刘鑫 1,2冯鹏 1,*姚志阳 3张颂 1,2[ ... ]白彦君 1
作者单位
摘要
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900
3 清华大学工程物理系,北京 100084
基于23×23阵列GAGG(Ce)探测器以及行/列读出电路设计并研制了适用于核退役场景的康普顿相机系统,探测器由阵列式掺铈钆铝镓石榴石[GAGG(Ce))耦合硅光电倍增管(Si-PM)而成;开发了基于GPU加速的SOE(subset-driven origin ensemble iteration)算法,用于加速重建过程。完成研制后,评估了探测器及系统性能:探测器性能方面,所研制相机的能量分辨率为6%±0.6%@662 keV(半峰全宽),位置分辨率为2.2 mm,探测器能量线性度良好(线性拟合优度R2=0.991);成像性能方面,对于活度为1.11×107 Bq的137Cs点源,将其放置在成像系统正前方3.4 m处的初步成像时间仅需20 s,成像系统角分辨率为7°@JND(just noticeable difference)。最后针对应用场景进行了模拟,结果表明:本文研制的康普顿相机可在π视场范围内同时对多个放射源进行成像定位,可用于核退役放射性测量过程,减少作业人员受照剂量。
成像系统 核退役 放射性测量 康普顿相机 掺铈钆铝镓石榴石 
光学学报
2022, 42(24): 2411002
刘鑫 1,2袁永刚 1吴健 1,*何敬涛 1[ ... ]赵先圣 2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
2 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
在辐射成像中准确估计射线与探测器相互作用的空间位置是保障成像质量的关键步骤。为进一步提升辐射作用事件的定位效果,有效抑制重心法在辐射事件作用位置靠近探测器边缘时造成的定位偏移,针对Si-PM阵列构成的位置灵敏探测系统建立了基于响应函数的定位算法。搭建了基于CsI阵列与Si-PM阵列构成的位置灵敏探测器和基于ASIC的电子学读出系统,使用等效电阻网络简化了Si-PM阵列的输出信号数量, 通过实验获得了辐射事件在Si-PM阵列上的响应函数。实验结果表明,在同一条件下使用响应函数法在最边缘像素散点的FWHM仅为使用重心法获得FWHM的46.2%,与中央像素散点的FWHM相当,基于响应函数的辐射事件方法定位效果明显优于传统重心法的定位效果,可有效克服重心法的边缘效应。
辐射成像 位置灵敏探测器 Si-PM 重心法 radiography position sensitive detector Si-PM center of gravity method 
强激光与粒子束
2022, 34(6): 066001
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900
2 重庆大学 光电工程学院,重庆 400044
针对伽玛射线个人剂量计基于标准伽玛参考辐射进行校准时检定效率低、校准工作复杂和需要远程送检的关键技术问题,建构了1 Ci 137Cs放射源小尺度参考辐射场物理模型,采用蒙特卡罗方法,研究了小尺度参考辐射场内的剂量分布、装置结构和待检剂量计变化导致散射射线对剂量场的影响,获得了待检剂量计形状、数量、类型和装置结构产生的散射伽玛射线对小尺度参考辐射量值定度的影响结果。研究结果表明,1 Ci 137Cs可以为小尺度参考辐射辐射场检验点提供1.5 mSv/h的伽玛遂行剂量率,辐照个人剂量计载台直径30 cm束斑上的剂量率相对标准偏差约为0.48%。当载台厚度为20 mm时,散射射线对小尺度参考辐射检验点处剂量率值的影响率为3.27%,高于剂量计尺寸(1.62%)和剂量计数量(0.56%)的影响。
个人剂量计 剂量量值定度 小尺度参考辐射 蒙特卡罗方法 遂行校准 personal dosimeter dose value calibration minitype reference radiation Monte Carlo method in situ calibration 
强激光与粒子束
2021, 33(4): 046002
黄宇晨 1,2钱易坤 1,2冯鹏 2,*刘易鑫 1[ ... ]朱亚地 1
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900
2 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
针对各向同性伽玛源参考辐射场尺寸关键技术问题,GB/T 12162系列标准虽然进行了相关规定,但是该规定并未对准直照射状态下照射室尺寸提出具体要求。为减小用于辐射检测或监测类仪器仪表检定与量值校准时伽玛参考辐射场内散射影响,本文采用蒙特卡罗方法,研究了同位素放射源准直照射时,照射室尺寸变化对检验点处的剂量率值与能量分布的影响情况,获得了准直照射时伽玛辐射场照射室尺寸的边界条件,建立并完善了伽玛参考辐射场边界研究方法及相关标准细节,为准直照射状态下照射室尺寸设计提供了一种新方法或途径。
核仪器仪表校准 参考辐射 准直照射 蒙特卡罗 边界条件 nuclear instrument calibration reference radiation collimated irradiation Monte Carlo boundary conditions 
强激光与粒子束
2021, 33(3): 036002
张颂 1魏彪 2刘易鑫 3毛本将 4[ ... ]冯鹏 2,*
作者单位
摘要
1 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044;中国工程物理研究院 核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900
2 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
3 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900;清华大学 工程物理系,北京 100084
4 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900
研究用于校准场所中子剂量监测仪表的241Am-Be中子参考辐射场计量特性。采用蒙特卡罗方法模拟了空气自由中子参考辐射(FRNR),GB/T 14055规定的最小尺寸中子参考辐射(SRNR)和实际中子参考辐射(ARNR)中不同检验点处中子周围剂量当量率、散射中子占比和能谱分布特征。研究结果表明,空气对FRNR中的剂量率和能谱分布影响小,近似为理想中子参考辐射;采用5%含硼聚乙烯作屏蔽的最小尺寸SRNR可减少热中子,降低散射中子占比,影锥法不适用于小尺寸中子参考辐射中对散射中子的修正;ARNR中的散射中子更少、占比更低,影锥法所得散射中子占比与理论值基本一致。
中子参考辐射 中子周围剂量当量率 中子能谱 散射中子 蒙特卡罗 reference neutron radiation neutron ambient dose equivalent rate neutron spectrum scattered neutron Monte Carlo 
强激光与粒子束
2020, 32(5): 056001
钱易坤 1,2,*魏彪 1刘易鑫 2,3李文杰 1,2[ ... ]冯鹏 1
作者单位
摘要
1 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621999
3 清华大学 工程物理系, 北京 100084
针对现有伽玛射线剂量(率)测量仪器检定方法送检距离远、周期长、效率低的不足,中国工程物理研究院核物理与化学研究所采用基于样本仪表的机器预测方法,开展了基于小尺度参考辐射的便携式伽玛剂量(率)仪遂行校准技术研究工作。最终成功地研制了一套辐射防护用伽玛射线剂量(率)仪遂行校准装置,实现了测量标准不确定度不大于5%的良好结果。为伽玛空气比释动能量值的遂行定度提出了一条全新的技术思路,为便携式伽玛剂量(率)仪的现场和野外校准提供了一种全新的示范装备。
伽玛空气比释动能 小尺度参考辐射 遂行校准技术 辐射防护 gamma-ray air kerma minitype reference radiation field calibration technology radiation protection 
强激光与粒子束
2018, 30(9): 096007
作者单位
摘要
1 重庆大学光电工程学院,重庆400044
2 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900
针对移动式小尺度参考辐射(MRR)装置(移动式校准装置),在进行射线辐射剂量测量的仪器仪表标定或刻度时,应满足其辐射屏蔽安全限值5μSv/h的屏蔽技术要求,采用蒙特卡罗输运程序MCNP,开展了移动式小尺度参考辐射装置表面剂量场屏蔽的模拟计算和研究分析工作。研究结果表明,通过MCNP模拟的屏蔽设计方法可以详尽反映MRR装置各个表面的剂量分布特征和规律,实现移动式小尺度参考辐射装置屏蔽设计,采用的铅钢材料复合屏蔽方案能够保证装置硬度且显著地减轻屏蔽体的重量,最终获取的优化MRR屏蔽箱体重量约为271.9kg。
移动式校准装置 参考辐射 蒙特卡罗程序 屏蔽设计 mobile calibration device reference radiation Monte Carlo code shielding design 
强激光与粒子束
2016, 28(9): 096004

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