POLAR塑料闪烁体的非线性能量响应研究

塑料闪烁体电荷积分标题：探索塑料闪烁体在电荷积分中的应用导语：塑料闪烁体是一种具有广泛应用潜力的材料，它不仅可以应用于科学研究领域，还具有许多实际应用。

其中，电荷积分是塑料闪烁体的一项重要应用之一。

通过深入研究塑料闪烁体在电荷积分中的工作原理和应用前景，我们可以更好地理解这一主题，并开发出更高质量的测量设备和方法。

本文将从简单介绍塑料闪烁体的基本原理开始，逐步深入，总结电荷积分在科学研究和实际应用中的重要性，展示其在核电、电子学和医学等领域的广泛运用。

一、塑料闪烁体的基本原理1.1 塑料闪烁体的结构塑料闪烁体是由有机化合物制成的聚合物材料，具有高度的透明度和发光性能。

它通常由主体和添加剂两部分组成，主体是一个具有一定质量的纯净聚合物材料，而添加剂则是将特定的材料添加到聚合物中，以增强其发光效果。

1.2 塑料闪烁体的发光机制塑料闪烁体的发光是由电子能级跃迁产生的。

当入射的高能带电粒子与闪烁体相互作用时，从带电粒子转移到闪烁体的原子或分子，导致其能级发生变化，从而使闪烁体发出光子。

二、电荷积分在科学研究中的应用2.1 电荷积分的概念和原理电荷积分是一种测量和记录带电粒子能量和轨迹的技术。

通过将带电粒子经过的塑料闪烁体置于测量设备中，在碰撞和能量转移过程中产生的光信号可以被检测和记录下来，进而对粒子的能量和路径进行详细分析。

2.2 电荷积分在科学研究中的重要性电荷积分技术在核物理、高能物理和天体物理学等领域发挥着重要作用。

通过测量和分析塑料闪烁体在带电粒子轨迹中产生的光信号，科学家可以重建粒子的路径、能量损失和反应过程，从而深入研究原子核的结构、宇宙射线的组成以及高能粒子的相互作用。

三、电荷积分在实际应用中的价值3.1 电荷积分在核电中的应用在核电站中，通过使用电荷积分技术，可以实时测量和监测中子辐射的能量和轨迹，提高核电站的安全性和效率。

3.2 电荷积分在电子学中的应用塑料闪烁体的电荷积分技术广泛应用于高能物理实验和粒子加速器中。

光注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器非线性动力学特性的实验研究王广娜;林恭如;钟祝强;夏光琼;起俊丰;苏斌斌;吴正茂【期刊名称】《光子学报》【年(卷),期】2018(47)3【摘要】实验研究了弱谐振腔法布里-珀罗激光器在受到光注入扰动时的非线性动力学特性.通过测定"-3模"、"0模"、"13模"三个纵模输出的时间序列,功率谱和光谱分布,对其非线性动力学状态进行了判定.研究结果表明:引入光注入后,通过改变注入强度及频率失谐,这三个纵模均可呈现出四波混频、单周期态、准周期态、混沌态以及稳定的光注入锁定态等非线性动力学特性,其动力学演化路径为经准周期分岔进入混沌态.此外,为实现对动力学状态的精确控制,绘制了这三个纵模在光注入强度0μW到450μW和频率失谐-16GHz到16GHz构成的参量空间的动力学状态分布图.结果显示:"0模"与"13模"在正、负频率失谐均可观察到混沌区域,而"-3模"在负频率失谐没有出现混沌区域;"0模"存在两个分离的稳定的光注入锁定态区,而在"-3模"和"13模"仅观测到一个稳定的光注入锁定态区.【总页数】9页(P85-93)【关键词】弱谐振腔;法布里-珀罗;激光器;光注入;非线性动力学;混沌【作者】王广娜;林恭如;钟祝强;夏光琼;起俊丰;苏斌斌;吴正茂【作者单位】西南大学物理科学与技术学院;台湾大学光子学与光电子学研究院【正文语种】中文【中图分类】TN248.4【相关文献】1.法布里-珀罗激光器的全光控制锁模法的特性及计算机算法流程 [J], 叶奕亮2.基于注入锁定法布里-珀罗激光器的光学双稳态及光存储研究∗ [J], 黄标;于晋龙;王文睿;王菊;薛纪强;于洋;贾石;杨恩泽3.基于弱谐振腔法布里-珀罗激光器获取中心波长可调谐的带宽可控混沌信号 [J], 刘林杰;邓涛;吴正茂;田志富;夏光琼4.非线性法布里-珀罗腔的双稳态特性分析 [J], 宋俊峰;付艳萍;刘杨;康博南;殷景志;杜国同5.基于法布里-珀罗激光器的超高重复频率光脉冲生成技术 [J], 陈金华;方晓惠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

累积法与瞬时法测量环境γ辐射剂量率的比较分析贾力博;许明发;张巍【摘要】文章利用热释光剂量计(TLD)在连续6个月内多次测量同点位环境γ辐射剂量率,同时利用便携式γ辐射剂量率仪器开展瞬时测量,通过对结果进行分析,比较两种测量方法差异并探讨差异的原因,为环境γ辐射剂量率测量工作提供科学参考.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2019(021)006【总页数】3页(P19-20,42)【关键词】环境γ辐射剂量率;TLD;测量【作者】贾力博;许明发;张巍【作者单位】广西壮族自治区辐射环境监督管理站,广西南宁 530222;广西壮族自治区辐射环境监督管理站,广西南宁 530222;广西壮族自治区辐射环境监督管理站,广西南宁 530222【正文语种】中文【中图分类】TL8随着核能事业的发展及核辐射技术的应用，潜在的核与辐射事故危险也随之增加了许多，环境γ辐射剂量的测量能够有效地监控和准确评价γ辐射环境水平，同时对如何降低人们生活环境中的γ辐射剂量也有着重要的参考价值[1]。

目前，常见的环境γ辐射剂量率测量方式有：利用便携式仪器即时测量、利用固定式仪器连续测量、利用累积剂量计累积测量[2]。

其中辐射环境监测中累积和连续测量可提供完整的辐射剂量数据资料，有利于评价辐射环境质量和相关人群所受外照射剂量[3]。

热释光剂量（TLD）测量是目前应用最广泛的一种累积剂量测量方法。

热释光是指某些物质呈现的一种特性，即被电离辐射或紫外线辐射照过的物质受热时发射光[4]。

简单地说，热释光材料加热后释放的光子强度与吸收的辐射剂量成线性关系，经过标准辐射场赋予已知辐射剂量，再通过热释光读出器测量光子强度（一般以计数为单位），即可得出整个TLD剂量测量系统的刻度因子，由此就可以对未知辐射剂量的环境开展监测。

其中参杂有Mg、Cu、P的LiF材料作为热释光材料应用最广泛，其做成热释光元件有片状，也有粉末状封装于玻璃管中使用。

该实验使用的是圆形片状元件。

有机闪烁剂1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯的合成、表征和稳定性邓嘉伦;刘小成;胡丽;邱黎;蔡光威;张刚;李自勇;李翔【摘要】1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯(bis-MSB)应用于闪烁剂,作为波长位移剂使用.以邻二甲苯为原料,与二溴海因进行溴化反应、与三苯基膦进行叶立德反应、在叔丁醇钾存在下与对苯二甲醛发生Wittig反应,合成了目标产物bis-MSB.总收率74.9％,纯度99.9％(HPLC),其结构经HPLC、DSC、FTIR、1 HNMR、13 CNMR 确证.紫外可见吸收光谱测试表明,加入4?2-叔丁基对苯二酚(TBHQ)可显著提高bis-MSB的稳定性.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2018(035)007【总页数】4页(P57-60)【关键词】1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯;闪烁剂;合成;表征;稳定性【作者】邓嘉伦;刘小成;胡丽;邱黎;蔡光威;张刚;李自勇;李翔【作者单位】华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TQ241.21,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯，简称bis-MSB，CAS No.13280-61-0，分子式C24H22，结构式见图1。

图1 bis-MSB的结构式Fig.1 Structural formula of bis-MSBbis-MSB属于大π键类化合物[1-4]，属于有机闪烁剂，在高能电磁辐射线激发下，能发射短暂的荧光，这一光电效应广泛地应用于原子能、医学、考古、地质、探矿、生物、农业以及激光等领域[4-7]。

㊀第43卷㊀第5期2023年㊀9月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.43㊀No.5㊀㊀Sep.2023㊃辐射防护监测㊃应急辐射防护用定向剂量当量率仪研制韦应靖1,2,3,吴志芳1,3,刘立业2,李㊀胤2,魏世量2,延㊀军2(1.清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084;2.中国辐射防护研究院辐射安全与防护山西省重点实验室,太原030006;3.核检测技术北京市重点实验室,北京100084)㊀摘㊀要:为了准确测量应急条件下的场所H ᶄ㊃(0.07)数值,基于塑料闪烁体半导体光电二极管(SiPM ),研制了一种应急辐射防护用定向剂量当量率仪㊂分别选取2层3μm 的镀铝聚酯膜㊁厚度50μm 和直径35mm 的塑料闪烁体㊁厚度5mm 的有机玻璃及SiPM ,依次作为探测器的前窗㊁闪烁体㊁光导和光电转换器件㊂对于研制的应急辐射防护用定向剂量当量率仪,按照GB /T 4835.2 2013测得其辐射特性如下:在70μSv /h ~1.7Sv /h 剂量率范围内,其相对固有误差在-14%~+20%范围内;在β射线平均能量为60~800keV 辐射中,在0~ʃ60ʎ入射时,测得响应随β辐射能量和入射角的变化在-16%~+48%范围内;在0.24mSv /h 辐射场中测量结果的统计涨落为8.4%㊂测试结果表明,该应急辐射防护用定向剂量当量率仪的辐射特性均满足GB /T 4835.2 2013中要求,可用于较高弱贯穿辐射场所和应急条件下的定向剂量当量率监测㊂关键词:应急辐射防护;弱贯穿辐射;Hᶄ㊃(0.07);塑料闪烁体;SiPM 中图分类号:TL8文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-09-13作者简介:韦应靖(1980 ),男,2004年毕业于兰州大学核物理专业,2009年毕业于中国辐射防护研究院辐射防护及环境保护专业,获硕士学位,现为清华大学能源动力专业在读博士研究生,研究员㊂E -mail:weiyj531@㊀㊀在发生核事故的情况下,如果核反应堆发生堆芯熔化事故,裂变产物中3H㊁85Kr㊁90Sr㊁95Zr㊁106Ru㊁137Cs㊁147Pm 等发射β射线的放射性核素会泄漏出来[1],场所β辐射对定向剂量当量率会产生更大的贡献㊂按照GB /T 4835.2 2013[2]中规定,应急辐射防护监测用定向剂量当量率仪的测量上限至少达到1Sv /h㊂目前,国内外市场上尚没有应急辐射防护用定向剂量当量率监测仪产品㊂国外在测量β射线对定向剂量当量率的贡献时,大多采用的是薄窗电离室,欧洲部分国家测量定向剂量当量率主要使用美国FLUKA 公司生产的451B 型监测仪,该监测仪是窗厚6.6mg㊃cm -2㊁体积349cm 3的电离室㊂2019年,俄罗斯的乌布拉斯工业生态研究所对Beloyarskaya 核电站3个机组部分场所的定向剂量当量率进行了测量,测量使用的是以色列ROTEM 公司生产的RAMION 型监测仪,该监测仪是窗厚7mg ㊃cm -2㊁体积500cm 3的电离室[3]㊂虽然这些薄窗电离室可以测量β射线剂量,由于其并不是按照定向剂量当量定义设计的辐射监测仪,其对β射线的能量响应较差,实验测得其对中低能β射线的定向剂量当量率测量结果误差较大㊂对于国内定向剂量当量率仪的研制工作,中国辐射防护研究院近年基于塑料闪烁体与光电倍增管研发了辐射防护监测用定向剂量当量率仪[4],该监测仪已应用于国内多个核电站的大修期间弱贯穿辐射监测工作㊂该定向剂量当量率仪是按照GB /T 4835.1 2012[5]的要求研发的,主要用于100mSv /h 以下的定向剂量当量率监测,无法满足应急辐射防护用定向剂量当量率的监测㊂本文主要基于塑料闪烁体和半导体光电二极管(SiPM),研制了用于应急情况下监测弱贯穿辐射的定向剂量当量率仪,并给出了其辐射特性测试结果㊂1㊀应急辐射防护用定向剂量当量率仪设计1.1㊀探头结构设计㊀㊀由于定向剂量当量率仪主要测量的是β射㊃764㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期线,在探测器的选取中采用薄塑料闪烁体比较理想㊂对于应急辐射防护用定向剂量当量率仪的设计,探头主要由塑料闪烁体㊁光学收集系统㊁半导体光电二极管(SiPM)㊁前置放大器等组成㊂应急辐射防护用定向剂量当量率仪的设计构想如图1所示㊂图1㊀应急辐射防护用定向剂量当量率仪设计思路Fig.1㊀Design ideas of directional dose equivalent rate meter for emergency radiation protection㊀㊀探测器前窗使用2层3μm 的镀铝聚酯薄膜,为了防止探测器前端漏光,在用入射窗盖固定镀铝聚酯薄膜时加了密封卡环;用厚度50μm㊁直径35mm 的塑料闪烁体作为探测灵敏层;其后是厚度5mm 的有机玻璃光导,其作用是减少闪烁探测器闪烁发光的散射㊁反散射和折射,增加闪烁光的耦合透过率;后面连接的硅光电倍增管(MPPC)是新型固体硅光电二极管(SiPM),主要进行光电转换并放大收集电荷;再经信号输出电路和I -F 变换电路将数字频率信号传送至便携式定向剂量当量率仪主机,并经数据处理显示出定向剂量当量率H′㊃(0.07)数值㊂前部探测元件密封在2mm 厚的铝壳中,探头的结构设计如图2所示㊂图2㊀定向剂量当量仪结构示意图Fig.2㊀Mechanical structure design of directional dose equivalent rate meter1.2㊀探头电路设计㊀㊀定向剂量当量率仪探头中的固体硅光电二极管采用的是滨松光电公司生产的S13361-3050AE -04型阵列SiPM㊂其具有4ˑ4排列的16个信号㊃864㊃韦应靖等:应急辐射防护用定向剂量当量率仪研制㊀通道,每个通道有3584个微元(像素),总计有57360个微元㊂实际测得16个单元的平均暗电流为2.72μA,在工作电压(HV)为54.4V条件下,实测得到其探测有效灵敏面积为3mmˑ3mmˑ16=144mm2㊂16个单元的阴极通过一个10Ω的保护电阻连接工作电压(HV),其每个阳极均接1kΩ取样电阻和0.1μF电容输出电流信号,然后其输出信号分两组(每组8个单元)进入均匀电荷分配电路,信号放大后送入一个加法运算放大器㊂SiPM阵列输出的脉冲经两级前置放大器放大30~40倍后,其脉冲宽度为300ns左右,幅度约为几十mV㊂该脉冲信号经电压跟随器阻抗匹配和极零相消电路整形后,输入到高速脉冲积分甄别器,设置调整甄别阈,将噪声抑制到最低水平,主要使辐射产生的脉冲信号输出,再由单稳态电路将脉冲成形为幅度和宽度都固定的连续的矩形脉冲序列㊂完成这一数字化的脉冲信号后,再传输至仪器主机进行测量和显示㊂1.3㊀测量功能设计㊀㊀在核辐射探测过程中,探测器测量到的信号需要通过显示单元给出㊂对于研制的应急辐射防护用定向剂量当量率仪,与探头配套的主机除了显示测量的定向剂量当量率数值外,还具有下面一些功能:(1)自检功能,检测仪器是否工作正常;(2)扣除本底功能,仪器进行测量时,自动从测量数据值中扣除预设的本底数值;(3)设置校准系数功能,通过在标准辐射场中校准预置校准系数,保证测量结果准确;(4)设置测量时间功能,测量时间1s㊁10s㊁30s可选择;(5)单位自动切换功能,根据测量结果大小,测量单位可自动切换μSv/h㊁mSv/h和Sv/h;(6)数据自动存储功能,可自动存储20个测量数据;(7)电量不足提示功能,实时显示电量,电量不足时给出 电量不足 提示;(8)充电显示功能,充电状态下充电指示灯发亮;(9)过载显示功能,测量的剂量率数值超过2Sv/h时,给出过载显示㊂2㊀应急辐射防护用定向剂量当量率仪辐射特性测试结果基于SiPM和塑料闪烁体探测器,设计制作的应急辐射防护用定向剂量当量率监测仪探测窗孔径为ϕ25mm,实物如图3所示㊂根据GB/T 4835.2 2013中对应急辐射防护用定向剂量当量率监测仪的辐射特性要求,对该定向剂量当量率仪的剂量率非线性㊁响应随β辐射能量和入射角的变化㊁统计涨落等辐射特性进行了测试㊂其中GB/T4835.2 2013中规定,除了本标准修改和列出的新条款外,GB/T4835.1 2012中所有条款均适用于应急目的的仪器㊂结合GB/T4835.2 2013和GB/T4835.1 2012要求,对研制的应急辐射防护用定向剂量当量率仪的辐射特性进行了实验测试㊂图3㊀应急辐射防护用定向剂量当量率仪Fig.3㊀Directional dose equivalent rate meterfor emergency radiation protection2.1㊀剂量率非线性㊀㊀GB/T4835.1 2012规定,在标准试验条件下,仪器对于选定的X㊁γ或β参考辐射,由非线性产生的剂量(率)响应的相对变化在整个有效测量范围内不应超过-15%~+22%㊂GB/T4835.2 2013规定,应急辐射防护用定向剂量当量率仪在满足GB/T4835.1 2012规定的前提下,应至少包括1mSv/h~1Sv/h在内的4个数量级范围㊂对于目前使用的β参考辐射装置,由于其提供的β辐射剂量率上限无法达到1Sv/h,实际使用中国辐射防护研究院放射性计量站的两套γ辐射装置对仪器的剂量率非线性进行了测试,γ辐射装置的性能特性如下:(1)γ射线空气比释动能(防护水平)标准装置,使用的是137Cs放射源,可提供的辐射场剂量率范围为10μSv/h~100mSv/h;(2)γ射线空气比释动能(治疗水平)标准装置,使用的是60Co放射源,可提供的辐射场剂量率范围为100㊃964㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期mSv /h ~200Sv /h㊂由于被测的定向剂量当量率仪对60Co 和137Cs的能量响应不同,测量结果按137Cs 的响应归一后,得到定向剂量当量率仪的剂量率非线性如图4所示㊂由图4可知,该仪器在70μSv /h ~1.7Sv /h 范围内,其相对固有误差在-14%~+20%范围内,测量范围可覆盖100μSv /h ~1Sv /h 四个量级,满足GB /T 4835.2 2013要求㊂图4㊀剂量率非线性Fig.4㊀Nonlinearity of dose rate2.2㊀响应随β辐射能量和入射角的变化㊀㊀GB /T 4835.2 2013规定,定向剂量当量(率)仪在校准方向上对90Sr -90Y 参考辐射产生的β辐射的响应对零入射角的响应之差不应超过ʃ50%㊂根据现有的β参考辐射装置,使用90Sr -90Y(β平均能量800keV)㊁85Kr(β平均能量240keV)㊁147Pm(β平均能量60keV)三种β放射源,在ʃ60ʎ范围内入射的情况下,测量了定向剂量当量率仪对不同能量β射线的响应,具体测量结果如图5所示㊂图5㊀不同入射角度的β射线能量响应Fig.5㊀The response of different incidentangles βRadiationGB /T 4835.1 2012规定,β辐射平均能量在200~800keV 内,相对于参考方向0ʎ~ʃ45ʎ,定向剂量当量(率)仪能量响应变化应在-29%~+67%范围内㊂由图5可知,该定向剂量当量率仪在0ʎ~ʃ60ʎ范围内,对平均能量为60~800keV 的β射线响应变化在-17%~+48%范围内,满足GB /T4835.1 2012要求㊂2.3㊀统计涨落㊀㊀GB /T 4835.2 2013规定,定向剂量当量率仪测量的剂量率小于1mSv /h 时,仪器的统计涨落应小于15%㊂使用147Pm 的β辐射场照射,仪器的读数在0.24mSv /h 左右时,仪器内置测量时间为1s,连续测量10个数值,测量数据如下:258㊁217㊁254㊁218㊁260㊁214㊁246㊁272㊁235和246μSv /h,根据公示(1)计算得出统计涨落V 为8.4%,满足GB /T 4835.2 2013要求:V =1H1n -1ðn i =1H i -H ()2(1)式中,H i 为第i 次测量值;H为n 次测量值的算数平均值;n 为测量次数㊂2.4㊀响应时间㊀㊀GB /T 4835.1 2012规定,定向剂量当量率仪受到一剂量照射时,仪器应在10s 内对增加剂量的指示至少为91%但不大于111%㊂对于研制的定向剂量当量率仪,实验测得70μSv /h 辐射场中的响应时间为4~5s,其响应变化如图6所示;1Sv /h 辐射场中的响应时间为2s㊂综上,仪器的响应时间满足GB /T 4835.1 2012要求㊂图6㊀响应时间测量结果Fig.6㊀Response time measurement results2.5㊀对脉冲电离辐射的响应㊀㊀GB /T 4835.1 2012规定,剂量当量率仪在脉冲电离辐射中可能会给出虚假的低指示值,如果仪器在脉冲辐射场中可能给出低指示值应给予适当警告㊂GB /T 4835.1 2012对剂量当量率仪在脉冲辐射中响应的试验不是强制性的㊂为了验证所研制的应急辐射防护用定向剂量当量率仪对脉冲辐射的响应特性,在按照GB /T 12162.1[13]中的N -150辐射质建立的X 脉冲辐射场中进行了测试㊂仪器测量时间设置为10s,在特定管电流下,㊃074㊃韦应靖等:应急辐射防护用定向剂量当量率仪研制㊀测量脉冲宽度为2~200ms范围内的辐射场剂量率具体测量结果列于表1㊂由表1可知,测量10s 给出的剂量率与脉冲宽度基本成正比,剂量率与脉冲宽度比值与其平均值的相对偏差在ʃ7.5%范围内,说明该定向剂量当量率仪对不同脉冲宽度的剂量率响应基本一致,根据脉冲宽度可以探测给出其产生的累积剂量㊂同时,对于研制的应急辐射防护用定向剂量当量率仪,其使用的塑料闪烁体的闪烁荧光衰减时间常数为ns量级,可胜任ms量级脉冲辐射场的测量㊂因此,对该剂量率仪经过进一步改进和校准后,也可以用于脉冲辐射场的剂量率测量㊂表1㊀不同脉冲宽度下剂量率响应特性Tab.1㊀Response characteristics of doserate under different pulse width2.6㊀对中子辐射的响应㊀㊀㊀GB/T4835.1 2012规定,剂量当量率仪的设计应尽可能限制中子辐射对其光子和β指示值的影响,其中并没有给出具体指标规定㊂在252Cf中子辐射场中,测试了定向剂量当量率仪对中子的响应特性,在中子辐射场的周围剂量当量率为3.1mSv/h时,实际测得该应急辐射防护用定向剂量当量率的响应为200μSv/h,响应占比为6.5%㊂2.7㊀过载特性㊀㊀㊀GB/T4835.1 2012规定,对于定向剂量当量率仪,量程大于0.1Sv/h,以10倍量程最大值或10Sv/h中较大的剂量当量率照射,仪器应给出过载指示㊂使用60Co产生大于10Sv/h辐射场照射,定向剂量当量率仪的显示值为3Sv/h左右,并且仪器给出过载显示㊂3㊀总结㊀㊀为了解决应急条件下场所较高定向剂量当量率的测量问题,根据GB/T4835.2 2013要求,基于SiPM和塑料闪烁体,设计开发了一种应急辐射防护用定向剂量当量率仪㊂对于设计的探测器,从前往后依次为:2层3μm的镀铝聚酯膜;厚度为50μm㊁直径为35mm的塑料闪烁体;厚度为5 mm的有机玻璃;SiPM阵列;前置放大器等㊂采用幅度甄别电路将测量到的信号数字化,并输出到配套的主机上给出测量结果㊂参照GB/T 4835.1 2012和GB/T4835.2 2013给出的试验方法,对开发的应急辐射防护用定向剂量当量率仪辐射特性进行了测试㊂测试结果表明,其剂量率非线性㊁响应随β辐射能量和入射角的变化㊁统计涨落㊁响应时间㊁过载特性等辐射特性均满足GB/T4835.2 2013中要求,解决了较高弱贯穿辐射场所中的Hᶄ㊃(0.07)的测量难题,可应用于核设施场所弱贯穿辐射和应急情况下Hᶄ㊃(0.07)的监测工作,其监测的Hᶄ㊃(0.07)数据,可为辐射防护决策提供准确的数据支持㊂参考文献:[1]㊀潘自强.核与辐射安全[M].北京:中国环境出版社,2015:39-40.[2]㊀西安核仪器厂,核工业标准化研究所.辐射防护仪器β㊁X和γ辐射和/或定向剂量当量(率)仪和/或监测仪第2部分:应急辐射防护用便携式高量程β和光子剂量与剂量率仪:GB/T4835.2 2013[S].北京:中国标准出版社,2013.[3]㊀Pyshkina M D,Nikitenko V O,Zhukovsky M V,et al.Measurement of the directional dose eduivalent at workplaces of anuclear power plant[C].International Young Researchers Conference:Physics,Technologies and Innovation,2019:1-6.[4]㊀韦应靖,方登富,孙训,等.一种基于薄塑料闪烁体探测器的定向剂量当量率监测仪研制[J].辐射防护,2019,39(1):7-12.[5]㊀西安核仪器厂,核工业标准化研究所.辐射防护仪器β㊁X和γ辐射和/或定向剂量当量(率)仪和/或监测仪第1部分:便携式工作场所和环境测量仪与监测仪:GB/T4835.1 2012[S].北京:中国标准出版社,2012.㊃174㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期Development of directional dose equivalent ratemeter for emergency radiation protectionWEI Yingjing1,2,3,WU Zhifang1,3,LIU Liye2,LI Yin2,WEI Shiliang2,YAN Jun2(1.Institute of Nuclear and New Energy Technology,Tsinghua University,Beijing100084;2.Shanxi Key Laboratory for Radiation Safety and Protection,China Institute for radiation protection,Taiyuan030006;3.Beijing Key Laboratory on Nuclear Detection&Measurement Technology,Beijing100084) Abstract:In order to accurately measure the Hᶄ㊃(0.07)under emergency conditions,a directional dose equivalent rate meter for emergency radiation protection is developed.The detector conta:2layers3μm alumini polyester film,a diameter of35mm Plastic scintillators with thickness of50μm,plexiglass with a thickness of5mm,and SiPM.They were used as the front window,scintillator,photoconductive and photoelectric converter of the detector in turn.According to GB/T4835.2 2013,the radiation characteristics of the developed directional dose equivalent rate meter for emergency radiation protection are as follows:the relative intrinsic error is-14%to+20%in the dose rate range of70μSv/h-1.7Sv/h;With the incident angle from0toʃ60ʎ,and theβray average energy of60keV-800keV,the variation of radiation energy and incident angle is in the range of-16%to+48%;in the radiation field of0.23mSv/h,the statistical fluctuation of the measurement results is8.4%.The test results show that the radiation characteristics of the directional dose equivalent rate meter for emergency radiation protection meet the requirements of GB/T4835.2 2013, and can be used for directional dose equivalent rate monitoring in places with high weak penetrating radiation and emergency conditions.Key words:emergency radiation protection;weak penetrating radiation;Hᶄ㊃(0.07);plastic scintillator;SiPM ㊃274㊃。

材料中的非线性动力学现象研究
随着科技和理论的不断发展，材料科学中的非线性动力学现象引起了越来越多的关注。

这些现象包括微观和宏观系统中的自激振荡、混沌行为、复杂波形等，对于材料的性能和应用具有重要的影响。

在本文中，我们将探讨材料中的非线性动力学现象研究的进展和意义。

一、自激振荡现象
自激振荡现象是指在物理系统中出现的一种强烈的周期振荡，它的振荡频率和振幅都是时变的，并且是由系统内部的非线性耦合所引起。

自激振荡现象在材料科学中具有广泛的应用，例如在电路中实现振荡器电路、在声学中实现声波振荡、在光学中实现光学振荡等。

自激振荡现象的研究不仅有助于理解和应用这些现象，而且有助于了解物理系统的动力学性质。

二、混沌行为
混沌行为是指在物理系统中出现的一种复杂的无规律运动。

在材料科学中，混沌行为常常是由于非线性耦合和参数扰动所引起的。

混沌行为的研究在材料科学中有很多应用，例如在材料表面的形成、材料强度的变化、材料中的能量输运等。

混沌行为的研究不仅深化了我们对物理系统的认识，还有助于开发新型材料和技术。

三、复杂波形
复杂波形是指在材料科学中出现的一种多模态、非线性、动态波形。

复杂波形的研究不仅帮助我们了解物理系统的复杂性，而且有助于在材料科学中开发新的波形控制和设备设计方法。

例如，在光纤通信中，复杂波形技术可以用于提高通信带宽和信号传输率。

总之，材料中的非线性动力学现象是一个非常重要的研究领域。

它不仅有助于我们深入了解物理系统的动力学特征，还有助于开发新的材料和技术。

我们期待未来在这一领域的研究能够取得更多的突破和进展。