基于正比计数器的氚测量蒙卡模拟及方法优化研究

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作者 黄裕雯 付文勇 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第7期1091-1099,共9页

氚作为一种放射性核素,能自发衰变产生β射线,会被人体吸入从而产生内照射的危害。含氚废物会以液态或气态的形式被排放至水体或大气中,目前在核电厂或核设施周围需要对环境中的氚进行监测,从而保障环境、群众和工作人员的安全。本文基... 氚作为一种放射性核素,能自发衰变产生β射线,会被人体吸入从而产生内照射的危害。含氚废物会以液态或气态的形式被排放至水体或大气中,目前在核电厂或核设施周围需要对环境中的氚进行监测,从而保障环境、群众和工作人员的安全。本文基于Geant4软件建立正比计数器的蒙特卡罗模型,通过改变阳极丝半径、压力以及正比计数器腔体内气体的压强,模拟氚衰变产生的β粒子进入雪崩区域的概率,从而得出在三个参数值下探测器对氚测量的普遍规律以及最佳的测量优化方案。 展开更多

关键词 GEANT4 蒙特卡罗 正比计数器 氚测量

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超低本底流气式正比计数器在样品总α/β测量中串道影响修正

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作者 胥海亮 陈诚 +4 位作者 王亮 朱珠 郭旭影 王茜 粟琨璞 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期461-468,共8页

超低本底流气式正比计数器是样品总α/β测量的理想探测器,但本身具有较强的串道现象,影响样品测量的准确性。系统研究了流气式正比计数器在同一质量厚度、不同241 Am和40 K质量分数下α→β、β→α串道影响,建立了总α/β串道修正的... 超低本底流气式正比计数器是样品总α/β测量的理想探测器,但本身具有较强的串道现象,影响样品测量的准确性。系统研究了流气式正比计数器在同一质量厚度、不同241 Am和40 K质量分数下α→β、β→α串道影响,建立了总α/β串道修正的二元方程,并与遮盖修正法进行对比,对自制的25组α/β模拟粉末样品进行了测量和串道修正。结果显示α→β串道影响较大,修正因子随着α计数率的变化并非恒定值;β→α串道修正因子影响较小,其平均值为0.001;遮盖修正法对模拟粉末样品中β测量结果的修正效果较差,其相对偏差绝对值介于1.4%~45.0%;二元方程修正法对模拟粉末样品中β测量结果的修正效果较好,其相对偏差绝对值介于0~5.5%。 展开更多

关键词 超低本底流气式正比计数器 串道修正 二元方程修正法

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正比计数器漏电流研究 被引量：4

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作者 陈国云 魏志勇 +3 位作者 方美华 杨永常 辛勇 张紫霞 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期670-674,共5页

利用电介质物理、高电压绝缘以及电磁学相关知识分析了正比计数器填充气体和绝缘材料中的漏电流与击穿问题。选择适当的材料可使正比计数器填充气体中的漏电流达10-17A量级,其绝缘材料中的体漏电流达10-12～10-15A量级,考虑其极化效应... 利用电介质物理、高电压绝缘以及电磁学相关知识分析了正比计数器填充气体和绝缘材料中的漏电流与击穿问题。选择适当的材料可使正比计数器填充气体中的漏电流达10-17A量级,其绝缘材料中的体漏电流达10-12～10-15A量级,考虑其极化效应后还将更小。正比计数器的漏电流与其输出信号电流(10-9A量级)相比小103倍以上,而绝缘材料表面的清洁、干燥程度直接决定其中的表面漏电流。正比计数器填充气体和绝缘材料中的漏电流对输出的影响可忽略且不至于击穿,可应用于强辐射场中的剂量测量。 展开更多

关键词 正比计数器 填充气体 绝缘材料 漏电流

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有效探测面积大于1000 cm^2的正比计数器测量系统性能测试 被引量：5

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作者 林敏 叶宏生 +8 位作者 徐利军 陈克胜 陈义珍 夏文 张卫东 姚艳玲 汪建清 姚顺和 李明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期713-719,共7页

为对自制的活性面积高达1 000cm^2的大面积源进行表面发射率定值,同时作为现有2πα、2πβ表面发射率标准装置能力的扩充,研制了一套内置式大面积2π多丝正比计数器测量系统,并利用活性区直径为8mm的^(241) Am点源及活性区面积为10cm&#... 为对自制的活性面积高达1 000cm^2的大面积源进行表面发射率定值,同时作为现有2πα、2πβ表面发射率标准装置能力的扩充,研制了一套内置式大面积2π多丝正比计数器测量系统,并利用活性区直径为8mm的^(241) Am点源及活性区面积为10cm×15cm的大面积^(241) Am和^(90)Sr-^(90) Y源对其进行计量学性能测试。结果表明:计数器内计数响应均匀性优于±0.4%,有效探测面积达1 400cm^2;所得241 Am源高压坪曲线的坪长为1 400V,坪斜为0.27%/100V,坪区内计数变化为0.87%;90Sr-90 Y源高压坪曲线的坪长为300V,坪斜为0.75%/100V,坪区内计数变化为0.80%;10次测量重复性好于0.4%,8h内短期稳定性好于0.3%,1a内长期稳定性好于0.8%。 展开更多

关键词 大面积多丝正比计数器 ^241Am源 ^90Sr-^90Y源 有效探测面积 高压坪曲线 重复性 稳定性

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新型涂硼正比计数器研制及其实验测试和模拟计算 被引量：4

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作者 张紫霞 魏志勇 +3 位作者 朱立 方美华 陈国云 强鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期545-551,共7页

本文将^10 B粉与1,2-二氯乙烷溶剂、芳华树脂粘结剂混合研制了中子灵敏层^10 B膜,以此制作一新型涂硼正比计数器。为增加探测效率,除管内壁涂硼外,在管内增置了14片双面涂硼环氧薄片,并用^241 Am-Be源测试了其性能。活度为3.7×10^9... 本文将^10 B粉与1,2-二氯乙烷溶剂、芳华树脂粘结剂混合研制了中子灵敏层^10 B膜,以此制作一新型涂硼正比计数器。为增加探测效率,除管内壁涂硼外,在管内增置了14片双面涂硼环氧薄片,并用^241 Am-Be源测试了其性能。活度为3.7×10^9 Bq的^241 Am-Be源实验表明：此新型涂硼正比计数器坪长约150V,坪斜为8.2%/100V（750-900V）;工作电压为800V时测得新型涂硼正比计数器的计数率为50s^-1,灵敏度为0.71cm^2。与管内壁仅涂硼的正比计数器相比,新型涂硼正比计数器中子灵敏面积增加到3.15倍后,探测器坪长从80 V增至150 V,坪斜从12.4%/100 V改进到7.58%/100V,灵敏度提高到2.63倍。同时,以基于蒙特卡罗方法的Geant4平台,模拟计算单能中子及^241 Am-Be源中子照射包裹高密度聚乙烯慢化材料的新型涂硼正比计数器的响应和探测效率。^241 AmBe源模拟结果和实验结果吻合较好。实验测试及模拟结果表明,涂硼技术与增加灵敏面积相结合的正比计数器的设计较成功。 展开更多

关键词 中子 涂硼正比计数器 坪曲线 探测效率

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利用锶特效树脂和正比计数器同时快速分析^89 Sr和^90 Sr 被引量：3

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作者 吴连生 杨立涛 +5 位作者 郭贵银 张兵 曾帆 陈超峰 黄彦君 上官志洪 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期369-376,共8页

本文建立了利用锶特效树脂分离后采用正比计数器进行2次测量从而同时并快速获得^89Sr和^90Sr含量的方法,研究了^90Y的生长因子及^89Sr/^90Sr活度比对^89Sr和^90Sr测量结果的影响。结果表明,增大^90Y的生长因子,更有利于准确获得^89Sr和^... 本文建立了利用锶特效树脂分离后采用正比计数器进行2次测量从而同时并快速获得^89Sr和^90Sr含量的方法,研究了^90Y的生长因子及^89Sr/^90Sr活度比对^89Sr和^90Sr测量结果的影响。结果表明,增大^90Y的生长因子,更有利于准确获得^89Sr和^90Sr的活度。将本方法应用于^89Sr/^90Sr活度比为0.22~21.8样品中^89Sr和^90Sr的分析,测量值与掺标值的相对偏差小于±30%;不确定度分析表明,一个核素的不确定度将随另一核素活度比或活度的增加而增加。IAEA能力验证样品的分析结果显示,^89Sr和^90Sr测量值与指定值的相对偏差最大为7.44%,证实了本方法的准确性。 展开更多

关键词 ^89SR ^90SR 锶特效树脂 正比计数器 不确定度 IAEA能力验证

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多丝正比计数器的技术改造 被引量：3

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作者 任家富 林业 +4 位作者 徐一鹤 唐方东 何林锋 方方 陶永莉 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1317-1319,共3页

采用单片机和集成电路重建多丝正比计数器测控系统,改进多丝正比室及气流系统的结构,有效改善和提升了多丝正比计数器的技术性能,试验结果表明,技术改造后的多丝正比计数器,探测效率达到95%以上,测量重复性小于1%,8 h稳定性优于0.5%,可... 采用单片机和集成电路重建多丝正比计数器测控系统,改进多丝正比室及气流系统的结构,有效改善和提升了多丝正比计数器的技术性能,试验结果表明,技术改造后的多丝正比计数器,探测效率达到95%以上,测量重复性小于1%,8 h稳定性优于0.5%,可应用于α、β放射性平面源和环境样品的测量。 展开更多

关键词 多丝正比计数器 放射性测量 电荷灵敏放大器 程控高压 单片机

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基于正比计数器的核脉冲整形电路设计 被引量：4

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作者 宋茜茜 庹先国 成毅 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1241-1244,共4页

运用自主研制的正比计数器对环境中气态氚进行取样测量,针对该探测器设计了一种基于二阶有源低通滤波电路的脉冲整形电路,采用高速运算放大器实现了核脉冲的滤波整形,用较少的级数进行滤波即得到准高斯波形。利用Multisim10.0软件对滤... 运用自主研制的正比计数器对环境中气态氚进行取样测量,针对该探测器设计了一种基于二阶有源低通滤波电路的脉冲整形电路,采用高速运算放大器实现了核脉冲的滤波整形,用较少的级数进行滤波即得到准高斯波形。利用Multisim10.0软件对滤波电路的不同参数进行仿真测试,仿真结果与理论结果相符合。通过实验证明了该电路的可行性,同时为分析、优化核脉冲的波形,使其能够在后续的脉冲幅度分析器中被有效甄别提供了一种便捷可靠的方法。 展开更多

关键词 正比计数器 二阶有源低通滤波 准高斯波形 Multisim10.0

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组织等效正比计数器测量系统的建立 被引量：3

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作者 张伟华 王志强 于伟翔 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1380-1384,共5页

对组织等效正比计数器(TEPC)的方法原理和性能进行了初步研究,在此基础上,建立了1套TEPC测量系统,用于测量中子、γ混合辐射场的吸收剂量及剂量当量。中子辐射场通常伴随有γ辐射。根据对混合辐射场测量得到的微剂量谱,将γ辐射的剂量... 对组织等效正比计数器(TEPC)的方法原理和性能进行了初步研究,在此基础上,建立了1套TEPC测量系统,用于测量中子、γ混合辐射场的吸收剂量及剂量当量。中子辐射场通常伴随有γ辐射。根据对混合辐射场测量得到的微剂量谱,将γ辐射的剂量贡献部分从中子辐射中区分出来。依据具体实验环境,使用蒙特卡罗方法进行了模拟计算。计算结果与实验数据取得较好的一致性,从而验证所建立的TEPC测量中子辐射场吸收剂量的方法是可行的。 展开更多

关键词 组织等效正比计数器 微剂量谱 剂量当量 蒙特卡罗方法

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大面积薄窗流气式正比计数器工作电压设置研究 被引量：4

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作者 吕宁 过惠平 +2 位作者 鲍卫红 罗勇 赵永刚 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1123-1127,共5页

大面积α/β表面污染测量仪采用1 000 cm2薄窗流气式正比计数管作为探测器。为实现α/β射线的同时测量,在反符合—脉冲幅度甄别技术的基础上,针对β信号随电压升高而串道明显的实际问题,分析了原因,提出了串道比约束下的探测器工作电... 大面积α/β表面污染测量仪采用1 000 cm2薄窗流气式正比计数管作为探测器。为实现α/β射线的同时测量,在反符合—脉冲幅度甄别技术的基础上,针对β信号随电压升高而串道明显的实际问题,分析了原因,提出了串道比约束下的探测器工作电压设置方法,以此保证α/β测量的准确性。实验证明,方法可行并符合国家标准的规定。 展开更多

关键词 流气式正比计数器 坪特性 脉冲幅度甄别 工作电压 串道比

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大面积气体闪烁正比计数器的研制及性能测试 被引量：1

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作者 骆志平 庞洪超 +3 位作者 刘阳 黄金峰 王莹 熊文俊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1871-1874,共4页

本工作建立了一套有效探测面积大于300cm^2的气体闪烁正比计数器系统,并利用波长转换材料实现了普通光电倍增管对光信号的收集。对该系统进行了系列性能测试,测试结果表明,探测器对^(109) Cd22.6keV X射线具有7.5%的能量分辨率,点源距... 本工作建立了一套有效探测面积大于300cm^2的气体闪烁正比计数器系统,并利用波长转换材料实现了普通光电倍增管对光信号的收集。对该系统进行了系列性能测试,测试结果表明,探测器对^(109) Cd22.6keV X射线具有7.5%的能量分辨率,点源距探测器3.2cm时达到12.4%的探测效率。本工作的研究成果将为核污染场所低能X、γ放射性样品测量及超铀核素人体内照射污染测量等提供一种有力手段。 展开更多

关键词 气体闪烁正比计数器 波长转换材料 能量分辨率 探测效率

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用于微剂量学研究的无壁正比计数器系统 被引量：1

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作者 党秉荣 卫增泉 +4 位作者 张树民 李文建 李强 周光明 陈卫强 《核电子学与探测技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期98-100,105,共4页

本文介绍了为模拟荷能重离子在等效生物组织中径迹和能量沉积分布研究而设计、制造的无壁正比计数器和探测系统，并利用放射源２３９Ｐｕ的α粒子（能量为５．１５５ＭｅＶ）在５００Ｐａ气压及工作气体为ＣＨ４（１０％）＋Ａｒ（９０... 本文介绍了为模拟荷能重离子在等效生物组织中径迹和能量沉积分布研究而设计、制造的无壁正比计数器和探测系统，并利用放射源２３９Ｐｕ的α粒子（能量为５．１５５ＭｅＶ）在５００Ｐａ气压及工作气体为ＣＨ４（１０％）＋Ａｒ（９０％）下，对本探测器系统的分辨率与所加高压的关系进行了实验，并就利用此探测器系统研究微剂量学的研究方法进行了讨论。 展开更多

关键词 正比计数器 组织等效气体 微剂量 离子径迹

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一种用于2π多丝正比计数器的放大电路设计及性能测试 被引量：2

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作者 王志刚 邓长明 张世让 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1105-1107,共3页

介绍用于测量平面放射源表面发射率的2π多丝正比计数器的放大电路。通过使用两种类型的放射源对该探测器和电路进行了测试。结果满足相关标准要求。

关键词 电荷灵敏放大电路 表面发射 2π多丝正比计数器

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用于低能X射线分析的电荷分配式位置灵敏正比计数器 被引量：1

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作者 胡朝晖 刘世杰 +1 位作者 刘平生 王宝义 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期11-14,共4页

研制了一种电荷分配式单丝阳极位置灵敏正比计数器,它的效率由近似公式所估价,在感兴趣的4～6.5keV能区内相应效率从65%～25%间变化;它的位置分辨率用宽度50μm(x)的55FeX射线束测定,可达到0.55mm。并介绍了由这PSPC构成的位置灵敏谱仪... 研制了一种电荷分配式单丝阳极位置灵敏正比计数器,它的效率由近似公式所估价,在感兴趣的4～6.5keV能区内相应效率从65%～25%间变化;它的位置分辨率用宽度50μm(x)的55FeX射线束测定,可达到0.55mm。并介绍了由这PSPC构成的位置灵敏谱仪两个应用事例。 展开更多

关键词 高位置分辨率 电荷分配读出 位置灵敏正比计数器 高能量分辨率 色散位置灵敏谱仪 低能X射线分析

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3He正比计数器性能研究 被引量：1

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作者 郭思明 王攀峰 +1 位作者 王庆斌 马忠剑 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第z1期-,共4页

对用于中子剂量当量监测的3He正比计数器进行了研究.采用理论计算和CT扫描的方法分析了计数器的结构和工作原理;采用实验测试和理论分析的方法研究了其输出信号的特征,信号幅度在4 mV左右;使用双源法测得了计数器的分辨时间为39.22 μs... 对用于中子剂量当量监测的3He正比计数器进行了研究.采用理论计算和CT扫描的方法分析了计数器的结构和工作原理;采用实验测试和理论分析的方法研究了其输出信号的特征,信号幅度在4 mV左右;使用双源法测得了计数器的分辨时间为39.22 μs;实验测得其高压坪曲线并确定工作电压为1 250 V. 展开更多

关键词 计量学 中子探测 正比计数器 输出信号 死时间效应

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一种改善闭气式正比计数器换气周期的方法 被引量：2

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作者 张勇 杨勇 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1292-1294,共3页

正比计数器具有气体放大作用,很适合用于低能粒子探测。用于低能X射线和α/β污染监测时,正比计数器按充气方式可以划分为两大类:流气式和闭气式。与流气式相比,闭气式正比计数器使用方便;但是其寿命比较短,需要周期性更换工作气体。介... 正比计数器具有气体放大作用,很适合用于低能粒子探测。用于低能X射线和α/β污染监测时,正比计数器按充气方式可以划分为两大类:流气式和闭气式。与流气式相比,闭气式正比计数器使用方便;但是其寿命比较短,需要周期性更换工作气体。介绍了闭气式正比计数器性能老化问题,以及一种改善其换气周期的方法。 展开更多

关键词 闭气式正比计数器 性能老化 换气周期

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位置灵敏正比计数器性能研究及其对同步辐射光光强分布的测量

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作者 刘鹏 徐清 +4 位作者 吴应荣 武家杨 郑文莉 李士 邵涵如 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期290-294,共5页

我们对Ｂａｋｇａｍｍｏｎ型高气压流气式位置灵敏正比计数管的基本性能进行了研究。结果表明，其位置分辨率约为１００μｍ；线性良好，在计数器中部４７．５、４０和３０ｍｍ范围内，位置线性均方误差分别为７６、４７．３和１１．６... 我们对Ｂａｋｇａｍｍｏｎ型高气压流气式位置灵敏正比计数管的基本性能进行了研究。结果表明，其位置分辨率约为１００μｍ；线性良好，在计数器中部４７．５、４０和３０ｍｍ范围内，位置线性均方误差分别为７６、４７．３和１１．６μｍ；对铁、铜和锌特征Ｘ射线的绝对探测效率分别为６８．５％、５９．９％和５２．４％，与理论计算值相符，在整个探测器长度上探测效率分布比较均匀；与移动平台等构成的探测系统的重复定位精度好于１０μｍ。在此基础上，测量了高能物理所同步辐射实验室４Ｗ１Ｃ漫散射站聚焦单能Ｘ射线的光强分布。 展开更多

关键词 位敏 正比计数器 性能研究 光强分布 同步辐射

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慢中子正比计数器探测效率研究

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作者 陈常茂 谭民 王正 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1992年第5期263-271,共9页

推导出典型几何计数器中子探测效率及热能谱修正系数。~3He和BF_3计数器热中子探测效率实测值与理论预言值满意地符合。在E>0.1eV能区,仅考虑~3He(n,p)反应的理论值低于蒙特卡罗计算值[已计及(n,n)反应]和实验值,而实验数据与蒙特卡... 推导出典型几何计数器中子探测效率及热能谱修正系数。~3He和BF_3计数器热中子探测效率实测值与理论预言值满意地符合。在E>0.1eV能区,仅考虑~3He(n,p)反应的理论值低于蒙特卡罗计算值[已计及(n,n)反应]和实验值,而实验数据与蒙特卡罗计算结果较好地符合。 展开更多

关键词 慢中子 正比计数器 探测 效率

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丁烷流气正比计数器

19

作者 韩景泉 任伟 马立平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期190-192,共3页

实验证明用丁烷作为流气式正比计数管的工作气体是可行的。与工作气体甲烷相比 ,工作电压偏高 ,坪曲线无明显差异。该计数器对14 Cβ源有较好的响应。对自行研制的以丁烷作为工作气体、灵敏面积为 5 0cm2 的KX 5 0型可携式α、β污染测... 实验证明用丁烷作为流气式正比计数管的工作气体是可行的。与工作气体甲烷相比 ,工作电压偏高 ,坪曲线无明显差异。该计数器对14 Cβ源有较好的响应。对自行研制的以丁烷作为工作气体、灵敏面积为 5 0cm2 的KX 5 0型可携式α、β污染测量仪 ,用平板型2 3 9Puα放射源测得坪曲线的坪长为 6 0 0V ,坪斜每 10 0V为 1 7% ,本底计数率 0 0 2s-1,对α粒子探测效率 η2π(α) =5 3% ;用平板形90 Sr 90 Yβ源测得的坪曲线坪长 5 0 0V ,坪斜每 10 0V为 1 8% ,本底计数率为 3s-1,探测效率η2π(β) =6 4% 展开更多

关键词 丁烷 正比计数管 流气式正比计数器

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^3He球形正比计数器热中子探测效率研究

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作者 陈常茂 谭民 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第3期21-25,共5页

导出了球形计数器中子探测效率与其结构参数的关系。计算和测量了~3He球形正比计数器对一已知温度麦克斯韦谱中子的探测效率,计算值与实验值在实验误差以内相符。

关键词 正比计数器 热中子 探测 效率

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