中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
为了检测标识不清的弹体内的装药成分是否含有化学战剂，建立了一套基于伴随α粒子技术的快中子化学战剂无损检测系统。系统的主要部分包括D-T中子源、α粒子探测器、γ探测器及其屏蔽体以及相应的电子学处理系统等。利用该系统对沙林、VX、芥子气和亚当氏剂四种具有代表性的化学战剂进行测量，获得了四种化学战剂的14 MeV中子诱发的特征γ谱。谱分析的结果表明，除了As元素外，P，F，S，Cl元素的特征γ峰清晰可见，说明采用这种方法可以实现化学战剂的无损检测。
化学战剂 无损检测 快中子 伴随粒子 chemical weapon nondestructive detecting fast neutron associated particle 强激光与粒子束
2016, 28(5): 054002
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为了准确测量加速器氘离子的束流截面分布，开展了光学成像系统的设计研究。根据截面分布测量的要求，设计了光学成像系统的指标参数。采用光学设计软件ZEMAX进行了光学成像系统的设计，并通过标准白光光源和线对率板对成像效果进行检验。设计和检验的结果表明，该光学成像系统的总体成像质量较好，畸变小于0.05%，在光学分辨率为30 lp/mm的条件下，中心和边缘视场的调制传递函数(MTF)值均大于0.7。将完成设计加工的光学成像系统应用于氘离子束流截面分布测量实验，实验结果初步表明，基于荧光屏的光学方法测量束流截面分布是可行的。
光学系统 束流截面分布 调制传递函数 荧光屏 optical system beam profile modulation transfer function scintillator screen 强激光与粒子束
2014, 26(11): 115102
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为应对日益增长的恐怖活动, 研制了基于伴随α粒子的中子飞行时间技术的隐藏爆炸物安全检测仪。介绍了该安检仪检测的工作原理，详细阐述了安检仪的伴随α粒子探测器的DT中子管、屏蔽系统、支撑平台、阵列γ探测器、信号获取和处理系统、数据库、传输装置及外壳的研制过程。利用研制的安检仪对常用炸药和化学战剂进行了检测，结果表明该安检仪可以满足实际应用的需求。该仪器不仅可以用于安检通道内的爆炸物检测，通过训练也可以用于毒品和危化品的检测。
伴随粒子法 爆炸物检测 D-T中子 安检仪 associated particles technique explosives detection D-T neutron security check instrument 强激光与粒子束
2014, 26(5): 059002
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为了解决伴随粒子法瞬发γ能谱实验中随机γ本底的影响，通过实验研究了“标记”中子和非“标记”中子与物质作用产生的瞬发γ信号和随机γ本底信号。对不同情况随机本底γ谱测量进行了分析，提出了小尺度样品和大尺度样品本底测量方式。研究表明:对小尺度样品,可以通过去掉样品，选择与有样品测量的γ谱相同的时间窗进行本底测量；对于大尺度样品，可以通过在随机本底范围选取时间窗进行本底测量。
D-T中子源 伴随α粒子技术 特征瞬发γ γ本底 D-T neutron source associated alpha particles technique prompt gamma-rays gamma background 强激光与粒子束
2013, 25(11): 3045
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在中子检测爆炸物的研究中，利用14 MeV中子与原子序数大于5的原子核相互作用可产生特征γ射线的特性，采用伴随粒子法结合DT中子飞行时间技术，使用尺寸为12.5 cm×20 cm的大体积NaI(Tl)探测器，对爆炸物所含元素C，N，O以及一些模拟炸药样品进行了瞬发γ谱测量。获得了几种典型样品的特征γ谱，并对其进行了分析。实验结果与欧盟同期结果进行了比较，表明本实验研究达到了目前国际同类实验的水平，可以为中子检测爆炸物识别技术提供实验支持。
爆炸物检测 DT中子 瞬发γ能谱 explosive detection DT neutron prompt gammaray spectra
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为满足加速器束流诊断的特殊要求, 对束流面分布诊断方法进行了研究, 建立了一套基于荧光屏的离子束流面分布测量装置。采用Fen+(n=5~12)离子束流对测量装置进行了实验检验, 结果表明, 在几十至上百nA量级束流强度Fen+离子束的轰击下, 面分布图像产生了饱和现象。进一步的实验结果表明, 饱和现象是由荧光屏发光的光强过强造成的, 采用特别研制的具有光强衰减和滤波功能的成像光路可以解决光强饱和的问题。在低束流条件下, 面分布图像的灰度值与束流强度呈近似的线性关系, 对这种线性关系产生的原因进行了具体的分析。
荧光屏 Fen+束 束流面分布 诊断 scintillating screen Fen+ beam beam profile diagnostics
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对爆炸物检测中伴随α粒子技术的时间谱进行了研究, 建立了一套基于伴随α粒子技术的时间谱测量装置, 分析了影响时间谱分辨的若干因素。采用60 μm厚的铜箔设计了一个锥形准直筒对散射的α粒子进行屏蔽, 以500 g尿素为样品测量了α-γ符合时间谱。结果表明, α粒子在靶室内壁的散射是影响时间谱分辨的重要因素, 锥形准直筒抑制了与α散射相关中子产生的γ射线, 提高了α-γ符合时间谱的分辨。在有无锥形准直筒的条件下, 符合时间谱特征瞬发峰γ的半高宽分辨力分别为1.8 ns和6.4 ns。分辨力高的时间谱可用于获取爆炸物样品的特征瞬发γ能谱。
爆炸物检测 时间谱 伴随α粒子技术 氘氚反应 explosive detection time spectrum associated α particle technique deuterium tritium reaction 强激光与粒子束
2010, 22(10): 2437
