针对微孔阵列对铜表面二次电子发射系数(SEY)的抑制效应进行实验研究以提高电真空器件性能。首先利用Casino软件模拟了入射能量分别为0.5 keV和3 keV的电子束垂直入射到方形微孔阵列表面的SEY, 分析了方孔阵列的深宽比和孔隙率对本征二次电子发射系数(ISEY)、背散射二次电子发射系数(BSEY)及总二次电子发射系数(TSEY)的影响。然后采用半导体光刻工艺在铜箔表面制备具有不同形貌参数的圆孔阵列, 采用激光扫描显微镜进行形貌分析和几何结构参数提取, 采用二次电子测试平台进行TSEY测试。仿真结果表明：微孔阵列的深宽比、孔隙率越大, 其SEY抑制特性越明显；随着微孔阵列深宽比逐渐增大, SEY逐渐趋于饱和；入射电子束能量较低时, 微孔阵列对SEY抑制效应比入射能量较高时更为明显。实验结果表明：微孔阵列能有效抑制铜表面SEY, 实测结果与仿真结果规律一致, 为微孔阵列结构用于铜表面SEY抑制提供了依据。

提出使用面源进行效率转移法刻度133Xe气体体源的探测效率。使用133Ba面源模拟刻度放射性133Xe气体体源的探测效率，在刻度的过程中利用137Cs与133Ba的峰效率比值及133Ba面源远端无符合相加效应，137Cs能峰远近都无符合相加效应等，结合软件模拟建立远近距离峰效率比值的关系，来解决133Ba的符合相加效应。最后，使用面源效率转移法进行气体体源效率刻度，转移法刻度结果和面源模拟法刻度计算值的偏差在±1％以内。

二次电子发射直接影响法拉第探测器测量质子束流的精度，减小或消除二次电子发射的影响是提高束流测量精度的关键。根据二次电子补偿原理设计了二次电子补偿型同轴法拉第探测器，实验发现探测器测量质子束流强度时不能完全实现二次电子补偿。为改进和完善探测器的设计，从理论上分析了补偿片未能完全消除二次电子对束流测量影响的原因，是由于补偿片前向发射二次电子数目大于收集极后向发射二次电子数目所致。为此设计了质子束穿过金属箔发射二次电子测量装置，测量得到能量为5~10 MeV质子穿过10 μm厚铜箔时前向与后向发射二次电子产额，验证了理论分析的正确性。

对4He闪烁裂变中子探测器的中子灵敏度进行了理论和实验研究。采用蒙特卡罗方法模拟了不同能量中子和不同厚度裂变靶产生的裂变碎片在4He中的能量沉积，计算结果表明：中子在4He气中的能量沉积曲线和裂变碎片的能量沉积曲线能够互补，从而使探测器对中子的能量响应变得更平坦；探测器的中子灵敏度为10-15 C·cm2量级。并对探测器的中子灵敏度进行了实验标定，实验结果与理论计算结果较为一致。

在研究通道衰减、探测方法分离和探测器中子/γ射线本征分辨的基础上，研究了测量高能脉冲裂变中子数目的探测技术。基于电流型Si-PIN探测器，设计了减本底的背靠背探测结构，给出了测量强γ射线和低能散射中子干扰信号及有效扣除强辐射本底的实现方法，最终实现了高n/n′和n/γ分辨测量和强裂变中子、γ射线混合场中的高能脉冲裂变中子数目探测，探测系统的信号/辐射本底比可达到10倍以上。

介质型快中子探测器的中子直照响应对其设计和实际应用具有重要影响.利用Geant4编制Monte-Carlo模拟程序对此型探测器的中子直照响应进行了计算.模拟了探测器芯子常用材料在中子入射时带电重粒子的发射情况,发现电荷收集极、卡阈吸收片和后高压绝缘层材料的选择对中子直照响应特性有直接影响.在现有的以聚四氟乙烯为卡阈吸收片和后高压绝缘层材料的探测芯子中,直照响应给总的中子灵敏度带来约6%的贡献.提出了一种使用高电阻率石墨作为卡阈吸收片和后高压绝缘层材料的探测芯子的优化结构,可有效降低中子直照响应.

研制出CVD金刚石薄膜探测器,在国家串列加速器和60Co稳态辐射源上分别完成了该探测器对9MeV质子束流和1.25 MeV γ射线的辐照性能研究.结果表明:该探测器在9 MeV质子照射累积强度达到1013cm-2时,探测器信号电荷收集效率减小量低于3.5%,辐照前后探测器暗电流没有明显变化.计算得到9MeV质子对该探测器的损伤系数为1.3×10-16 μm-1·cm2.由于γ射线与金刚石作用产生的电子起到了填补缺陷的作用,探测器信号电荷收集效率随γ射线照射剂量的增加略有增加,在γ射线累积照射量达到10.32C/kg时,其增幅小于0.7%.说明金刚石薄膜探测器具有较高耐辐照强度,适用于高强度辐射测量领域.proton and gamma -ray on CVD diamond detector

采用ING-103型DPF脉冲中子源产生的14.1 MeV脉冲中子对EMI两个不同型号的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B进行了直照实验.针对DPF脉冲中子源产生中子脉冲的同时也会产生X射线脉冲的特点,采取了飞行时间法及吸收衰减法来消除X射线对中子脉冲的干扰.利用中子及X射线速度的差异,将光电倍增管放置在离源较远的测点位置,测得了X射线脉冲和中子脉冲时间上错开的双峰波形.通过在辐射通道内添加5 cm厚的铅吸收体有效地抑制了X射线峰,在离源较近的测量位置测到了干净的脉冲中子波形.根据实测波形,得到的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B中子直照灵敏度分别为10-13与10-15量级,该结果与理论计算结果在量级上一致.

光电倍增管的中子直照响应对脉冲中子探测器的设计和实际应用具有重要影响.分析了中子束直接照射光电倍增管产生直照响应的过程和机理.中子与光电倍增管入射窗硼硅玻璃中的硼和硅发生(n,α)和(n,p)反应,导致窗玻璃产生荧光,从而使光阴极发射光电子.在5SDH-2小串列加速器上,选用9815B和9850B两种光电倍增管进行实验,得到了光电倍增管的中子直照灵敏度能谱响应曲线.结果表明:中子能量由低到高变化时,光电倍增管的中子直照灵敏度也随之增大;两种光电倍增管的中子直照灵敏度比值为1.9×10²～2.74×10²,该值与其相应的增益比量级一致.