光子计数探测器CT联合“四低”方案用于冠状动脉CT血管成像

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作者 张炜珽 聂可卉 +8 位作者 原典 张怡存 齐珂 张梦圆 谷艳博 陈岩 高剑波 张永高 刘杰 《中国医学影像技术》 北大核心 2025年第6期976-980,共5页

目的观察光子计数探测器(PCD)-CT联合“四低”方案(低对比剂浓度、低对比剂剂量、低对比剂注射流率、低辐射剂量)用于冠状动脉CT血管成像(CCTA)的可行性。方法前瞻性将106例疑诊冠心病患者随机分为能量积分探测器(EID)-CCTA(A组,采用常... 目的观察光子计数探测器(PCD)-CT联合“四低”方案(低对比剂浓度、低对比剂剂量、低对比剂注射流率、低辐射剂量)用于冠状动脉CT血管成像(CCTA)的可行性。方法前瞻性将106例疑诊冠心病患者随机分为能量积分探测器(EID)-CCTA(A组,采用常规扫描方案,n=52)及PCD-CCTA组(B组,采用“四低”扫描方案,n=54)并进行相应检查;对比组间辐射剂量及图像质量主、客观评价结果。结果B组对比剂剂量及注射流率、容积CT剂量指数、剂量长度乘积及有效剂量均低于A组(P均<0.001)。B组图像质量主观评分高于A组[5(4,5)vs.4(4,5),Z=-2.310,P=0.021]。相比A组,B组主动脉根部及多数冠状动脉主要分支血管节段CT值、信噪比及对比度噪声比均升高而噪声降低(P均<0.05)。结论PCD-CT联合“四低”方案可用于CCTA,能改善图像质量、降低对比剂用量及辐射剂量。 展开更多

关键词 冠状动脉疾病 心血管造影术 图像质量 光子计数探测器 前瞻性研究

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闪烁与正比计数管探测器在放射性表面污染测量中的应用分析

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作者 辛桂利 刘江 张艳 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第5期647-651,共5页

现阶段核设施主要使用闪烁探测器和正比计数管探测器进行表面污染测量,在测量过程中,核设施普遍存在的γ射线对测量产生较大的干扰,本文通过研究不同能量和剂量当量率的γ射线对表面污染测量的影响,对闪烁和正比计数管探测器的测量数据... 现阶段核设施主要使用闪烁探测器和正比计数管探测器进行表面污染测量,在测量过程中,核设施普遍存在的γ射线对测量产生较大的干扰,本文通过研究不同能量和剂量当量率的γ射线对表面污染测量的影响,对闪烁和正比计数管探测器的测量数据进行分析,研究其测量误差及避免措施。 展开更多

关键词 核设施 表面污染 外照射 闪烁和正比计数管探测器

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极紫外波段微通道板光子计数探测器 被引量：15

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作者 卜绍芳 尼启良 +2 位作者 何玲平 张宏吉 刘世界 《中国光学》 EI CAS 2012年第3期302-309,共8页

研究了一种极紫外波段微通道板(MCP)光子计数探测器,用于探测地球等离子体层中极微弱的30.4 nm辐射。通过改变电压、温度等参数对比了该微通道板光子计数探测器的暗噪声和分辨率的变化。结果表明:微通道板探测器的暗噪声主要来源于残余... 研究了一种极紫外波段微通道板(MCP)光子计数探测器,用于探测地球等离子体层中极微弱的30.4 nm辐射。通过改变电压、温度等参数对比了该微通道板光子计数探测器的暗噪声和分辨率的变化。结果表明:微通道板探测器的暗噪声主要来源于残余气体离子反馈和热噪声,因此要降低探测器暗噪声,应对微通道进行彻底的预处理除气,并尽量避免探测器在高温状态下工作,常温下经过预处理的微通道板光子探测系统的暗计数率仅为0.34 count/(s.cm2)。系统的分辨率主要受电压和计数率的影响,受温度影响不明显。由于不同的微通道板有不同的耐压范围,过小或过大的电压或计数率都会造成系统分辨率的降低。 展开更多

关键词 光子计数探测器 微通道板 暗噪声 分辨率

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基于X射线光子计数探测技术的材料K-edge特性识别实验研究 被引量：4

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作者 何鹏 吴晓川 +5 位作者 安康 邓刚 王星 周仲兴 魏彪 冯鹏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3929-3933,共5页

X射线光子计数探测器是多能谱CT成像技术的核心,其通过能量阈值可以选择记录不同能量的X射线光子,有助于分析不同材质的物理特性。利用搭建的基于光子计数探测器的多能谱CT系统,开展高纯度金属材料K-edge特性识别实验研究。通过设置探... X射线光子计数探测器是多能谱CT成像技术的核心,其通过能量阈值可以选择记录不同能量的X射线光子,有助于分析不同材质的物理特性。利用搭建的基于光子计数探测器的多能谱CT系统,开展高纯度金属材料K-edge特性识别实验研究。通过设置探测器的不同能量阈值,在不同能量范围获取金属材料投影图像,利用投影图像灰度信息分析不同能量X射线的衰减特性,以识别金属材料K-edge特性。最终实验结果表明,基于光子计数探测器的X射线能谱CT系统,能够识别金属材料与特定能量X射线光子发生相互作用所表现出的K-edge特性。通过计算K-edge特征峰能量阈值与材料K-edge理论能量值之间的线性对应关系,对光子计数探测器的能量阈值进行了标定。 展开更多

关键词 光子计数探测器 多能谱CT K-edge特性 能量阈值 投影图像

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光子计数探测器感应位敏阳极的电子云扩散 被引量：5

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作者 韩素立 陈波 +1 位作者 尼启良 张宏吉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1732-1736,共5页

针对基于感应位敏阳极的光子计数成像探测器中非晶态Ge(α-Ge)膜的方块电阻对探测器成像性能的影响,研究了方块电阻的选配范围和方法。由于方块电阻的大小会影响Ge膜上的电子云的扩散特性从而影响探测器的计数率和分辨率,故本文根据菲克... 针对基于感应位敏阳极的光子计数成像探测器中非晶态Ge(α-Ge)膜的方块电阻对探测器成像性能的影响,研究了方块电阻的选配范围和方法。由于方块电阻的大小会影响Ge膜上的电子云的扩散特性从而影响探测器的计数率和分辨率,故本文根据菲克(Fick)扩散定律分析了吸收边界条件下非晶态薄膜上电子云的扩散特性。确定了电子云扩散时间与Ge膜方块电阻之间的数学关系,推导获得了探测器高质量成像时非晶态Ge膜方块电阻的阻值为30～2 700MΩ/□。采用具有不同方块电阻的感应位敏阳极进行了实际成像实验,结果表明:当Ge膜方块电阻在上述范围时,光子计数探测器在计数率为53kc/s时分辨率可以达到0.5mm。实验结果证明了推导得出的方块电阻选配范围的正确性。 展开更多

关键词 极紫外成像 光子计数探测器 感应位敏阳极 Ge膜电阻 电子云扩散

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基于交叉延迟线位敏阳极微通道板探测器的光子计数激光三维超分辨成像(特邀) 被引量：3

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作者 赵惠 殷浩蒙 +6 位作者 刘永安 盛立志 杨向辉 邹刚毅 夏思宇 杨明洋 樊学武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期175-190,共16页

以未来天基态势感知对远距离空间目标高灵敏度探测与精细三维成像的潜在需求为出发点,开展以光子灵敏探测器为核心的光子计数激光三维成像系统及关键技术研究。提出了一种基于自主研制的交叉延迟线位敏阳极微通道板探测器的光子计数激... 以未来天基态势感知对远距离空间目标高灵敏度探测与精细三维成像的潜在需求为出发点,开展以光子灵敏探测器为核心的光子计数激光三维成像系统及关键技术研究。提出了一种基于自主研制的交叉延迟线位敏阳极微通道板探测器的光子计数激光三维成像技术。首先介绍了该技术的基本原理,并从全链路建模与成像仿真特性分析的角度对其空间应用的潜力进行了研究;之后探讨了多域联合三维超分辨重建提升系统时空分辨能力的可行性;最后研制了基于交叉延迟线位敏阳极微通道板探测器的光子计数激光三维成像原理样机,在6.8 m距离处实现了距离分辨率优于5 mm的三维成像效果,证明了该技术方法的有效性。 展开更多

关键词 天基态势感知 主动探测 激光三维成像 光子计数探测器 超分辨重建

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光子计数探测与成像实验装置设计 被引量：2

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作者 屈惠明 陈钱 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期39-42,共4页

光子计数探测是微弱光学辐射探测和超快速成像研究的关键技术。利用工作于盖革模式的雪崩光电二极管(APD)结合适当的驱动熄灭电路和NI-PCI高速图像数据采集卡构成实验系统硬件框架,通过Labview和VC++混合编程实现系统的数据采集处理程... 光子计数探测是微弱光学辐射探测和超快速成像研究的关键技术。利用工作于盖革模式的雪崩光电二极管(APD)结合适当的驱动熄灭电路和NI-PCI高速图像数据采集卡构成实验系统硬件框架,通过Labview和VC++混合编程实现系统的数据采集处理程序和显示界面,设计建立了一套光子计数探测与成像实验装置,详细介绍了实施方案。该实验装置实现了光子计数脉冲信号的探测、处理与显示,为微弱光学辐射信号的探测与超快速成像研究提供了实验平台。 展开更多

关键词 光子计数探测 光子成像 雪崩光电二极管 盖革模式

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基于Vernier阳极微通道板光子计数探测器分割噪声 被引量：2

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作者 邢妍 陈波 +3 位作者 金方圆 王海峰 张宏吉 何玲平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期155-161,共7页

为消除微通道板光子计数探测器系统中电子噪声的干扰,研究了探测器分割噪声的来源,并提出利用COMSOL软件仿真计算分割噪声的方法.利用有限元方法对基于Vernier阳极探测器的成像过程进行三维建模,实现了一组5×5针孔阵列的模拟成像,... 为消除微通道板光子计数探测器系统中电子噪声的干扰,研究了探测器分割噪声的来源,并提出利用COMSOL软件仿真计算分割噪声的方法.利用有限元方法对基于Vernier阳极探测器的成像过程进行三维建模,实现了一组5×5针孔阵列的模拟成像,计算出Vernier阳极分割噪声所产生的电子云质心位置的偏移量,验证了Vernier阳极探测器成像编码的正确性与仿真研究分割噪声的可行性.通过分析不同参量的阳极面板,利用数值拟合方法,得到电子云质心偏移量与阳极面板设计参量之间的关系.在固定面板参量的前提下,可以通过提高微通道板增益来有效降低分割噪声对质心位置偏移影响. 展开更多

关键词 微通道板光子计数探测器 分割噪声 仿真计算 Vernier阳极 质心位置

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微通道板增益对光子计数探测器成像性能影响 被引量：1

9

作者 韩素立 尼启良 +2 位作者 张宏吉 何玲平 陈波 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期484-488,共5页

微通道板作为二维位置灵敏阳极光子计数探测器中的电子倍增器件,其增益特性直接影响探测器的成像性能。搭建了系统测试平台,测量了微通道板的增益随电压变化曲线,并获得了3块微通道板叠加后的脉冲高度分布曲线。根据测试结果以及脉冲高... 微通道板作为二维位置灵敏阳极光子计数探测器中的电子倍增器件,其增益特性直接影响探测器的成像性能。搭建了系统测试平台,测量了微通道板的增益随电压变化曲线,并获得了3块微通道板叠加后的脉冲高度分布曲线。根据测试结果以及脉冲高度分布曲线的能量分辨率与探测器增益的均匀性之间的物理关系,选择合适电压值和增益对探测器的性能进行优化,探测器分辨率由3.56lp/mm提高到4.49lp/mm,获得了清晰图像,为探测器的研制提供了技术支持。 展开更多

关键词 光子计数探测器 微通道板 增益 脉冲高度分布

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远紫外光子计数成像探测器的感应电荷读出方法 被引量：1

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作者 宋克非 韩振伟 +1 位作者 何玲平 尼启良 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1-9,共9页

为了满足空间远紫外波段成像高空间分辨率和高计数率的探测需求,阐述了光子计数成像探测器的感应电荷读出方法,用于对地球电离层进行远紫外波段遥感探测的成像光谱仪.研究了具有成形网路的电荷灵敏放大器各参数间的关系,从理论上分析了... 为了满足空间远紫外波段成像高空间分辨率和高计数率的探测需求,阐述了光子计数成像探测器的感应电荷读出方法,用于对地球电离层进行远紫外波段遥感探测的成像光谱仪.研究了具有成形网路的电荷灵敏放大器各参数间的关系,从理论上分析了电荷灵敏放大器的上升时间及成形网络的成形时间常数对电荷读出噪声和探测系统计数率的影响,并建立了它们之间的定量关系.提出了电荷读出网络参数的设计和选取原则,并采用适合空间环境的分立电子元件研制出基于楔条形阳极光子计数式成像探测器的电荷读出电路.实验结果表明,所设计的感应电荷读取链路在成形时间为500 ns时链路等效输入噪声电荷约为230 e,电荷灵敏放大器上升时间小于8 ns,与建立的模型计算值有较好的一致性.在入射光强计数率86.2 kcps条件下,所测图像的空间分辨率达到7.13 lp/mm,满足空间远紫外波段成像光谱仪的使用要求. 展开更多

关键词 光子计数成像探测器 电荷读出方法 电荷灵敏放大器 成形网络 响应时间

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极紫外位置灵敏阳极光子计数成像探测器研究 被引量：11

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作者 尼启良 刘世界 陈波 《中国光学与应用光学》 2009年第1期36-40,共5页

研制出了应用于月基极紫外成像仪的二维极紫外位置灵敏阳极光子计数成像探测器原形样机,该探测器主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形位置灵敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1mm,直径为30mm的三... 研制出了应用于月基极紫外成像仪的二维极紫外位置灵敏阳极光子计数成像探测器原形样机,该探测器主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形位置灵敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1mm,直径为30mm的三电极楔条形位置灵敏阳极,研制了最高计数率为200kHz的前端模拟和数字电路。测量了探测器的暗计数率、脉冲高度分布及空间分辨率等工作特性。测量结果表明,该探测器的空间分辨率为0.28mm,满足月基极紫外成像仪对空间分辨率的要求。 展开更多

关键词 极紫外探测器 光子计数成像探测器 微通道板 位置灵敏阳极

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月基极紫外相机光子计数成像探测器Ge膜的空间质子辐照稳定性

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作者 李云鹏 陈波 +1 位作者 何玲平 吕鹏 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第6期470-475,共6页

光子计数成像探测器是月基极紫外相机等空间成像载荷的核心成像器件。Ge膜作为探测器的电荷感应层,在空间质子辐照环境下的稳定性直接影响系统的成像质量。采用Monte-Carlo法仿真了500 nm Ge膜被10、50和100 keV高能质子辐照后,Ge膜内... 光子计数成像探测器是月基极紫外相机等空间成像载荷的核心成像器件。Ge膜作为探测器的电荷感应层,在空间质子辐照环境下的稳定性直接影响系统的成像质量。采用Monte-Carlo法仿真了500 nm Ge膜被10、50和100 keV高能质子辐照后,Ge膜内部的质子浓度分布与空位缺陷分布。仿真结果表明,50 keV质子在Ge膜内部产生的空位缺陷对膜层内部损伤最大。对100、230、350和500 nm厚度Ge膜分别进行50 keV质子辐照实验,经方阻仪测试显示,越厚的薄膜辐照后方阻变化越大,500 nm比100 nm Ge膜方阻增加量高约500 MΩ/。通过原子力显微镜(AFM)表征发现,500 nm Ge膜辐照后出现膜层凸起与分离,均方根表面粗糙度由1.63 nm增至约10 nm。研究结果表明,在满足方阻要求的前提下,通过对Ge膜厚度的合理设计,可以有效减小高能质子辐照带来的损伤。 展开更多

关键词 Ge膜 质子辐照 方块电阻 光子计数成像探测器 极紫外相机 空间环境适应性

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空间碎片天基光子计数激光探测研究 被引量：3

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作者 张景豪 郑永超 +1 位作者 尚卫东 龚自正 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期312-317,共6页

为了满足空间碎片探测与精确定轨的需求,采用光子计数的高灵敏激光探测方法,讨论了盖革模式下雪崩二极管探测器的光子计数探测基本原理,并建立了引入探测器与空间碎片的相对径向速度的天基光子计数探测模型,进行了空间碎片光子计数激光... 为了满足空间碎片探测与精确定轨的需求,采用光子计数的高灵敏激光探测方法,讨论了盖革模式下雪崩二极管探测器的光子计数探测基本原理,并建立了引入探测器与空间碎片的相对径向速度的天基光子计数探测模型,进行了空间碎片光子计数激光探测的理论分析和仿真验证。结果表明,在可探测速度范围内,光子计数激光探测技术能有效探测到尺寸为10cm的空间碎片目标,测距平均误差为34.72cm。与传统地基雷达和光电探测手段相比,此技术测距精度能提高3个数量级,可有效降低航天器与空间目标碰撞的概率。 展开更多

关键词 激光技术 光子计数探测 仿真研究 空间碎片

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光子计数探测器的响应函数标定及校正方法 被引量：2

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作者 许晓飞 张丽 王森 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期196-201,共6页

建立了XCounter Flite X1型光子计数探测器的响应函数模型。利用X射线荧光作为射线源,通过蒙特卡罗方法,模拟了入射能谱与探测器材料中的能量沉积能谱。响应函数包括高斯函数与经验型的修正函数,修正函数由直线段构成,通过最小二乘的方... 建立了XCounter Flite X1型光子计数探测器的响应函数模型。利用X射线荧光作为射线源,通过蒙特卡罗方法,模拟了入射能谱与探测器材料中的能量沉积能谱。响应函数包括高斯函数与经验型的修正函数,修正函数由直线段构成,通过最小二乘的方法来确定其中的参数,探测器像素不一致性的校正包括阈值校正与响应函数的校正。把经过校正的模型结果与实验结果对比并计算平均误差,得到在各能量段下误差都小于2.5%的结果,利用该响应函数进行能谱恢复与材料分解,两者具有比较理想的结果,充分说明了该校正方法的有效性与准确性。 展开更多

关键词 光子计数探测器 响应函数 X射线荧光 蒙特卡罗方法

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光子计数探测的非线性失真及其改进的研究和探讨—一种多路光子探测法的方

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作者 谭征 《红外技术》 CSCD 1995年第3期29-31,共3页

对光子计数探测中堵塞漏计引起的非线性失真现象作了一些新的探讨和分析，提出了一套新的减少漏计的方法，多路光子探测法将会大大扩展光子计数探测的线性范围，进一步提高探测的灵敏度，信噪比和精度，使探测的水平跃上一个新的台阶。

关键词 多路光子探测 非线性失真 光子计数探测

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光子计数探测的非线性失真及其改进的研究和探讨──一种多路光子探测法的方案论证（二）

16

作者 谭征 《红外技术》 CSCD 1995年第4期23-26,共4页

对光子计数探测中堵塞漏计引起的非线性失真现象作了一些新的探讨和分析，提出了一套新的减少漏计的方法，多路光子探测法将会大大扩展光子计数探测的线性范围，进一步提高探测的灵敏度、信噪比和精度，使探测的水平跃上一个新的台阶。

关键词 多路光子探测 多光子脉冲 光子计数探测 失真

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宽响应高灵敏度软X射线单光子计数探测器

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作者 杨名恪 王占山 《光学机械》 CSCD 1991年第1期76-80,共5页

本文阐述了不同类型的软X射线探测器的机理及近期发展,总结了以往的工作,针对当前软X射线研究的迫切需要,提出了用CsI光电阴极做为转换材料、道电子倍增器做为电子倍增元件的宽响应,单光子计数探测器。

关键词 软X射线 计数探测器 灵敏度

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涂硼稻草管中子探测器等效MC模型研究 被引量：1

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作者 陈添 于淼 +3 位作者 杨海峰 梁庆雷 邵增 李井怀 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第6期1080-1084,共5页

建立了一种涂硼稻草管中子探测器等效MC模型的方法。使用典型的^(3)He或BF_(3)探测器模型来等效涂硼稻草管中子探测器,通过Am-Li源的探测效率实验,确定等效的^(3)He或BF_(3)探测器模型参数。将此等效模型应用于钚溶液实验,使用等效^(3)H... 建立了一种涂硼稻草管中子探测器等效MC模型的方法。使用典型的^(3)He或BF_(3)探测器模型来等效涂硼稻草管中子探测器,通过Am-Li源的探测效率实验,确定等效的^(3)He或BF_(3)探测器模型参数。将此等效模型应用于钚溶液实验,使用等效^(3)He模型计算的探测计数率与实测计数率相差较小,验证涂硼稻草管中子探测器等效MC模型的可行性和准确性。实验表明:本等效MC模型方法可推广应用到其他难以建立有效MC计算模型的探测器。 展开更多

关键词 涂硼稻草管中子探测器 等效MC模型 探测计数

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高探测效率低噪声的大面阵热中子敏感微通道板 被引量：5

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作者 潘京生 孙建宁 +8 位作者 韩晓明 张蓉 孙赛林 杨祎罡 田阳 金戈 张正君 邵爱飞 苏德坦 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期87-91,共5页

在微通道板玻璃中掺中子灵敏核素,并去除玻璃中的天然放射性同位素成份,可以实现微通道板对热中子的敏感,使探测器具有极低的背景事件率.在微通道板玻璃中掺加3mol%的Gd2O3,同时去除玻璃中的K2O和/或Rb2O,制作成50 mm直径、0.6 mm厚度... 在微通道板玻璃中掺中子灵敏核素,并去除玻璃中的天然放射性同位素成份,可以实现微通道板对热中子的敏感,使探测器具有极低的背景事件率.在微通道板玻璃中掺加3mol%的Gd2O3,同时去除玻璃中的K2O和/或Rb2O,制作成50 mm直径、0.6 mm厚度、10μm孔径的微通道板,实现了对25.3meV热中子33%的探测效率,同时探测器的暗计数率低至0.11events cm-2·s-1.通过计算和分析热中子在微通道板基体中的俘获概率和155,157 Gd(n,γ)156,158 Gd反应所能引发的有效信号,说明了通过微通道板的结构优化,掺3mol%Gd2O3的微通道板可以实现最大50%的热中子探测效率.在此基础上,进一步完成了106mm直径10μm孔径的掺3mol%Gd2O3的优化结构大面阵低噪声中子敏感微通道板的制作. 展开更多

关键词 中子照相 MCP事件计数探测器 大面阵中子敏感MCP 探测效率 暗计数率

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使用感应电荷位敏阳极的极紫外单光子计数成像系统 被引量：20

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作者 尼启良 何玲平 +2 位作者 刘世界 董宁宁 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2543-2548,共6页

研制了用于月基极紫外成像相机的二维极紫外位敏阳极光子计数成像探测器原型样机,该探测器系统主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形感应位敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1.5mm,有效直径为47 mm... 研制了用于月基极紫外成像相机的二维极紫外位敏阳极光子计数成像探测器原型样机,该探测器系统主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形感应位敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1.5mm,有效直径为47 mm的三电极楔条形位敏阳极,研制了最高计数率为200 kHz的前端模拟和数字电路。测量了探测器的暗计数率、脉冲高度分布、增益、线性及空间分辨率等工作特性。测量结果表明,探测器的空间分辨率为7.13 lp/mm(即0.14 mm),满足月基极紫外相机对空间分辨率的要求。 展开更多

关键词 极紫外探测器 光子计数成像探测器 微通道板 感应电荷 楔条形位敏阳极

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