附近区域发射;γ射线能量分布为类麦克斯韦分布,拟合的温度约为12.52 keV 。     

对γ不灵敏的PIN脉冲中子探测器

将PIN半导体制作成特殊组合结构的PIN脉冲中子探测器,利用三通道装置产生的γ脉冲和中子发生器DT反应产生的14MeV中子脉冲对探测器进行了研究.结果表明:PIN脉冲中子探测器对脉冲γ辐射不灵敏,对脉冲中子辐射的灵敏程度依赖于中子辐射转换靶,探测器的信噪比达到30∶1,是一种在中子、γ混合脉冲辐射场中测量脉冲中子的新型探测器     

提高辐射场特定区域n／γ值初步实验研究

为满足用户抗辐射加固实验研究的需要，在中国第二号快中子脉冲反应堆上开展了提高特定区域内n/γ值初步实验研究。其中，n是待测辐射场中子注量，γ是相应辐射场的吸收剂量。     

用于脉冲γ强度测量的φ60,1000μm PIN探测器

采用电阻率为10000—20000 Ω·cm的高阻单晶硅材料，研制成功灵敏区尺寸为φ60 mm，耗尽层厚度～1000　μm的大面积厚PIN半导体探测器.设计了该类探测器厚度测量专用的反冲质子测量系统，对探测器的时间响应、γ灵敏度、漏电流、γ/n分辨等物理参数进行了测量和分析，结果表明，这类探测器可满足低强度裂变n/γ混合场中脉冲γ强度测量的需要. 关键词： 大面积 电流型 半导体探测器     

强脉冲γ射线能谱测量仪研制

研制出了一种用于强脉冲γ射线能谱测量的能谱仪,在感应电压叠加器实验平台上,测量了阳极杆箍缩二极管产生的强脉冲γ射线能谱。选择适合强脉冲γ射线测量的Si-PIN探测器阵列和铅过滤片作为测量系统,通过在能谱仪的前部放置不同厚度的铅衰减片,测量了感应电压叠加器的强脉冲γ射线的强度。理论计算了不同能量的光子经过不同厚度的铅衰减片以后在探测器阵列上的能量沉积,得到了探测器的灵敏度曲线。利用探测器上的理论计算的电荷量和实验波形的对应关系,求解了该加速器的能谱。光子的最高能量约为1.44 MeV,平均能量为0.68 MeV,其中能量在0.4~0.8 MeV范围内的光子数最多,占74.3%。     

用于脉冲γ强度测量的Ф60,1000μmPIN探测器

采用电阻率为10000—20000Ω.cm的高阻单晶硅材料,研制成功灵敏区尺寸为60mm,耗尽层厚度~1000μm的大面积厚PIN半导体探测器.设计了该类探测器厚度测量专用的反冲质子测量系统,对探测器的时间响应、γ灵敏度、漏电流、γ/n分辨等物理参数进行了测量和分析,结果表明,这类探测器可满足低强度裂变n/γ混合场中脉冲γ强度测量的需要.     

特征γ射线谱分析的蒙特卡罗模拟技术

蒙特卡罗方法(MC)是模拟核探测问题的理想方法,用中子照射客体,中子诱发产生非弹γ和俘获γ,通过特征γ射线能谱和时间谱分析,确定客体核素组成和重量百分比.本文基于非弹γ和俘获γ时间门测量技术,给出了脉冲源发射下探测器响应计数公式.在中子与核作用产生次级光子方面,采用期望值估计(expect value estimator,EVE)产光.为了避免大量小权光子模拟带来的计算存储量增加,设计了EVE产光与直接估计(direct estimator,DE)产光耦合.仅增加少量计算时间,便实现了特征γ射线解谱.数值模拟在自主MC软件JMCT上开展,计算结果初步验证了方法的正确有效性.     

组合式Si-PIN 14 MeV中子探测器

提出了一种在多片Si-PIN探测器中间用2mm厚的聚乙烯作为灵敏度增强介质，采用加法电路模式进行信号输出的组合式新型DT聚变中子(14MeV)探测技术原理. 这种组合的主要特点有： 1)大幅度提高了Si-PIN探测器的中子灵敏度和测量统计性； 2)提高了探测器的n/γ分辨本领； 3)在实现多个探测器信号相加的同时，组合探测器相对于单片探测器时间响应没有明显改变. 从实验及理论上对组合探测器的14MeV中子及1.25MeV γ灵敏度、n/γ分辨，时间特性和测量统计性进行了研究.     

强脉冲γ射线能谱测量仪研制北大核心

研制出了一种用于强脉冲γ射线能谱测量的能谱仪,在感应电压叠加器实验平台上,测量了阳极杆箍缩二极管产生的强脉冲γ射线能谱。选择适合强脉冲γ射线测量的Si-PIN探测器阵列和铅过滤片作为测量系统,通过在能谱仪的前部放置不同厚度的铅衰减片,测量了感应电压叠加器的强脉冲γ射线的强度。理论计算了不同能量的光子经过不同厚度的铅衰减片以后在探测器阵列上的能量沉积,得到了探测器的灵敏度曲线。利用探测器上的理论计算的电荷量和实验波形的对应关系,求解了该加速器的能谱。光子的最高能量约为1.44 MeV,平均能量为0.68 MeV,其中能量在0.4-0.8 MeV范围内的光子数最多,占74.3%。     

快中子堆脉冲工况下γ能谱的实验测定

根据不同能量的光子经过不同材料和厚度的减弱体时其减弱程度不同, 利用 不同的减弱体材料和热释光探测元件设计了用于快中子堆γ谱测量的叠层式探测器. 基于GRAVEL方法,编写了连续谱的解谱程序, 并对该程序进行了实验验证, 最终测定了快中子堆堆外场点的γ能谱.