技術(shù)研發(fā)
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寬范圍X/γ輻射劑量率測量檢測方法實現(xiàn)新突破
文章來源: 國家原子能機(jī)構(gòu)核技術(shù)(核探測與核成像)研發(fā)中心
發(fā)布時間: 2023-01-13
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  X/γ輻射具有較強(qiáng)的穿透能力和電離能力,當(dāng)X/γ輻射照射物質(zhì)或生物時可產(chǎn)生物理和化學(xué)變化,從而對物質(zhì)和生物體造成生化損傷。X/γ輻射對射線裝備的安全運行和人類的健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,因此,密切監(jiān)測這些情況下的基本輻射數(shù)據(jù)是極其重要的。 

  目前,在針對不同檢測范圍、效率和光譜測量的特定劑量探測器中,氣體探測器的能量響應(yīng)較好,但也存在著檢測效率低、劑量率測量范圍有限的缺點。閃爍體探測器具有較高的檢測效率和良好的能量分辨率,但由于信號的積累和死區(qū)時間的增加,在基于計數(shù)的讀出模式下也面臨著高劑量率下難以監(jiān)測的挑戰(zhàn)。本中心科研團(tuán)隊提出了一種新的 X/γ 劑量率測量方法,利用MPPC耦合碘化銫(TI)閃爍體,結(jié)合連續(xù)周期電荷集成電子學(xué),開發(fā)了一種探測器系統(tǒng)(圖1)。在實驗中,該方法測量了在 0.1 μGy/h~400 Gy/h之間的 60Co輻射場中的γ輻射劑量率在1 mGy/h的劑量率 137Cs  的能量分辨率為 9.4%。與傳統(tǒng)閃爍體探測器中基于計數(shù)的讀出方法相比,該方法將劑量率測量的上限擴(kuò)大了 3~4 個數(shù)量級。  

  該工作得到了國家自然科學(xué)基金資助,相關(guān)成果發(fā)表在 Journal of Instrumentation上。  

  論文鏈接:Yi Zhang, Daowu Li, Teng Tong, Xianchao Huang, Yingjie Wang, Yantao Liu, Meiling Zhu, Wei Zhou, Weihua Zhang, Zhiming Zhang, Rongjian Shi and Long Wei*. A novel MPPC-based detection method for wide range X/γ radiation dose rate measurement. Journal of Instrumentation. 2022, 17(7):P07011.

   

    圖1. 探測器結(jié)構(gòu) 


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