同步辐射标定闪烁体探测器灵敏度

用于闪烁薄膜探测器灵敏度标定的中子屏蔽体设计张显鹏;李宏云;张忠兵;张建福;张国光【摘要】为标定薄膜厚度大于0.1 mm的闪烁薄膜探测器灵敏度,采用MCNP程序建模优化设计了适用于在中国原子能科学研究院放射性计量测试部的5SDH-2串列加速器上进行实验的中子屏蔽体.实验表明,该屏蔽体可将偏离通道的中子注量减弱到通道中子注量的十分之一以下,将本底信号抑制在较光电倍增管暗电流略低的水平上,对于薄膜厚度大于0.1 mm的探测器,可使其信噪比大于1∶1.计算表明,准直孔的散射对探测器测量灵敏度的影响不超过5%.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2010(044)006【总页数】5页(P730-734)【关键词】屏蔽体;准直器;闪烁薄膜探测器;MCNP【作者】张显鹏;李宏云;张忠兵;张建福;张国光【作者单位】西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024【正文语种】中文【中图分类】TL77闪烁薄膜探测器是适应低强度脉冲裂变中子测量发展起来的一类探测器[1],通常采用较薄(可达 0.1 mm)的有机塑料闪烁体(如ST401、EJ228、BC418 等)作为发光物质,以提高n/γ分辨,因此,这种探测器的灵敏度相对较低。

对这种探测器进行灵敏度标定,不能直接将整个探测系统置于辐射场中,因为光电倍增管(PMT)对射线直照的响应通常高于闪烁体的发光响应,会导致探测器的本底信号过大,所以,中子屏蔽效果直接决定标定结果的好坏。

为增大中子注量,使探测器获得有效信号,应使探测器尽量接近中子源。

这样,设计1个良好的中子屏蔽体,使其对中子及次级伽马进行有效准直屏蔽,同时尽量减小屏蔽体的体积,节省屏蔽材料,显得至关重要。

灵敏度标定工作在中国原子能科学研究院放射性计量测试部的5SDH-2串列加速器上进行[2],该加速器用T(p,n)3He及D(d,n)3He等反应,获得0.5～6 MeV的准单能中子,本工作针对该能量段的中子进行屏蔽体设计。

第46卷第7期 人工晶体学报Vol.46 No.7 2017 年7 月________________________JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS______________________July,2017大面积LaBr3:Ce闪烁探测器伽马灵敏度和时间响应测量胡孟春，李忠宝，刘建，甫跃成，章法强，王文川，张建华，唐登攀，李如荣，陈力雄，黄雁(中国工程物理研究院核物理与化学研究所，绵阳621900)摘要:在6%〇放射性标准源场中，对国内新研制的大面积LaBr3:C e闪烁探测器伽马灵敏度进行了测量，并用GD100光电管分别与LYSO:Ce、ST401闪烁体构成闪烁探测器的伽马灵敏度进行了对比分析;应用CTC-67型三通道的ns 快脉冲辐射源对这种大面积新型闪烁晶体本身的时间响应特性进行了测量。

实验测量结果表明:直径76 mm的大面积LaBr3:C e闪烁探测器伽马灵敏度与LYSO:Ce、ST401闪烁探测器的同体积归一灵敏度比分别超过5和200;时间响应前沿2.56 ns，后沿56 ns，半高宽23.56 ns，衰减时间25.45 ns。

关键词:无机闪烁体;LaBr3:Ce;闪烁探测器;灵敏度;时间响应中图分类号:L812，TL816,078 文献标识码:A文章编号:1000-985X(2017)07-1215-05 Measurement of 7 Sensitivity and Time Response of the LargeArea LaB r3• Ce Scintillation DetectorHU Meng-chun,LI Zhong-bao,LIU Jian,FU Y ue-cheng, ZHANG Fa-qiang,W A N G W en-chuan, ZHANG Jian-hua,TA N G Deng-pan, LI Ru-rong, CHEN Li-xiong,HUANG Yan(Institute of Nuclear Physics and Chemistry, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China) Abstract ：The7sensitivity of a large area LaBr3:Ce scintillation detector was measured in a60Co standard source field,and was compared with the sensitivities of scintillation detectors which were made up of GD100 photoelectric tube and LYSO-Ce or ST401 scintillator,the time response waveform of this LaBr3:Ce scintillator was measured with a nanosecond pulse radiation source.As is shown in the measuring results,the ratio of volume normalized sensitivity of the LaBr3:Ce scintillator to those of LYSO •Ce scintillator and ST401 scintillator is bigger than5 and200, respectively.The front edge,full width at half maximum (FWHM),back edge and decay time evaluated from the measured time response waveform of the LaBr3：Ce scintillator are2.56 ns, 56 ns, 23. 56 ns and25.45 ns,respectively.Key words: inorganic scintillator; LaBr3:Ce; scintillation detector; sensitivity; time response1引言掺铈溴化镧（L aB y Ce)无机闪烁体是近年来出现的平均原子序数高，对7射线具有较高的阻止本领，同时兼具高光输出和快响应特性的无机闪烁体，在低能物理和安检、医学成像方面具有非常广阔的应用前 景[1’2]。

基于LabVIEW的脉冲辐射探测器灵敏度标定系统刘建;胡孟春;唐登攀;张建华;甫跃成;陈钰钰【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】针对传统的脉冲辐射探测器灵敏度标定实验中存在数据量少、人为和统计误差较大等不足,利用LabVIEW软件开发平台,通过GPIB-USB卡控制Keithley 6517A静电计,搭建了一套脉冲辐射探测器灵敏度标定系统.该系统实现了探测器输出电流的实时采集、处理和存储,同时实现了探测器灵敏度的实时计算、实验条件和实验结果的规范化存储等.实验测试结果表明:该系统运行稳定可靠、测量与控制精度高,实现了预期功能,提高了脉冲辐射探测器灵敏度标定精度.【总页数】4页(P25-27,30)【作者】刘建;胡孟春;唐登攀;张建华;甫跃成;陈钰钰【作者单位】中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】TL812;TL816【相关文献】1.基于LabVIEW的红外辐射强度测试系统中标定的实现 [J], 郑丽;高秀伟;李世诚2.同步辐射标定闪烁体探测器灵敏度 [J], 何小安;杜华冰;李朝光;易荣清;肖体乔3.掠入射聚焦型脉冲星探测器在轨有效面积标定及灵敏度分析 [J], 石永强;邓楼楼;吕政欣;梅志武4.北京同步辐射3B1束线软X射线光源及探测器灵敏度标定 [J], 崔明启;崔聪悟;黎刚5.基于SiC探测器的裂变靶探测系统中子灵敏度标定 [J], 张显鹏;张建福;易义成;刘金良;刘林月因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

闪烁体探测器工作原理闪烁体探测器是一种常用的辐射测量设备，它可以用于测量各种类型的辐射，如电离辐射、电磁辐射和粒子辐射等。

闪烁体探测器的工作原理是基于闪烁效应，即当辐射粒子通过闪烁体时，闪烁体会发光，并且发光的强度与入射辐射的能量有关。

闪烁体探测器通常包括一个闪烁体和一个光电倍增管。

闪烁体是一种具有闪烁效应的物质，它可以将辐射能量转化为光能。

当辐射粒子通过闪烁体时，它们与闪烁体内的原子或分子发生相互作用，激发或离子化这些原子或分子。

这些激发态或离子态的原子或分子会发生能级跃迁，从而释放出光子。

这些光子经过闪烁体的内部反射，最终被光电倍增管吸收。

光电倍增管是一种电子倍增器，它可以将光能转化为电能。

当光子进入光电倍增管时，它们会击中光电阴极，使其发射出电子。

这些电子经过倍增过程，通过一系列的二次发射和电子倍增，最终形成一个电子脉冲信号。

这个电子脉冲信号可以被放大和记录，从而得到辐射的测量结果。

闪烁体探测器具有灵敏度高、能量分辨率好和时间分辨能力强等优点。

它可以测量非常微弱的辐射信号，并且可以判断辐射的类型和能量。

这使得闪烁体探测器在核能、医学、环境监测和材料分析等领域得到广泛应用。

闪烁体探测器的性能主要取决于使用的闪烁体材料。

常用的闪烁体材料有无机晶体、有机闪烁体和液体闪烁体等。

无机晶体闪烁体具有较高的闪烁效率和较好的能量分辨率，适用于高能量辐射的测量。

有机闪烁体具有较快的闪烁时间和较短的衰减时间，适用于时间分辨测量。

液体闪烁体具有较高的闪烁效率和较好的能量分辨率，适用于较低能量辐射的测量。

除了闪烁体材料的选择，闪烁体探测器的性能还受其他因素的影响。

例如，闪烁体的尺寸和形状会影响到光子的发射和收集效率。

闪烁体与光电倍增管之间的耦合效率也会影响到探测器的灵敏度和能量分辨率。

此外，闪烁体探测器的工作温度和工作电压的选择也会对其性能产生影响。

闪烁体探测器是一种基于闪烁效应的辐射测量设备，它可以将辐射能量转化为光能，并进一步转化为电能。

6～70keV同步辐射X射线能量标定6～70keV 同步辐射X射线能量标定概述同步辐射X射线在现代物理实验中起着重要作用，因其高亮度、高能量分辨率和强穿透能力而受到广泛关注。

同步辐射X射线源通常通过时变磁场加速束团电子，产生高能电子激励的X射线。

准确的能量标定是研究同步辐射X射线的重要前提之一，对于实现高质量的实验和精确的数据分析至关重要。

本文将介绍6～70keV范围内同步辐射X射线能量标定的方法和技术。

能量标定原理同步辐射X射线的能量标定是通过测量X射线与探测器之间的能量传递来实现的。

一般来说，同步辐射X射线的能量标定需要以下几个步骤：选择合适的辐射源、准确测量辐射X射线的谱线位置、利用标准样品进行能量标定、进行数据分析和校正。

能量标定方法1. 辐射源选择：同步辐射X射线源的能量范围通常在6～70keV之间。

辐射源的选择需要考虑到实验要求和样品性质，比如是否需要高通量、辐射点大小和波长分辨率等。

2. 谱线位置测量：使用适当的位置敏感探测器对辐射X射线信号进行测量，确定谱线位置。

位置敏感探测器可以是电子倍增器、硅探测器或钼/锗探测器等。

3. 能量标定：选择合适的标准样品进行能量标定。

标准样品应具有准确、稳定的谱线位置，并与待测样品的特性相似。

常用的标准样品有金属峰、化合物峰或者特定谱线。

4. 数据分析和校正：对测得的数据进行分析与校正。

校正包括对仪器响应进行标定，以准确测量待测样品的能量。

应用案例基于以上原理和方法，我们研究了以同步辐射X射线为工具的样品表征。

通过选取合适的辐射源，并利用适当的位置敏感探测器测量谱线位置，我们成功实现了6～70keV范围内的同步辐射X射线能量标定。

与传统X射线能量标定相比，同步辐射X射线能量标定具有更高的能量分辨率和精度。

这使得我们能够更准确地测量和分析样品的特性，尤其在研究材料的能带结构、原子排列和界面特性时具有重要意义。

结论6～70keV同步辐射X射线能量标定是进行同步辐射X射线实验的重要前提之一。

大面积LaBr_3：Ce闪烁探测器伽马灵敏度和时间响应测量胡孟春;李忠宝;刘建;甫跃成;章法强;王文川;张建华;唐登攀;李如荣;陈力雄;黄雁【期刊名称】《人工晶体学报》【年(卷),期】2017(46)7【摘要】在^(60)Co放射性标准源场中,对国内新研制的大面积LaBr_3∶Ce闪烁探测器伽马灵敏度进行了测量,并用GD100光电管分别与LYSO:Ce、ST401闪烁体构成闪烁探测器的伽马灵敏度进行了对比分析;应用CΓC-67型三通道的ns快脉冲辐射源对这种大面积新型闪烁晶体本身的时间响应特性进行了测量。

实验测量结果表明:直径76 mm的大面积LaBr_3∶Ce闪烁探测器伽马灵敏度与LYSO∶Ce、ST401闪烁探测器的同体积归一灵敏度比分别超过5和200;时间响应前沿2.56 ns,后沿56 ns,半高宽23.56 ns,衰减时间25.45 ns。

【总页数】5页(P1215-1219)【关键词】无机闪烁体;LaBr3:Ce;闪烁探测器;灵敏度;时间响应【作者】胡孟春;李忠宝;刘建;甫跃成;章法强;王文川;张建华;唐登攀;李如荣;陈力雄;黄雁【作者单位】中国工程物理研究院核物理与化学研究所【正文语种】中文【中图分类】TL812;TL816【相关文献】Br_3闪烁体探测器测量能级寿命 [J],2.YAP:Ce闪烁探测器的γ射线灵敏度研究 [J], 张建华;张传飞;胡孟春;王振通;唐登攀3.φ60mm×600μm硅PIN探测器γ灵敏度和时间响应测量 [J], 胡孟春;叶文英;周殿忠4.一种采用锗酸铋晶体闪烁探测器的感应伽马能谱仪的响应特征 [J], Jaco.,LA;刘达顷5.国产无机闪烁晶体LaCl_3∶Ce的探测能力和时间响应测量 [J], 胡孟春;周刚;李忠宝;张建华;张明荣;彭太平;唐章奎;胡青元;司粉妮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1～1000keV能区X射线闪烁探测器灵敏度的标定
易荣清;祁兰英;郑志坚;沈华忠;李三伟
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】1990(000)001
【摘要】本文介绍利用六种标准X光同位素源和亚千电子伏X光源，采用直流法对XP 1110(或XP1115)光电倍增管与NaI(T1)闪烁体装配成的闪烁探测器在1～1000keV能区范围内的灵敏度进行标定，给出了在三种不同的高压下，不同厚度的新旧两种NaI晶体配制：XP1110或XP1115闪烁探测器的标定结果，且给出了这些结果的灵敏度曲线。

文章对利用质子激发铝靶国内首次产生的1.5keV的X 光作为光源对该闪烁探测器低能道的灵敏度标定，作了简要介绍。

文章还对用氮灯作为光源模拟激光打靶对该探测器的幅值线性和积分线性进行了探讨。

【总页数】1页(P23)
【作者】易荣清;祁兰英;郑志坚;沈华忠;李三伟
【作者单位】西南核物理与化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TL812
【相关文献】
1.闪烁探测器中子灵敏度高精度标定技术 [J], 吴兴春;李如荣;彭太平;张建华;郭洪生
2.用于高能X射线成像的CdWO4闪烁探测器探测灵敏度的研究 [J], 楼棋;李玉兰;
李元景;范佳锦;王义
3.单光子计数闪烁探测器灵敏度标定方法 [J], 何小安;李朝光;易荣清;苏明;张奇玮;阮锡超
4.超快猝灭塑料闪烁探测器氘氚中子灵敏度标定 [J], 唐昶环;陈家斌;谢超美
5.CeF_3闪烁探测器对X射线的电荷灵敏度标定 [J], 张惠宽;李国福;张石状;薛红彬
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CeF_3闪烁探测器对X射线的电荷灵敏度标定张惠宽;李国福;张石状;薛红彬【期刊名称】《辐射防护》【年(卷),期】2004(24)6【摘要】本文采用脉冲X射线源对光电管CeF3探测器的灵敏度进行了实验标定 ,得出了CeF3闪烁探测器对X射线的电荷灵敏度。

实验中使用的X射线源为СГС 67型三通道脉冲发生器 ,X射线平均能量2 0 0keV。

实验结果表明 ,对于45mm× 1 0mm、45mm× 5 .0mm、45mm× 4.5mm和45mm×3 .0mm四种尺寸的CeF3探测器 ,其电荷灵敏度分别为6.70× 1 0 - 18C/MeV、4.68× 1 0 - 18C/MeV、4.47× 1 0 - 18C/MeV和3 .84× 1 0 - 18C/MeV。

【总页数】4页(P399-402)【关键词】CeF3;闪烁探测器;闪烁体;X射线源;实验结果;电荷;平均能量;脉冲X射线;灵敏度;光电管【作者】张惠宽;李国福;张石状;薛红彬【作者单位】中国人民解放军96411部队【正文语种】中文【中图分类】TL812【相关文献】1.用于闪烁薄膜探测器灵敏度标定的中子屏蔽体设计 [J], 张显鹏;李宏云;张忠兵;张建福;张国光2.闪烁探测器中子灵敏度高精度标定技术 [J], 吴兴春;李如荣;彭太平;张建华;郭洪生3.单光子计数闪烁探测器灵敏度标定方法 [J], 何小安;李朝光;易荣清;苏明;张奇玮;阮锡超4.同步辐射标定闪烁体探测器灵敏度 [J], 何小安;杜华冰;李朝光;易荣清;肖体乔5.1～1000keV能区X射线闪烁探测器灵敏度的标定 [J], 易荣清;祁兰英;郑志坚;沈华忠;李三伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

利用闪烁体进行粒子辐射测量的设备选取与数据处理技巧引言：粒子辐射测量是一项重要且复杂的科学研究领域，而在测量粒子辐射时，设备的选取和数据处理技巧的应用是至关重要的。

本文将探讨利用闪烁体进行粒子辐射测量的设备选取与数据处理技巧，旨在为科研人员提供有价值的参考和指导。

一、设备选取1. 闪烁体的特性闪烁体是一种能够将入射粒子辐射转化为可见光的材料。

在设备选取时，应重点考虑闪烁体的以下特性：（1）闪烁效率：闪烁体应具备高的闪烁效率，即对入射粒子辐射能量的转化效果要好，以获得较高的探测灵敏度。

（2）时间分辨率：闪烁体的时间分辨率决定了粒子辐射探测的时间精度，对于快速变化的粒子辐射事件，时间分辨率要求较高。

（3）空间分辨率：闪烁体的空间分辨率影响了探测器对粒子辐射的位置测量精度，因此，在位置测量要求较高的实验中，应选择空间分辨率较好的闪烁体。

2. 探测器的选择在利用闪烁体进行粒子辐射测量时，选择适合的探测器是至关重要的：（1）光电倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）PMT是一种常用的闪烁体探测器，具备高增益、宽动态范围等特点，能够将闪烁体发出的光信号转化为电信号，广泛应用于核物理、粒子物理实验中的辐射测量。

（2）硅光电倍增器（Silicon Photomultiplier，SiPM）SiPM是一种新型的光电倍增器，被广泛用于医学成像、高能物理实验等领域。

与传统PMT相比，SiPM具有更高的像素数密度和快速响应时间，适用于高精度测量场合。

二、数据处理技巧1. 脉冲挤幅器（Pulse Shaping Amplifier）脉冲挤幅器是一种用于放大、整形和提取脉冲信号的电子设备，对于从闪烁体探测器中输出的弱信号进行增强和整形处理，有利于信号的精确测量。

在获得脉冲信号后，可进行以下处理：（1）幅度刻度：通过将脉冲信号与已知信号进行比较，得到相应的能量刻度曲线，将信号幅度转化为对应的粒子能量。

（2）时间测量：利用多道时间分析仪，可以实现精确测量粒子到达探测器的时间，以便对粒子辐射事件进行时间关联分析。