脉冲辐射场中子探测器死时间效应研究
hpgeγ谱仪系统死时间校正方法的实验研究
hpgeγ谱仪系统死时间校正方法的实验研究HPGe（HighPurityGermanium）γ谱仪系统是目前应用最广的核分析仪器之一，其精度和分辨率都非常高。
但是，由于其本身的物理特性和电子学处理等方面的限制，会产生一个死时间（或称为计数率饱和时间）的效应。
这种死时间效应会导致测量结果的偏差，因此需要通过合理的校正方法来消除这种影响。
正文：HPGeγ谱仪的死时间效应产生的原因可以归结为两个方面，即物理效应和电子学效应。
物理效应是指当一个探测器正在进行探测时，它不能同时响应两个或以上的入射γ射线，因为第一个γ射线的能量释放会产生电子对，而这些电子要一定时间才能重新组合为一个电子，然后才能继续响应下一个γ射线的能量释放。
这个时间间隔就是探测器的死时间。
电子学效应是指当探测器响应一个γ射线时，信号处理电路需要一定时间来处理并记录这个信号，而这个时间间隔也会被计入探测器的死时间中。
为了消除探测器死时间带来的影响，需要进行死时间校正。
常见的死时间校正方法有以下几种：1. 单道法单道法是一种简单的校正方法，其基本思想是通过在探测器上选择一个固定的门限，来消除死时间带来的影响。
当一个γ射线进入探测器后，探测器会记录下它的信号，然后在规定的时间段内（称为门宽）不再接受其他信号。
这样，就可以消除探测器死时间带来的影响。
但是单道法的精度比较低，只适用于低计数率的情况。
2. 双道法双道法是通过选择两个门限来消除死时间带来的影响，它的精度比单道法高，因为它可以考虑到信号的能量分布。
双道法的基本思想是，在探测器上选择两个不同的门限，然后对于一个γ射线，如果它的信号在这两个门限之间，就记录下来，否则就丢弃。
双道法可以消除一部分死时间带来的影响，但是对于高计数率的情况效果不理想。
3. 线性外推法线性外推法是一种更为精确的死时间校正方法，它可以通过对计数率的数据进行线性外推来消除死时间带来的影响。
线性外推法的基本思想是，通过测量样品的计数率，得到一个线性的关系式，然后利用这个关系式来进行外推。
新型亚纳秒有机闪烁纤维中子探测器
新型亚纳秒有机闪烁纤维中子探测器丁楠;刘亚南;吴静;谢鸿志;陈亮【摘要】介绍了一种应用于脉冲中子时间谱测量的新型亚纳秒有机闪烁纤维中子探测器,叙述了这种中子灵敏型探测器的探测原理,详细阐述了探测器的结构设计及具体的制作工艺,并给出了达到的技术指标.同时报道了为制作探测器而研制的一种新型亚纳秒有机闪烁纤维,介绍了闪烁纤维的选材、制作及其时间响应特性.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2014(009)001【总页数】5页(P93-96,100)【关键词】有机闪烁纤维阵列;中子灵敏度;时间响应;中子探测器【作者】丁楠;刘亚南;吴静;谢鸿志;陈亮【作者单位】中国电子科技集团公司第八研究所,合肥230000;中国电子科技集团公司第八研究所,合肥230000;中国电子科技集团公司第八研究所,合肥230000;西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024【正文语种】中文【中图分类】TL8120 引言脉冲中子辐射场是由脉冲中子、γ射线及电磁脉冲等组成的混合辐射场，具有强度大、动态范围宽、时间快等特点。
脉冲中子时间谱测量除要求探测器满足脉冲探测的基本要求外还需要解决以下几个突出难点：空间距离限制、γ射线干扰、散射本底等。
闪烁型探测器是辐射探测领域较为常见的一类探测器，工作在电流模式，可实现灵敏度调节，比较适合脉冲辐射场探测。
但是普通的闪烁型探测器不适合脉冲中子测量，因为其对γ射线的响应灵敏度强于对中子的响应灵敏度。
闪烁薄膜和有机闪烁纤维阵列中子探测器是用于脉冲中子测量的闪烁型探测器，它们优化了结构设计使探测器具有抑制γ射线干扰的能力，但其光电转换装置需要安置在闪烁体附近收集闪烁体发光，为了降低散射中子和γ射线对光电转换器的干扰，要对光电转换器进行严格的准直和屏蔽，受空间距离的限制使准直和屏蔽难以达到要求，故此类探测器也难以满足中子时间谱测量的要求。
因此，研制具有强抗电磁干扰能力、高n/γ灵敏度比值、低屏蔽要求、快时间响应的中子探测器是实现脉冲中子时间谱测量的重要内容。
SiGe HBT的脉冲中子及γ辐射效应
ＥＥＡＣＣ ： ２ ０ ５６ Ｊ
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ５２ Ｎ ２ ．
文献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：０ ５ ．１ ７ ２ ０ ）１０ ７ ．６ ２ ３４ ７ （０ ７ ０ —０ ８０
１ 引 言
采用 能带 工 程 研 制 的应 变 Ｓ／ ｉ ／ ｉ 质 结 ｉＳＧｅ Ｓ 异 双极 晶 体 管 （ Ｔ） 普 通 的 Ｓ Ｂ Ｔ 相 比， ｉ ＨＢ 与 ｉ Ｊ ＳＧｅ ＨＢ Ｔ器 件 具 有 频 率 高 、 噪声 低 、 输 快 、 流 增 益 传 电 大、 良好 的低温 性 能 、 与成 熟 的 Ｓ 工 艺兼 容 、 集 易 ｉ 易 成等 特 点 ， 而被 广 泛 用 于 数 字 、 拟 、 因 模 ＲＦ及 微 波 电路 ． 微 波 领 域 ， 于 Ｓ 材 料 器 件 的 局 限 性 和 在 由 ｉ
２ 实 验
２ １ ＳＧ Ｂ ． ｉ ｅＨ Ｔ器件结 构
Ｇａ 材料 器 件 的 高 成 本 、 成 度 不 高 等 缺 陷 ， Ａｓ 集 使 ＳＧｅ材料 器件 的 应用 研 究 显 示 出 良好 的市 场 发 展 ｉ
前景．
本 实 验使用 的 ＳＧｅＨＢ ｉ Ｔ器件 管 芯是 由北 京清 华大学 微 电子 研 究 所 采 用 超 高 真 空 气 相 淀 积 技 术 （ ＵＨＶ／ ＶＤ） ０ ８ｔ 的工 艺线 上研 制而 成 ， 中 Ｃ 在 ．ｂ ｍ 由 国 电子科 技 集 团 第 １ ３研 究 所 完 成 管 芯 陶 瓷 外 壳 （Ｔ ３ 封 装 工 艺 ， 件 管 芯 的 结 构 如 图 １所 示 ． Ｓ ２） 器 ＳＧｅＨＢ ｉ Ｔ器 件 的 硅 衬 底 片 为 电 阻 率 ～３ ｍＱ ・ ｍ ｃ 的ｎ 型 （ ０ ＞ 片 ， 度 约 为 ２ ０ｔ 掺 杂 浓 度 为 １０ 硅 厚 ０ｖ ｍ， ２ ０×１ ｃ ． ０ ｍ～． 电 区为 ｎ 型硅 外 延层 ， 杂 浓度 集 一 掺
强辐射环境下高能脉冲裂变中子探测方法
张忠兵， 欧阳晓平 ， 陈 亮， 张显鹏， 李宏云
（ 北 核 技 术 研 究 所 ，西 安 ７ ０ ２ ） 西 １ ０ ４
摘 要 ： 在 研 究 通 道 衰 减 、 测 方 法 分 离 和 探 测 器 中子 ／ 探 射 线 本 征 分 辨 的基 础 上 ， 究 了测 量 高 能 脉 冲 研 裂 变 中子 数 目的探 测 技 术 。基 于 电流 型 ｓ— Ｉ 探 测 器 ， 计 了 减 本 底 的背 靠 背 探 测 结 构 ， 出 了 测 量 强 ＾射 ｉ Ｎ Ｐ 设 给 ｙ
１ ５Ｍ ｅ 。 ．９ Ｖ
从 图 １可 以看 出 ， 变 中子 数 目随着 能 量 增 加 而 迅 裂 速减 少 ， 能量 越 高 ， 对应 的裂 变 中子 数 目越少 。在 脉 冲状 态下 ， 欲测 量 能量 Ｅ ＞Ｅ 的裂 变 中子数 ， 要 消除 Ｅ ＜ 需 Ｅ 裂 变 中子 的干 扰 。根 据 式 （ ） 不 同能量 阈 Ｅ １， 以上 裂
冲 裂变 中子 测量 更是 一项 新 的研究 课题 。测量 高能 脉 冲裂 变 中子 或特 定 能量 段 中子 ， 获 得 它们 在 脉 冲 裂变 可 中子总 数 中的 比份 ， 而 提供 能量 分布 相关 信息 ， 从 对研 究 脉 冲裂 变 过程 有 重要 意 义 。但 是 ， 有 的 中子 能谱 测 现 量 技术 、 冲 中子 测量 方法 及 相应 的探 测器 系统 都难 以直接 应 用 于测 量 高能 脉 冲 裂 变 中子［ 。以脉 冲 反应 堆 脉 ４ ］
线 和 低 能 散 射 中 子 干 扰 信 号 及 有 效 扣 除强 辐 射 本 底 的 实 现 方 法 ， 终 实 现 了 高 ｎ ｎ和 ｎ 分 辨 测 量 和 强 裂 变 最 ／ ／
对_不灵敏的PIN脉冲中子探测器_杨洪琼
5 结论
根据目前的研究结果表明: PIN 脉 冲中子探测 器对 C脉冲辐射不灵敏; 对中子脉冲辐射的灵敏程 度依赖于中 子辐射 转换靶; 探 测器 的信噪 比达 到 30B1; 研究获得了预期的满意效果.
3 HU M eng-Chun et al. Nuclear Electronica& Detect ion Technology, 2002 22 ( 4) : 338- 342 ( in Chinese)
( 胡孟春等. 核电子学与探测技术, 2002, 22 ( 4) : 338 ) 342) 4 LIU Qing-Zhao. The Diagnosis Technology of Pulse Radiat ion Filed. Be-i
闪烁探测器 GD100 是指 GD100 光电管加 ST401 闪烁体组成; 闪烁探测器 GD40 是指 GD40 光电管加 ST401 闪烁 体组成. PIN 半导 体对、GD100 和 GD40 放置分别在距离中子源 6 ) 16cm 之间, 由于距离太 近以及脉冲中子源本身的宽度, C和 DT 中子的飞行 时间差不能将 C和中子波形分开. 因此, 在图 7 中 和图 10、图 11 的下波形中, 分别只显示出了一个波 形, 这个波形是 C脉冲和 DT 中子脉冲的叠加.
图 9 PIN 脉冲中子探测器与 PMT 输出波形比较 上: PIN 脉冲中子探测器; 下: PMT 探测器输出.
图 6 DPF 实验装置图
补偿调制后的 PIN 半导体对的输出 DT 中子脉 冲波形( 同一发脉冲) 见图 7; PIN 脉冲中子探测器 和无 CH2 辐射转换靶的输出 DT 中子脉冲波形见图 8; PIN 脉冲中子探测器的输出波形与闪烁探测器的 输出波形比较( 分别为同一发脉冲) 见图 9、图 10 和 图 11.
CSNS辐射场分析及中子剂量探测技术研究的开题报告
CSNS辐射场分析及中子剂量探测技术研究的开题报告一、研究背景中国散裂中子源（China Spallation Neutron Source，简称CSNS）是我国重大科技基础设施之一，它是一台公认的千万亿级中子源，是世界上少数几个中子源之一。
CSNS的建设和运行对于我国的材料科学、新能源、生命科学和环境科学等领域的研究具有重要意义。
但是，CSNS的运行会产生高能中子辐射，对周围人员和设备会产生一定的辐射风险。
因此，对于CSNS辐射场的分析和中子剂量探测技术的研究具有重要的现实意义。
二、研究目的与意义本研究旨在对CSNS辐射场进行全面的分析，建立辐射场模型，并通过中子剂量探测技术进行实时动态监测，以提高辐射防护的水平和科学性。
研究意义在于：1.为CSNS辐射安全提供科学依据，为辐射防护提供技术支撑。
2.探究中子剂量探测技术的适用性和可靠性，为其在其他相关领域的应用提供参考。
三、研究内容和方法本研究主要包括以下内容：1.建立CSNS辐射场模型。
首先，通过文献综述和实地勘察获得辐射源的参数数据。
然后，采用Monte Carlo方法建立辐射场模型，分析其能量分布、空间分布和时间分布等特征。
2.设计中子剂量探测系统。
结合CSNS辐射场的特点，设计中子剂量探测系统，并进行实验验证。
3.进行数据收集和处理。
利用所设计的中子剂量探测系统收集辐射场的数据，并进行处理和分析。
此外，还将通过对比不同探测方法和不同探测器的数据结果，对中子剂量探测技术的适用性和可靠性进行评估。
4.撰写论文。
总结研究成果，撰写开题报告和论文。
本研究主要采用理论分析和实验研究相结合的方法，通过对CSNS辐射场的建模和中子剂量探测系统的实验验证，对辐射场进行深入分析，为辐射防护提供科学依据和技术支撑。
四、研究进度计划本研究总时限为两年，具体进度计划如下：第一年：1. 完成文献综述和实地勘察，获取辐射源的参数数据，建立CSNS辐射场模型。
2. 设计中子剂量探测系统。
脉冲X射线参考辐射场设计与研究
第43卷㊀第6期2023年㊀11月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.43㊀No.6㊀㊀Nov.2023㊃辐射防护监测㊃脉冲X 射线参考辐射场设计与研究高㊀飞,张昕宇,丁雨阳,刘蕴韬,王菲菲,陈义珍,刘佳瑞,倪㊀宁,王子琳,王子业,赵㊀旭(中国原子能科学研究院,计量与校准技术重点实验室,中核核工业计量与测试技术重点实验室,北京102413)㊀摘㊀要:脉冲辐射在新型探测器研制㊁工业探伤㊁X 射线诊断㊁核事故应急和科研等领域中已经得到了广泛应用,其辐射剂量(率)测试难度极大㊂为解决主动式辐射剂量仪的脉冲响应测试技术难题,基于多种X 射线机建立了脉冲X 射线参考辐射场,结合次级标准电离室及脉冲时间测量系统开展了脉冲辐射剂量(率)定值㊂实验结果表明,所建立的脉冲X 射线参考辐射场的脉冲宽度在25ns ~10s 之间可调,瞬时剂量率范围为:5mSv /h ~6.7ˑ105Sv /h ,可广泛开展主动式辐射剂量仪的脉冲响应特性研究,对于解决脉冲辐射剂量监测仪器的校准难题具有重要意义㊂关键词:脉冲X 射线;电离室;主动式辐射剂量仪;响应中图分类号:TL72文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-12-19基金项目:国家质量基础设施体系专项(2022YFF0607303)㊂作者简介:高飞(1983 ),男,2005年7月毕业于辽宁大学物理学专业,2008年7月毕业于中国原子能科学研究院粒子物理与原子核物理专业,获硕士学位,2013年7月毕业于中国原子能科学研究院辐射防护及环境保护专业,获博士学位,研究员㊂E -mail:83jerry@㊀㊀脉冲X 射线具有持续时间短,瞬时剂量率高等特点,其辐射剂量测量难度极大㊂以ns 级的辐射脉冲为例,其单次脉冲剂量往往会达到1μSv 以上,瞬时剂量率可达105Sv /h 以上㊂对于像G -M 计数器㊁半导体探测器等均存在测量堆积和探测死时间问题[1-3],难以达到如此高的剂量率响应,即仪表存在过响应问题,这必然影响监测结果的准确性[4];主动式电子剂量计存在测量时间周期,为了降低剂量计能耗,两次测量周期间隔可达几秒,如果脉冲辐射发生在仪表测量周期间隔时间内,很可能发生漏记事件从而极大地影响测量结果的准确性,造成测量结果严重偏低;人员误闯辐射场事故对于主动式个人剂量计来讲也是一次大剂量的脉冲事件㊂此外,核临界事故也是典型的脉冲辐射,核临界事故指的是含易裂变材料的系统由于某种意外原因引起的非预计的临界或超临界事件㊂以某典型的核临界事故为例,总共发生约1019次裂变,在最初的0.5s 内发生了约1018次裂变,接连在数小时内,每间隔约10min 产生一个裂变脉冲,每次裂变持续时间不超过0.5s㊂因此,核临界事故产生的中子及X㊁γ射线属典型的脉冲辐射㊂为了解决主动式辐射剂量仪的脉冲响应测试技术难题,有必要建立脉冲X 射线参考辐射场以解决主动式电子剂量计的校准难题㊂国际电工委员会IEC 60846-1:2009[2]中指出主动式辐射剂量仪的响应时间不应大于10s,因此本文对持续时间小于10s 的电离辐射归为脉冲辐射㊂对涉及医学诊断㊁材料测试㊁射线探伤和科学研究等领域中的脉冲X 射线进行分类,列于表1㊂本文对基于γ放射源㊁稳态X 光机和脉冲X 光机建立脉冲参考辐射场的可行性进行探讨,根据实际需要基于多种X 射线机研究建立脉冲X 射线参考辐射场,并对脉冲宽度㊁脉冲剂量和瞬时剂量率等辐射特性进行研究㊂1㊀基于γ放射源的脉冲辐射场㊀㊀根据国际标准化组织ISO 4037-1[5]相关标准要求,在计量标准实验室内需要采用多枚不同活度的同位素放射源(60Co 和137Cs)和X 光机以建立多种参考辐射用于仪表校准㊂137Cs 同60Co 相比,γ射线能量更低,便于屏蔽,因此国际上通常基于137Cs 放射源研究建立脉冲辐射场㊂基于137Cs㊃655㊃高㊀飞等:脉冲X 射线参考辐射场设计与研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀表1㊀典型脉冲辐射参数Tab.1㊀Typical parameters of pulsed radiation放射源建立脉冲辐射场通常有两种技术方案,即 稳态源法 和 动态源法 ,技术路线如图1和图2所示㊂图1㊀ 稳态源法 产生脉冲γ辐射场Fig.1㊀Generation of pulsed gamma radiation fieldby steady state source method图2㊀ 动态源法 产生脉冲γ辐射场Fig.2㊀Generation of pulsed gamma radiationfield by dynamic source method如图1所示,基于 稳态源 和 动态快门 的方式产生脉冲γ射线, 稳态源 产生的γ射线经准直光阑准直后形成连续均匀的γ射线辐射场,经 动态快门切割后形成脉冲γ射线辐射场㊂ 动态快门 通常采用轮盘设计,如图3所示㊂要获得快脉冲,需要采用轴承及高速驱动技术对快门进行支撑和旋转㊂假设轮盘半径为15cm,切割光阑孔径为3cm,以转速为60r /s 为例,由此产生的脉冲γ辐射场的脉冲宽度约为0.5ms,脉冲频率为60Hz㊂以目前工艺水平,最高转速可达6000r /s 以上,由此产生的脉冲γ辐射场的脉冲宽度可达5μs㊂此外,相同转速条件下通过调整切割光阑孔径也可调节脉冲宽度,如图4所示,调节轮盘转速可以调节脉冲频率㊂图3㊀轮盘式动态快门Fig.3㊀Wheel type dynamic shutter图4㊀宽光阑轮盘式动态快门Fig.4㊀Wheel type dynamic shutter with wide collimator如图2所示,基于 动态源 和 稳态准直光阑 的方式同样可以产生脉冲γ射线㊂通常将137Cs 同位素放射源置于轮盘上,通过旋转轮盘的方式实现γ射线的脉冲输出㊂通过调节转速可以获得不同的脉冲频率㊂还可以将137Cs 同位素放射源置于屏蔽管道中,利用高压气体推动同位素放射源在屏蔽管道中快速移动以实现γ射线的脉㊃755㊃㊀辐射防护第43卷㊀第6期冲输出,原理如图5所示㊂图5㊀气动脉冲γ辐射场Fig.5㊀Pneumatic pulsed gamma radiation field本文列举了几种基于γ辐射源的脉冲γ射线参考辐射场的产生方法,由于γ射线能量高,不便于屏蔽,机械设计难度大,旋转动态快门对轴承强度和同轴度要求较高,不便于加工且后续维护成本高,因此拟基于X 光机建立脉冲X 射线辐射场,用于开展脉冲辐射剂量仪中低能量范围内的脉冲响应特性研究㊂2㊀脉冲X 射线辐射场的建立2.1㊀基于稳态X 光机的脉冲辐射场㊀㊀稳态X 光机的管电压调节范围为10~225kV,管电流调节范围为0~15mA,最大功率2.25kW,双焦点尺寸分别为0.4mm 和1.0mm㊂X 光管置于屏蔽箱中,X 光管焦点置于准直光阑轴线上,通过脉冲快门实现稳态X 射线的脉冲化输出,如图6所示㊂图6㊀基于稳态X 光机的脉冲X 射线辐射场Fig.6㊀Pulsed X-ray radiation field based onsteady state X-ray machine本文使用脉冲快门实现稳态X 射线的脉冲化输出,脉冲快门由高速气缸㊁滑轨㊁气缸支架和钨合金快门等部分组成,如图7所示㊂快门速度约为1m /s,可实现脉冲宽度为15ms 的单脉冲X射图7㊀脉冲快门组成图Fig.7㊀Composition diagram of pulse shutter线输出,距离参考点0.5~3m 处,辐射场直径7~70cm㊂参考国际标准ISO 4037-1[5]的要求建立窄谱系列脉冲式X 射线参考辐射(N 系列),参考国际标准IEC 61267 2005[6]的要求建立医用诊断系列脉冲式X 射线参考辐射(RQR 系列),脉冲X 射线辐射质的平均能量参数列于表2和表3㊂表2㊀脉冲X 射线参考辐射场中N 系列辐射质的基本参数Tab.2㊀Pulsed radiation parameters of N series表3㊀脉冲X 射线参考辐射场中RQR 辐射质的基本参数Tab.3㊀Pulsed radiation parameters of RQR2.2㊀基于脉冲X 光机的脉冲辐射场㊀㊀放射诊断X 光机是能够产生毫秒级脉冲X 射线的典型设备,具有功率高㊁脉冲宽度可调等优点,因此本文基于放射诊断用X 光机建立毫秒级脉冲X 射线参考辐射场㊂脉冲X 射线照射装置主要包括:诊断X 射线机(包括:高压发生器㊁旋转阳极X 射线管㊁阳极靶材和Be 窗等)㊁附加过滤㊁定㊃855㊃高㊀飞等:脉冲X射线参考辐射场设计与研究㊀位装置㊁准直器㊁垫板㊁实验平台㊁屏蔽室㊁监视和监测系统以及控制软件等,如图8所示㊂结合MCNP程序对脉冲X射线参考辐射场进行建模[7-13],计算模型主要包括:阳极靶材㊁准直光阑㊁附加过滤㊁垫板和实验台等,模拟计算了空气比释动能-剂量当量转换因子[14]㊂脉冲X光机的高压发生器由加拿大生产,该产品采用 电子杠杆 技术精确控制脉冲时间T pulse,脉冲电压信号无机械惯性延时,控制灵敏,脉冲上升和下降时间分别为0.6ms和1.2ms,输出的脉冲波形满足实验要求㊂旋转阳极X射线管由美国生产,该射线管的靶材料为钨-铼合金㊂脉冲X射线系统的主要技术指标:管电压范围:40~150kV,1kV连续可调;管电流调节范围:1~800mA;脉冲持续时间T pulse: 1ms~10s㊂基于脉冲X光机并参考IEC61267[7]和ISO4037-1[5]标准建立了RQR5㊁RQR10㊁N60㊁N80和N150等辐射质[14-15]㊂如图8所示,脉冲X射线经Be窗㊁准直光阑㊁附加过滤准直器和定位装置后垂直向下照射㊂实验平台尺寸为30cmˑ30cm,位于脉冲X射线参考辐射的轴线上,可在导轨上进行x㊁y㊁z三维移动与定位,定位精度1mm㊂垫板位于脉冲X射线参考辐射的最底端,由5mm厚的铝材料制成,能够有效降低地面的散射辐射㊂2.3㊀基于便携式X光机的脉冲辐射场㊀㊀纳秒级脉冲X射线主要用于加速器辐照应用㊁辐射加工㊁放射治疗㊁瞬态成像和等离子体研究等领域,应用广泛㊂本文基于美国Golden公司生产的XRS-3便携式脉冲X射线发生器产生纳秒级脉冲X射线参考辐射场,如图9所示㊂其中便携式脉冲X射线发生器的管电压为270kV,脉冲宽度为25ns,频率为15Hz㊂附加0.5mmAl过滤以降低低能X射线,距离便携式脉冲X射线发生器焦点15cm处设置有监督电离室(德国PTW 公司生产,型号为TW34014)和钨合金准直光阑,张角为15ʎ㊂3㊀脉冲X射线次级标准电离室㊀㊀脉冲X射线次级标准电离室由自研的SSPR 型平板电离室[16]和德国PTW公司生产的34035型平板电离室组成,量值均溯源至德国联邦物理技术研究院(以下简称德国PTB)㊂图8㊀基于脉冲X光机的参考辐射示意图Fig.8㊀Schematic diagram of referenceradiation 图9㊀纳秒级脉冲X射线辐射场示意图Fig.9㊀Schematic diagram of nanosecondpulsed X-ray radiation field SSPR型脉冲X射线平板电离室用于确定毫秒级脉冲X射线的单脉冲剂量D pulse[16],电离室结构如图10所示㊂SSPR型脉冲X射线次级标准电离室在连续稳态X㊁γ射线参考辐射场完成辐射剂量学性能测试后[16],在德国PTB脉冲X射线参考辐射场中进㊃955㊃㊀辐射防护第43卷㊀第6期图10㊀平板型空腔电离室结构示意图Fig.10㊀Structure diagram of plate cavity ionization chamber行校准㊂德国PTB 同德国西门子公司共同研建脉冲X 射线发生系统,该系统采用 栅控 的方式提供脉冲辐射,上升时间和下降时间可以缩短至50μs㊂脉冲X 射线管置于屏蔽箱中,沿着射束方向分别设计有快门㊁附加过滤㊁准直器㊁监督电离室和背散射屏蔽器等,结构如图11所示[17]㊂图11㊀德国PTB 脉冲X 射线照射装置结构图Fig.11㊀Pulsed X-ray facility in PTB在对脉冲X 射线平板电离室进行校准时,分别使用了德国PTB 建立的RQR 系列和N 系列脉冲X 射线参考辐射场,曝光时间分别为:1ms㊁10ms㊁100ms 和500ms,次级标准电离室到X 光机焦点的距离为70~200cm,如图12所示㊂校准过程中自研的脉冲X 射线平板电离室置于参考位置处,配合使用PTW 公司生产的UNIDOS webline 剂量计,置于辐射剂量档(又称:累积档),开启脉冲X 光机,并根据式(1)确定脉冲X 射线次级标准电离室的校准因子,具体结果列于表4㊂图12㊀平板电离室脉冲X 射线校准实验Fig.12㊀Pulsed X ray calibration ofplate ionization chamberN SSPR =K pulseM SSPR(1)式中,K pulse 为脉冲X 射线参考辐射场中参考点处的单脉冲约定真值,μGy;M SSPR 为脉冲X 射线次级标准电离室的指示值,μGy;N SSPR 为脉冲X 射线次级标准电离室的校准因子,无量纲㊂SSPR 型脉冲X 射线次级标准电离室经校准后可用于毫秒级脉冲X 射线辐射场的剂量定值工作㊂此外,将德国PTW 公司生产的34035型平板电离室在德国PTB 建立的纳秒级脉冲X 射线辐射场中进行了校准,其纳秒级脉冲X 射线辐射场能量不可调,且管电流不可调,校准用脉冲X 光机管电压为220kV,管电流为0.25mA,脉冲宽度为25ns,单脉冲剂量为5.72μSv㊂校准后的34035型平板电离室可用于本项目建立的纳秒级脉冲X 射线参考辐射场的剂量测量,该电离室校准因子为0.99㊂㊃065㊃高㊀飞等:脉冲X 射线参考辐射场设计与研究㊀表4㊀脉冲X 射线次级标准电离室校准结果4㊀脉冲宽度测量系统脉冲时间测量系统由闪烁体探测元件㊁光收集器㊁光电转换器件(Si -PIN 光电二极管)㊁前放㊁示波器和直流电源等几部分组成㊂闪烁体探头受到脉冲X 射线照射时产生荧光,荧光通过光收集器传送到光电转换器件(Si -PIN 光电二极管)产生电信号,经电子学系统显示脉冲X 射线持续时间㊂脉冲宽度测量系统是通过将脉冲辐射转化为脉冲电信号,测量电信号波形宽度得出脉冲辐射的持续时间㊂根据时间测量的一般要求,测试系统响应需比待测脉冲信号快3倍以上㊂本工作采用CsI(Tl)晶体作为获取毫秒级脉冲X 射线时间的探测器,使用日本Hamamatsu 公司的S3590-19型Si -PIN 光电二极管作为CsI 晶体输出的光电转换器㊂该型号硅光二极管的光谱响应范围为340~1100nm,适用于CsI 晶体,其光灵敏度约为0.58A /W,暗电流最大值约为10nA,截止频率为40MHz,经测试,该系统可用于毫秒级脉冲宽度测量,如图13所示㊂5㊀脉冲辐射场特性研究5.1㊀脉冲时间测量㊀㊀脉冲时间测量系统会在示波器上显示脉冲X 射线输出波形,脉冲时间由式(2)得出:t pulse =t a -t b(2)式中,t pulse 为脉冲时间;t a 为脉冲起始时间;t b 为脉冲结束时间㊂根据示波器显示的脉冲输出波形确图13㊀脉冲时间测量系统Fig.13㊀Pulsed time measurement system定脉冲时间㊂脉冲X 射线时间宽度t pulse 如图14~18所示㊂5.2㊀参考值定值㊀㊀利用SSPR 型脉冲X 射线平板电离室对基于稳态X 光机和诊断X 光机的脉冲X 射线参考辐射场剂量进行测量,脉冲次级标准电离室采用相应辐射质下校准因子,测量单位为空气比释动能,可通过乘以相应的转换系数得到周围剂量当量和个人剂量当量[15-17],测量位置到X 光机焦点的距离为1m㊂利用德国PTW 公司生产的34035型平板电离室对便携式脉冲X 射线发生器产生的脉冲X 射线进行测量,测量单位为个人剂量当量,测量位置到便携式脉冲X 射线发生器焦点的距离为1m㊂脉冲X 射线参考辐射场部分辐射质的单脉冲剂量和瞬时剂量率列于表5㊂㊃165㊃㊀辐射防护第43卷㊀第6期图14㊀基于稳态X 光机的脉冲X 射线辐射宽度(平台区+上升沿+下降沿)Fig.14㊀Pulse X-ray radiation width based on steady state X-ray machine (platform area +rising edge +falling edge)图15㊀基于诊断X 光机的脉冲X 射线宽度(脉冲宽度:5ms )Fig.15㊀Pulse X-ray width measurement based ondiagnostic X-ray machine (5ms)图16㊀基于诊断X 光机的脉冲X 射线宽度(脉冲宽度:10ms )Fig.16㊀Pulse X-ray width measurement based ondiagnostic X-ray machine (10ms )㊀㊀如表5所示,本文所建立的脉冲X 射线参考辐射场可用于开展各类辐射防护仪器及个人剂量计的脉冲辐射响应特性研究,并可为核临界事故γ辐射报警仪提供测试条件㊂6㊀脉冲响应测试利用已经建立的脉冲X射线参考辐射场对四图17㊀基于诊断X 光机的脉冲X 射线宽度(脉冲宽度:50ms )Fig.17㊀Pulse X-ray width measurement based ondiagnostic X-ray machine (50ms)图18㊀基于诊断X 光机的脉冲X 射线宽度(脉冲宽度:100ms )Fig.18㊀Pulse X-ray width measurement based ondiagnostic X-ray machine (100ms )款主动式辐射剂量仪进行测试,探测器置于脉冲X 射线参考辐射场的轴线上,焦点到探测器参考点的距离为1m,其中个人剂量计配备体模㊂调节脉冲X 光机管电压和管电流,曝光时间分别为10ms(单脉冲曝光)和25ns(99次脉冲曝光)㊂根据式(3)计算主动式探测器的响应:㊃265㊃高㊀飞等:脉冲X 射线参考辐射场设计与研究㊀表5㊀脉冲X 射线参考辐射场剂量测量结果R Pulse =MD Pulse(3)式中,R pulse 为主动式探测器的脉冲响应;M 为主动式探测器的读数;Dpulse 为脉冲X 射线辐射场中参考点处的约定真值,该值由研制的SSPR 型次级标准电离室测量给出,参考值列于表5㊂四款主动式探测器中的A 型和B 型为个人剂量计,测量物理量为H P (10),测量过程中放置ISO 体模,C 型和D 型为便携式辐射剂量仪,测量物理量为H ∗(10),在自由空气中进行测试,四款主动式探测器的脉冲响应结果如表6和表7所示㊂其中表6采用基于诊断X 光机的脉冲X 射线辐射场进行照射,脉冲宽度T pulse =10ms,瞬时剂量率H ㊃pulse =461mSv /h,脉冲剂量约定真值为1.280μSv㊂表7采用的参考辐射由99次连续脉冲组成,T pulse =25ns,瞬时剂量率H ㊃pulse =6.676ˑ105Sv /h,脉冲频率f pulse =15Hz,脉冲剂量约定真值为458.964μSv㊂表6㊀几种仪表在单次脉冲辐射场中剂量响应情况Tab.6㊀Dose response of several instruments in single pulsed radiation field表7㊀几种仪表在连续脉冲辐射场中剂量响应情况Tab.7㊀Dose response of several instruments in continuous pulsed radiation field㊀㊀如表6所示,在脉冲宽度T pulse =10ms,脉冲瞬时剂量率H ㊃pulse =461mSv /h 的单脉冲辐照下,只有两款电子式个人剂量计有响应,分别为78.1%和114%,两款主动式周围剂量当量仪读数都为本底,且未显示报警㊂如表7所示,在脉冲宽度T pulse =25ns,脉冲瞬时剂量率H ㊃pulse =6.676ˑ105Sv /h 的99次连续脉冲辐照下,只有一款电子式个人剂量仪有0.49%的响应,其余三款主动式剂量计均无响应㊂7㊀结论㊀㊀本文探讨了基于γ放射源建立脉冲γ射线参考辐射场的可行性,并基于稳态X 光机㊁诊断X 光㊃365㊃㊀辐射防护第43卷㊀第6期机和便携式X射线发生器建立了脉冲X射线参考辐射场㊂基于脉冲X射线次级标准电离室和脉冲时间测量系统完成了脉冲X射线参考辐射场辐射剂量特性研究㊂基于稳态X光机的脉冲X射线参考辐射场脉冲宽度为15ms,基于脉冲X光机的脉冲X射线参考辐射场脉冲宽度为1ms~10s,基于便携式脉冲X射线发生器的脉冲X射线参考辐射场脉冲宽度为25ns,瞬时剂量率范围为:5mSv/h~ 6.7ˑ105Sv/h,可用于开展各类辐射防护仪器及个人剂量计的脉冲辐射响应特性研究,并可为核临界事故γ辐射报警仪提供测试条件㊂基于所建立的脉冲X射线辐射场针对四款主动式辐射剂量计进行测试,测试结果显示主动式辐射剂量计在脉冲辐射场中响应不足,存在读数偏低的现象,不适用于短脉冲㊁高剂量率辐射场的剂量测量,在人员误闯事故及核事故情况下,易发生漏记事件,危害人员安全㊂为了确保放射性工作人员的安全,后续将开展更多种类探测器的脉冲响应特性研究㊂参考文献:[1]㊀International Electrotechnical Commission.Radiation protection instrumentation-Installed dose rate meters,warningassemblies and monitors for X and gamma radiation of energy between50keV and7MeV:IEC60532 2010[S].Geneva: IEC Publication Office,2010.[2]㊀International Electrotechnical Commission.Radiation protection instrumentation Ambient and/or directional doseequivalent(rate)meters and/or monitors for beta,X and gamma radiation Part1:portable workplace and environmental meters and monitors:IEC60846-1 2009[S].Geneva:IEC Publication Office,2009.[3]㊀Yaron Danon,Bryndol Sones,Robert Block.Dead time and pileup in pulsed parametric X-ray spectroscopy[J].NuclearInstruments and Methods in Physics Research A,2004,524:287-294.[4]㊀Peter Ambrosi,Markus Borowski,Michael Iwatschenko.Considerations concerning the use of counting active personaldosemeters in pulsed fields of ionizing radiation[J].Radiation Protection Dosimetry,2010,139(4):483-493. [5]㊀International Organization for Standardization.X and gamma reference radiations for calibrating dosemeters and dose ratemeters and for determining their response as a function of photon energy Part1:radiation characteristics and production method:ISO4037-1 2019[S].Geneva:ISO Publication Office,2019.[6]㊀International Electrotechnical Commission.Medical diagnostic X-ray equipment Radiation conditions for use in thedetermination of characteristics:IEC61267 2005[S].Geneva:IEC Publication Office,2005.[7]㊀徐阳,高飞,肖雪夫,等.过滤X射线参考辐射场特性的蒙特卡罗模拟研究及实验验证[J].原子能科学技术,2017,51(9):1691-1697.XU Yang,GAO Fei,XIAO Xuefu,et al.Study on characteristic of filtered X ray reference radiation field with Monte Carlo method and experimental verification[J].Atomic Energy Science and Technology,2017,51(9):1691-1697. [8]㊀MYMR,Shahriari M,Sarkar S,et al.Monte Carlo simulation of x-ray spectra in diagnostic radiology and mammographyusing MCNP4C[J].Physics in Medicine and Biology,2004,49(21):4897-4917.[9]㊀YI C Y,CHUN K J,HAH S H,et al.Simulation of the mammography X-ray spectrum[J].Journal of Nuclear Scienceand Technology,2008,45(Suppl.5):271-274.[10]㊀Ng K P,Kwok C S,Tang F H.Monte Carlo simulation of x-ray spectra in mammography[J].Physics in Medicine andBiology,2000,45(5):1309-1318.[11]㊀Taleei R,Shahriari M.Monte Carlo simulation of X-ray spectra and evaluation of filter effect using MCNP4C and FLUKAcode[J].Applied Radiation and Isotopes,2009,67(2):266-271.[12]㊀Tavora L M N,Morton E J.Photon production using a low energy electron expansion of the EGS4code system[J].Nuclear Instrument and Methods in Physics Research B,1998,143(3):253-271.[13]㊀Bhat M,Pattison J,Bibbo G,et al.Off-axis X-ray spectra:a comparison of Monte Carlo simulated and computed X-rayspectra with measured spectra[J].Medical Physics,1999,26(2):303-309.[14]㊀高飞,陈东风,肖雪夫,等.主动式电离辐射剂量仪的脉冲X射线响应特性研究[J].辐射防护,2019,39(6):469-474.GAO Fei,CHEN Dongfeng,XIAO Xuefu,et al.Study on pulsed X ray response characteristics of active ionization ㊃465㊃高㊀飞等:脉冲X射线参考辐射场设计与研究㊀radiation dosimeters[J].Radiation Protection,2019,39(6):469-474.[15]㊀International Organization for Standardization.X and gamma reference for calibrating dosemeters and doserate meters andfor determining their response as a function of photon energy Part3:Calibration of area and personal dosemeters and the measurement of their response as a function of energy and angle of incidence:ISO4037-3 2019[S].Geneva:ISO Publication Office,2019.[16]㊀高飞,徐阳,刘蕴韬,等.脉冲X射线次级标准电离室研制及量传技术研究[J].原子能科学技术,2019,53(11):2257-2266.GAO Feinstein,XU Yang,LIU Yuntao,et al.Study on pulsed X ray secondary standard ionization chamber and calibration technology[J].Atomic Energy Science and Technology,2019,53(11):2257-2266.[17]㊀Klammer J,Roth J,Hupe O.Novel reference radiation fields for pulsed photon radiation installed at PTB[J].RadiationProtection Dosimetry,2012,151(3):478-482.Design and research on pulsed X-ray reference radiation fieldGAO Fei,ZHANG Xinyu,DING Yuyang,LIU Yuntao,WANG Feifei,CHEN Yizhen,LIU Jiarui,NI Ning,WANG Zilin,WANG Ziye,ZHAO Xu(China Institute of Atomic Energy,National Key laboratory for Metrology and Calibraiton Techniques,China National Nuclear Corporation,Key Laboratory of Metrology and Measurement Technology,Beijing102413) Abstract:International research on radiation protection dosimetry mainly focuses on continuous radiation. However,pulsed radiation has been widely used in the fields of new detector development,industrial flaw detection,X-ray diagnosis,nuclear accident emergency and scientific research.Pulsed radiation dose(rate) measurement is very difficult.In order to solve the technical problem of pulse response test of active radiation dosimeter,the generation principle of pulsed X-ray and gamma ray radiation field is discussed,and the reference radiation field of pulsed X-ray is established based on a variety of X-ray bined with the secondary standard ionization chamber and pulse time measurement system,the research of pulsed radiation dose(rate)measurement technology is carried out.The experimental results show that the pulse width of the established pulsed X-ray reference radiation field can be adjusted between25ns to10s,and the instantaneous dose rate range is5mSv/h to6.7ˑ105Sv/h,which can be widely used to study the pulsed X-ray response characteristics of active radiation dosimeter.This work can be widely used to study the pulse response characteristics of active radiation dosimeter,which is of great significance to solve the calibration problem of pulsed radiation dose monitoring instrument.Key words:pulsed X ray;ionization chamber;active radiation dosimeters;response㊃565㊃。
脉冲中子、伽马探测系统性能表征与设计技术
Detectors for pulsed neutron and gamma-ray
measurement
作者： 欧阳晓平
作者机构： 西北核技术研究所,西安710024
出版物刊名： 中国工程科学
页码： 44-53页
主题词： 中子 伽马混合场 脉冲辐射探测 探测系统 设计原理 性能参数
摘要：探测系统是获取辐射场特征信息的核心器件，是实施脉冲辐射探测的关键和技术基础，其性能直接决定测试数据的质量和测试方法的选择。
对影响脉冲辐射探测的性能指标进行系统描述、表征是探测系统设计、研制、实际应用和综合性能评价的基础。
用于复杂能谱脉冲中子、伽马混合辐射场时间谱、强度谱测量的探测系统，主要性能包括探测灵敏度、时间响应、能量响应、线性电流和中子、伽马分辨能力等指标参数，这些参数的获得与实现，需要根据中子、伽马射线与物质相互作用的基本原理，构建相应的探测结构和技术原理。
在设计上，综合权衡能量收集和电荷收集方式选择、几何效率完备和高信噪比结合、信号响应和直照响应分离、探测效率与时间特性兼顾、综合性能与使用可靠性一致等设计原则，综合应用这些原则构成了探测系统设计方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
乙烯慢化体和镉吸收层的 Ｈｅ正 比计数管为核 心的气体探测器 。在加 速器束 流强度 为 ｌｍＡ 时 ，周 围剂 量 当 量 比为 １０ ／１０。。可 见 ，加 速器
ｌ３２
流强较高时气体探测器存在严重 的漏计数。
１０‘
针对特定的辐射场有特定 的修正系数也是合理 的 。
Hale Waihona Puke ｌｉｅ 壹 蚕ｌ ０｜
关键词 ：脉 冲中子辐 射场 ；死 时间 ；漏计数 ；中子探测器 ；气体探测器 中图分类号 ： ＴＬ ８２１ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： ０２５８－０９３４（２０１６）２－０１３２－０５
高能物理和加速器技术 的发展 出现了越来 有三类 ：根据加速器束流参数公式修正死时间
越多能量高、流强大的粒子 加速器 ，同时 ，加速 导致的漏计数问题 、利用活化法被动式测量累
器辐射防护变得越来越重要。束流时间结构决 定 了加速 器 中子 辐 射 场 的特 殊 性 ，占空 比定 义 为束 流 时 间 占总 时 间 的百 分 比 ，高 能 加速 器 的 占空 比往往是很低 的，例 如斯坦福直线加速 中 心的 ２２ ＧｅＶ电子直线加速器 ，束流脉冲宽度在 １～２ ｓ，束流重复频率 约 ３６０ Ｈｚ，则其 占空 比 ＜０．１％ ¨ ；ＢＥＰＣＩＩ ２．５ＧｅＶ的 电子直 线 加 速器 束流脉冲宽度为 １ ｎｓ或 ２．５ ｎｓ，束流重复频率 ５Ｏ Ｈｚ，则其 占空 比约 １Ｏ。 Ｊ。占空 比极小 的 加速器运行 时，由于束流损失而使其周围产生 的脉冲辐射场 ，即使在屏蔽体外 ，瞬发的辐射场 也与 初级束 流存 在 紧密 联 系 。
积剂量、根据输 出信号的脉冲幅度反推出总 的 反 应 中子 数 ，进行 补偿 。
文献 ［５］中给 出了以 ＢＦ，正 比计数管为探 头，外包聚乙烯慢化体的 中子剂量仪在电子加 速器周 围脉 冲辐 射 场 中得 到 的输 出模 拟信 号波 形和脉冲幅度谱。中子信号波形参差不齐 ，存 在信号叠加现象 ，无论是两个或三个还是更多 中子信号叠加时都被记录为一个 中子脉 冲；两 种辐射场下脉 冲幅度谱存在 明显差异 ，脉冲辐 射场中的幅度谱 中有两个和三个 中子叠加产生 信号的峰位 。无论是数字示波器输出波形还是 多道 脉冲 幅度器 得 到 的脉 冲幅度 谱都 证 明 了在
图 １ 两种 中子 探 测 器剂 量 当 量 值 对 比
文献［７］提 出了类似方案 ，探测器 结构为 ６．５ ｃｍ厚的石蜡慢化体 中用 ０．２５ ｍｉｌｌ厚银箔 包 ＧＭ计数管。在 ＫＥＫ５００ ＭｅＶ质子 同步加速 器上实 验 ，与 雷姆 仪 和 包 有 聚 乙烯 的 ＢＦ 计 数 管进行了对 比，在辐射场最强处气体探测器漏 计 可达 ７５％ ，银 探测 器 不超 过 ２．５％ 。
摘要 ：以正 比计数管为基础 的中子剂量 当量仪是实现反应 堆和加速器 等 中子辐射场剂 量水平实 时 监测 的重要手 段 ，而探测 器的死时间效应 问题直接关 系到脉 冲中子辐射 场 下量值 的准确 性。本文使 用 “双源法”实验测定 了正 比计数器死 时间 ，使用蒙特卡洛模拟 软件计算 了中子探 测器慢 化体对 中子的慢 化时间 ，推导 出加速器辐 射场 中计数率 与修正 因子的关系式 ，可以实现脉冲辐射场 中子漏计 数补偿。
１ 中子探测器死 时间效 应研究现状
早在 上世 纪六 十年 代 已开始 对 此 问题 的研 究 ，国内外研究人员采 取 的解决方法主要
此类辐射场中以正 比计数管为核心的气体探测 器存 在漏计 数 现象 。
文献［６］中使 用被动式 的银探测器和气体 探测器 同时测量脉 冲辐射场剂量值 ，对 比结果
如图 ｌ所示。图中所示分别为两种探测器在不
收 稿 日期 ：２ｏ１５—１２—２３ 基金 项 目：国 家 重 大 科 学 仪 器 设 备 开 发 专 项
同束流流强下测得的中子剂量 当量 ，ＡｇＲｅｍ是 以银 为核 心 的活化 探 测器 ，ＬＢ６４１１是 以 外包 聚
（Ｙ１ １Ｚ６６５０ＢＺ）资 助。 作者简 介：郭 思明（１９９０一），男 ，山东临沂人 ，在读博 士生 ，主要从 事辐射防护研 究。
Ｈ．Ｄｉｎｔｅｒ等人确定 了中子在 四种常用 的 仪器 的慢化体 中扩散的时间，据此计算 出漏记 数据 ，得 出了确定 的加速器周围中子辐射场中 的校 正 因 子 －８ Ｊ。Ｌ．Ｒｕｂｙ等 人 于 １９６２年 Ｌ３ 和 １９６７年 分 别 提 出 了 适 用 于 １４ ＭｅＶ 和 ２．５ ＭｅＶ脉冲中子辐射场的活化探测器 ， 叩Ｐｂ探测 器比标准 的银探测器具 有更高 的灵敏度 ，而∞ ｚｒ具有稍高的探测效 率。Ｓｌａｕｇｈｔｅｒ Ｄ．Ｒ．等人 使用 ２．５ ｍｌｎ厚 的银活化探测器测量脉冲中子 辐射场 ，可 以测量计数率高达 １０ ／ｓ的中子辐 射 场 Ｊ。Ｍ．Ｃａｒｅｓａｎａ等 人 设 计 了 探 测 器 ＬＵ— ＰＩＮ，由 Ｈｅ管、对数放大器、ＬａｂＶＩＥＷ 程序等组 成 ，从计数管输出信号 出发 ，放大电路 由常规的 线性放大器改为对数放 大器 ，放大 电路输 出的 电压信号转变为 电流信号 ，计算得到计数管内 的核反应总电荷量 ，得 出参加核反应 中子的真 实计数 “ 。
２ 正比计数管死时 间讨论
各种脉冲探测器都存在时 间分辨的问题。
ｌ
探测 器所 能分辨 开 的两个 相 继入 射粒 子间 的最
１０
短时间间隔 ，定义为分辨 时间 Ｔ，在一个粒子入
射 探测器 后 的 一ｒ时 间 内探 测器 无 法准确 记录其
ｌ０。
他 人射的粒子 ，故也 称 之为死 时间 。
第 ３６卷 第 ２期 ２０１６年 ２月
核 电子 学与 探测技 术
Ｎｕｃｌｅａｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．３６ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ． ２０１６
脉 冲 辐 射 场 中子探 测 器 死 时 间效 应 研 究
郭思明 ，王庆斌 ，马忠剑
（１．中国科学 院高能物理研究所 ，北京 １０００４９；２．中国科学 院大学 ，北京 １０００４９）