基于硅光电倍增管的γ闪烁谱仪研究

来源 :南华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xpank
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着核能的大力发展,环境辐射监测越来越受到重视。γ射线探测作为一种重要辐射监测技术,在辐射防护、核医学及核技术应用领域有着重大意义。而闪烁体探测器则是探测γ射线最常用的检测器件之一。为扩大闪烁体探测器的应用范围,对闪烁体探测器中耦合晶体的光电器件提出了新的要求。比如紧凑的结构、低的功耗、大的机械强度、极低的噪声以及对磁场不敏感等,相比于硅二极管、光电倍增管,硅光电倍增管更满足这些条件。硅光电倍增管是近年来兴起的一种由大量工作在盖革模式下的雪崩二极管集成的新型光子探测器。具有体积小,工作电压低,对磁场不敏感,单光子分辨能力强等优点。本工作应对上述要求建立了一套基于硅光电倍增管的γ闪烁谱仪系统,对硅光电倍增管耦合不同闪烁晶体探测γ射线进行了详细的研究。  本文利用蒙特卡罗软件Geant4构建了探测模块几何结构,定义了相关的物理过程,对LaBr3:10%Ce3+,NaI(TI)闪烁晶体耦合SiPM测量γ射线能谱进行了细致的模拟,计算结果以Tree数据模型的形式保存在Root文件中。作为一种有效的粒子输运模拟方法,蒙特卡罗方法存在着计算机时较长的不足,为此本文研究了重要性采样这种减小方差技巧在γ射线监测模拟计算中的应用效果。本文设计了硅光电倍增管的前置适配电路,经电路结构及元器件参数优化有较好的响应输出。数字化谱仪采用插件式能谱仪进行信号的滤波整形及采集处理。对152Eu,137Cs标准源在多种实验环境下的γ能谱特性响应进行测量研究。实验结果与修正后的模拟结果相符合,验证了封装闪烁晶体的材料及晶体本身光学参数在模拟程序中设置的可靠性与合理性。并与传统光电倍增管为光电器件的闪烁体探测装置进行对比,对谱仪温度响应、磁场特性、抗辐照、探测效率、能量线性及能量分辨率等性能指标重点进行了讨论。该套系统结构紧凑、功耗低、不受环境磁场影响、测量γ射线能量分辨率较好、适用于便携式、狭小空间固定式仪表应用。
其他文献
随着社会经济发展,能源的需求量不断增加。伴随着核能的大力发展,产生了大量放射性物质。这些放射性物质在运输和最终处置前,必须对其进行甄别和测量,确定其所含核素及活度。由于
铁路车轮和钢轨传递牵引力和制动力的滚动接触导致的磨耗是影响列车安全、经济运行的重要因素。如何准确地得到钢轨轨头外形曲线及其磨耗参数是困难而重要的工作。本文针对扩
教师在开展语文教学的过程中要充分借助作者留下的空白帮助学生学会运用这种虚实结合的表现手法,培养学生的语文综合能力.画家在绘画时常常借助对景色与空白的巧妙处理来构建
期刊
上海同步辐射装置(The Shanghai Synchrotron Radiation Facility),简称上海光源(SSRF),是一台中能第三代同步辐射光源装置。整个装置包括一台150MeV的电子直线加速器、一台3.5
楔子rn那赤诚的眼睛透亮得与眼前摇晃的怀表重叠又分散,分散又重叠,渐欲昏睡的戚书毅进入了涡旋中延展开的隧道里.外面飘起了绵绵密密的雨,一个清亮的声音萦绕在她的脑海里.r
期刊
文言文是中华民族几千年传统文化的积淀,文言文学习承载着习得文言语法知识、了解祖国传统文化、提高审美情趣、陶冶个人情操等功能.2011版语文新课标指出:“各个学段的阅读
期刊
初中语文教育不仅要注重学生对语文知识的掌握,还要注重学生语文素养和综合素质的培养,所以教师在实际教学中应改变以往的教学模式,创造性运用小组合作学习方式,以达到良好的
期刊
安全的煤矿井下环境是保障矿工身体健康和生产设备安全的重要因素。因此,发展煤矿的信息化监控与管理也是必然的趋势。在现有的矿井环境监控网络中,存在有线布网局限、不灵活和
选入语文课本的文言文,是中国古代文学中的珍品,具有丰富的学习价值,它们既是教学重点也是教学难点.文言文教学一直被认为是一个“互动难”的模块.文言文创作年代久远,内容、
期刊
随着中国经济的高速发展,城镇化成为必然趋势,新型城镇建设给户用抄表行业带来机遇和挑战。科技的发展为远程抄表的实现提供技术支持,居民生活水平提高以及国家节能减排等政