基于信号幅度的^(3)He管中子探测器刻度算法优化研究

1

作者 许宇涵 修青磊 +8 位作者 殷伟刚 肖亮 蒋孟奇 周晓娟 赖彦玲 王艳凤 周健荣 孙志嘉 魏亚东 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第2期372-379,共8页

本研究针对中国散裂中子源下的高压中子衍射谱仪中核心组件——位置灵敏型^(3)He管中子探测器的刻度问题进行了深入探究。通过实验验证和理论分析,揭示了传统刻度方法中未考虑到的中子信号幅度对刻度参数的影响,以及由此产生的位置分布... 本研究针对中国散裂中子源下的高压中子衍射谱仪中核心组件——位置灵敏型^(3)He管中子探测器的刻度问题进行了深入探究。通过实验验证和理论分析,揭示了传统刻度方法中未考虑到的中子信号幅度对刻度参数的影响,以及由此产生的位置分布畸变和空间分辨率降低的问题。为解决这些问题,本研究提出了一种改进的刻度算法,该算法能够有效地考虑中子信号幅度的变化,从而显著改善了探测器系统的空间分辨能力。经过实验结果分析显示,新的刻度算法不仅消除了位置分布的拖尾现象,而且提高了不同位置处的空间分辨率,与理论预期相符。本研究的成果为高压中子衍射谱仪在极端条件下的应用提供了重要的技术支持,并为进一步优化中子探测器的刻度方法和提高中子衍射技术的应用精度奠定了基础。 展开更多

关键词 中国散裂中子源 高压中子衍射谱仪 位置灵敏型~3He管中子探测器 刻度算法 空间分辨 非线性效应

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CARR中子残余应力谱仪的设计与应用 被引量：14

2

作者 李峻宏 高建波 +6 位作者 李际周 韩松柏 祖勇 刘荣灯 刘晓龙 刘蕴韬 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期484-488,共5页

中国先进研究堆(CARR)旁的中子残余应力谱仪是我国第1台利用中子衍射方法测量残余应力的设备。它的样品台及部分附属设备从瑞典引进,结合CARR的实际情况,完成了概念设计、物理设计及机械加工,目前谱仪正在调试中。新的单色器屏蔽体起飞... 中国先进研究堆(CARR)旁的中子残余应力谱仪是我国第1台利用中子衍射方法测量残余应力的设备。它的样品台及部分附属设备从瑞典引进,结合CARR的实际情况,完成了概念设计、物理设计及机械加工,目前谱仪正在调试中。新的单色器屏蔽体起飞角在41°～109°连续可变,采用五维姿态调整台,方便灵活地调整单色器的位置。使用双聚焦Si(311)单色器,谱仪的分辨可以达到0.2%。一维中子位置灵敏探测器ORDELA1128N的主要指标与REST上使用的ORDELA1150N的相比有了很大改进。谱仪的附属设备多样,具备开展织构测量和材料原位拉伸等实验研究的能力。 展开更多

关键词 中子衍射 残余应力谱仪 双聚焦硅单色器 中子位置灵敏探测器

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基于位置敏感探测器的六自由度精密位姿测量系统 被引量：20

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作者 高玉娥 刘伟 +2 位作者 吕世猛 张永康 董文博 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2930-2939,共10页

位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)是一种高精度的二维位移测量传感器,利用三片二维PSD的组合实现空间六自由度相对运动的位移和角度测量。测量系统主要包括三片PSD传感器(包括PSD光敏面和发光管)、低噪声的信号调理和A... 位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)是一种高精度的二维位移测量传感器,利用三片二维PSD的组合实现空间六自由度相对运动的位移和角度测量。测量系统主要包括三片PSD传感器(包括PSD光敏面和发光管)、低噪声的信号调理和AD采集电路,采用三片PSD正交布局方案,通过PSD光敏面的光点位置计算相对运动的位移和角度。设计了六自由度的PSD标定测试系统,用于PSD测量系统中心偏移和发光管安装误差的标定测试。测试结果表明,PSD测量系统的测量范围优于位移±10mm、角度±2.5°,标定后PSD测量系统的噪声误差为位移0.1mm、角度0.02°,测量系统的绝对位移误差小于0.5mm、角度误差小于0.14°,满足系统0.5mm和0.5°的指标要求。此外,对PSD传感器的环境适应性进行了评估。PSD测量系统具有量程宽、精度高、线性度好的优点,成功应用于天舟1号货运飞船微重力主动隔振装置的相对运动测量中。 展开更多

关键词 位置敏感探测器 三维位移测量 运动测量 可靠性评估

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中国先进研究堆中子残余应力谱仪校准 被引量：4

4

作者 刘晓龙 刘蕴韬 +4 位作者 陈东风 高建波 李眉娟 阳林峰 韩松柏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1486-1490,共5页

为校准中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪,获得一维位置灵敏探测器(PSD)的灵敏度系数、位置坐标与衍射角的几何关系及零点等参数,设计了校准实验和软件,并将获得的校准参数用于标准Fe粉前4个衍射峰的数据预处理,校正衍射峰位与计算... 为校准中国先进研究堆(CARR)中子残余应力谱仪,获得一维位置灵敏探测器(PSD)的灵敏度系数、位置坐标与衍射角的几何关系及零点等参数,设计了校准实验和软件,并将获得的校准参数用于标准Fe粉前4个衍射峰的数据预处理,校正衍射峰位与计算衍射角的差值符合残余应力谱仪的误差要求。结果表明,该工作能准确获得校准参数,并可用于CARR中子残余应力谱仪的数据预处理。 展开更多

关键词 中子残余应力谱仪 一维位置灵敏探测器 谱仪校准

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量子光通信中偏振光空间姿态传递 被引量：6

5

作者 杨海马 马彩文 +3 位作者 王建宇 张亮 刘瑾 黄元申 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期131-139,共9页

通过设计正交偏振光信标器,实现了空间信标姿态的单光路传递,为星地量子光链路的建立提供了条件.通过分析光学器件,尤其是镀膜器件中偏振信标光的传递特性,仿真分析不同入射角、旋转角条件下,出射信标光的偏振模式.分析了由光学器件引... 通过设计正交偏振光信标器,实现了空间信标姿态的单光路传递,为星地量子光链路的建立提供了条件.通过分析光学器件,尤其是镀膜器件中偏振信标光的传递特性,仿真分析不同入射角、旋转角条件下,出射信标光的偏振模式.分析了由光学器件引入的位相差和不同反射率、透射率对偏振模式的影响.利用琼斯矩阵推导了马吕斯定律在椭圆偏振光入射时的表达形式,建立起测量椭圆偏振光主偏振方位角模型.利用光电位置传感器接收正交信标光,结合光电位置传感器的光点位置检测能力解耦信标光的俯仰角和方位角,利用光电位置传感器的光强探测能力解耦信标光的偏振基矢角,实现了单器件三维信标姿态测量.实验表明,所述系统具有完成信标光三维姿态检测的能力,可用于星地量子光通信、空间信标姿态检测. 展开更多

关键词 量子通信 偏振基矢 正交信标光 三维姿态 空间姿态 光电位置传感器 跟瞄系统

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脉冲光照射下一维PSD响应特性的研究 被引量：5

6

作者 尚鸿雁 张广军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期429-432,共4页

研究一维位置敏感探测器(PSD)的脉冲响应特性及脉冲光照射下光生电流输出的规律,对准确计算光的入射位置有着十分重要的意义。给出脉冲光函数的表达式,讨论了4种脉冲光模式照射下的PSD脉冲响应特性,并详细研究了“脉冲堆积”现象。结果... 研究一维位置敏感探测器(PSD)的脉冲响应特性及脉冲光照射下光生电流输出的规律,对准确计算光的入射位置有着十分重要的意义。给出脉冲光函数的表达式,讨论了4种脉冲光模式照射下的PSD脉冲响应特性,并详细研究了“脉冲堆积”现象。结果表明,如果脉冲光照射时间远远大于PSD的响应时间时,光的入射位置满足一维PSD的转化公式;如果光照射时间小于PSD的响应时间时,只要满足照射时间大于2.5倍的时间响应常数,则停止照射的时间越短,光入射位置与PSD输出电流之间越接近线性关系。 展开更多

关键词 脉冲光 模式 一维位置敏感探测器 响应特性 脉冲堆积

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一维位置灵敏塑料闪烁探测器的测试 被引量：1

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作者 刘冠华 冯恩普 +4 位作者 郭忠言 唐文龙 诸永泰 乔卫民 王晓秋 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1992年第1期57-59,共3页

随着兰州重离子加速器HIRFL的建成出束,一批实验终端也已经建成并投入使用。大面积位置灵敏电离室终端是其中之一,它包括一个80cm,一个140cm的电离室。电离室具有较大的立体角,可以测量低能粒子的能量及空间位置,可鉴别粒子电荷,如配以... 随着兰州重离子加速器HIRFL的建成出束,一批实验终端也已经建成并投入使用。大面积位置灵敏电离室终端是其中之一,它包括一个80cm,一个140cm的电离室。电离室具有较大的立体角,可以测量低能粒子的能量及空间位置,可鉴别粒子电荷,如配以时间测量,还可鉴别粒子质量。但气体电离室质量厚度不大,对轻粒子阻止本领低,所以在电离室后面加上较厚的塑料闪烁探测器,以满足中能物理实验的需要,可以测量出射粒子和碎片的能量,并能鉴别粒子种类,同时还可以得出粒子的位置、多重性等信息,有利于进行符合测量。 展开更多

关键词 塑料 闪烁探测器 一维位置灵敏

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D-T中子源束斑尺寸测量技术及应用 被引量：1

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作者 张凯 侯龙 +4 位作者 陈红涛 鲍杰 苏明 阮念寿 赵芳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2289-2295,共7页

D-T中子发生器作为高能中子源,已用于特种核材料的有源探测技术中,利用时间符合法可实现被测物体的多模式成像,而中子源束斑尺寸是影响成像位置分辨的一个重要的因素。因此,结合D-T反应的特点和实际应用环境,开发了n-α关联符合测量确... D-T中子发生器作为高能中子源,已用于特种核材料的有源探测技术中,利用时间符合法可实现被测物体的多模式成像,而中子源束斑尺寸是影响成像位置分辨的一个重要的因素。因此,结合D-T反应的特点和实际应用环境,开发了n-α关联符合测量确定中子源束斑尺寸的方法。利用该方法对小型移动中子发生器的束斑尺寸进行了测量,获得的束斑尺寸为(2.8±0.9)mm,与用CCD相机直接观测得到的约3 mm的测量结果一致,证明了该方法测量束斑尺寸的可行性。该方法也可用于辅助D-T中子源调束和关联粒子成像实验过程中的束斑监测。 展开更多

关键词 D-T中子源 束斑尺寸测量 关联粒子成像 位置灵敏探测器

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两维位置灵敏探测器的能量和动量响应函数刻度 被引量：2

9

作者 单旭 陈向军 +3 位作者 吴兴举 陈丽清 刘涛 徐克尊 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期559-561,共3页

用弹性散射对多通道(e,2e)谱仪两维位置灵敏探测器的能量和动量响应函数进行了刻度,从位置灵敏探测器输出的两维位置信息中获得了弹性散射的能谱和角度谱,估计了在当前实验条件下的能量分辨和角度分辨。同时,我们用正交多项式的最小二... 用弹性散射对多通道(e,2e)谱仪两维位置灵敏探测器的能量和动量响应函数进行了刻度,从位置灵敏探测器输出的两维位置信息中获得了弹性散射的能谱和角度谱,估计了在当前实验条件下的能量分辨和角度分辨。同时,我们用正交多项式的最小二乘法拟合得到了谱仪单路的能量和动量响应函数。 展开更多

关键词 两维位置灵敏探测器 弹性散射能谱和角度谱 正交多项式的最小二乘法拟合

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二维位置灵敏硅探测器性能测试 被引量：1

10

作者 李安利 周书华 +3 位作者 柳卫平 白希祥 司国建 李志常 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期324-330,共7页

用￣（２３９）ｐｕα源和４０与７０ＭｅＶ的Ｏ和Ｃ离子在Ａｕ靶上的散射束对二维位置灵敏硅探测器的性能进行测试。结果表明：在这种测试条件下，在计算位置的公式中用能量信号代替４个位置信号之和可获得更好的位置分辨；主放大器的... 用￣（２３９）ｐｕα源和４０与７０ＭｅＶ的Ｏ和Ｃ离子在Ａｕ靶上的散射束对二维位置灵敏硅探测器的性能进行测试。结果表明：在这种测试条件下，在计算位置的公式中用能量信号代替４个位置信号之和可获得更好的位置分辨；主放大器的成形时间对探测器的位置分辨有较大的影响。 展开更多

关键词 位置灵敏 硅探测器 性能试验

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中子小角散射谱仪探测器标定测试方法

11

作者 陈良 彭梅 +1 位作者 孙良卫 陈波 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期656-659,共4页

介绍了用于中子小角散射谱仪上的二维位敏探测器标定测试方法。通过对MK-640N-1类型二维位敏探测器的3个重要指标:探测器效率、探测器分辨率和探测器单元均匀性的测试和计算,得到了重要的数据指标,对实验的数据的准确分析提供了支持。

关键词 中子小角散射谱仪 二维位敏探测器 标定 测试方法

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二维位置灵敏探测器输出图像畸变的修正

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作者 刘涛 赵勇 +2 位作者 单旭 陈向军 徐克尊 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期601-605,共5页

高分辨(e,2e)谱仪采用二维位置灵敏探测器同时对能量和角度进行多道测量.二维位置灵敏探测器由级联使用的微通道板和电阻阳极板组成,由于电阻阳极板的边缘效应和制造工艺的缺陷,测量得到的位置图像与实际图像总会有一定的形变,存在一定... 高分辨(e,2e)谱仪采用二维位置灵敏探测器同时对能量和角度进行多道测量.二维位置灵敏探测器由级联使用的微通道板和电阻阳极板组成,由于电阻阳极板的边缘效应和制造工艺的缺陷,测量得到的位置图像与实际图像总会有一定的形变,存在一定的非线性.本文针对高分辨(e,2e)谱仪二维位置灵敏探测器输出图像的“桶形”畸变及位置非线性,采用一种简易的冷刻法(用脉冲信号来模拟真实电子束团),检验了二维位置灵敏探测器的Gear型电阻阳极板的线性好坏,并用分割成小三角形的方法找出测量得到的畸变图像与原始真实图像的映射关系,再用此关系对其它测量得到的畸变图像进行修正,并对修正的结果进行了评估.通过修正,由“桶形”畸变所造成的图像扭曲得到明显改善.修正后的x方向非线性由修正前的2.1%变为0.59%.这种检验和修正方法对其它领域类似探测器输出图像的修正也有一定的指导意义. 展开更多

关键词 高分辨(e 2e)谱仪 二维位置灵敏探测器 “桶形”畸变

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用于中子成像探测器的混合掺杂nMCP模拟及优化 被引量：2

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作者 谭金昊 周健荣 +4 位作者 宋玉收 杨建清 张连军 蒋兴奋 孙志嘉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1792-1798,1825,共8页

为了给CSNS中子谱仪提供性能优异的能量分辨中子成像探测器,本文设计了兼具高探测效率和高位置分辨的中子探测器。根据中子灵敏微通道板(nMCP)的中子探测原理和信号产生机制,使用Geant4建立nMCP的模拟模型以及位置分辨的计算模型,使用... 为了给CSNS中子谱仪提供性能优异的能量分辨中子成像探测器,本文设计了兼具高探测效率和高位置分辨的中子探测器。根据中子灵敏微通道板(nMCP)的中子探测原理和信号产生机制,使用Geant4建立nMCP的模拟模型以及位置分辨的计算模型,使用蒙特卡罗模拟对硼钆混合掺杂nMCP的探测效率和位置分辨2个关键性能展开了优化,并对nMCP中由中子入射位置不同产生的响应不均匀性进行了研究。结果表明:对于8μm孔径,10μm孔间距,1°倾角的nMCP,混合掺杂摩尔百分比为10的B_(2)O_(3)和摩尔百分比为0.4的Gd_(2)O_(3),在保持15μm位置分辨的同时可以最高达到28%的探测效率。相对于无倾角的nMCP,在有通道倾角的nMCP中这种响应不均匀现象更加严重。本文的模拟结果为开发用于能量分辨中子成像的高性能nMCP提供了有力的数据支持。 展开更多

关键词 中子成像 中子探测器 中子灵敏MCP 混合掺杂 蒙卡模拟 探测效率 位置分辨 响应不均匀性

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中国先进研究堆中子织构谱仪二维位置灵敏探测器数据分析与处理方法 被引量：1

14

作者 朱桂杰 刘晓龙 +8 位作者 田庚方 侯宇晗 王洪亮 于艳丽 薛耀辉 李玉庆 李眉娟 孙凯 陈东风 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期857-864,共8页

中子织构谱仪在航空航天、交通、核工业等领域关键材料的织构研究中具有独特的优势。为了提升探测效率,中国先进研究堆中子织构谱仪在2020—2021年进行了升级改造,将探测系统从单个3He计数管升级为大尺寸二维位置灵敏探测器。本研究针... 中子织构谱仪在航空航天、交通、核工业等领域关键材料的织构研究中具有独特的优势。为了提升探测效率,中国先进研究堆中子织构谱仪在2020—2021年进行了升级改造,将探测系统从单个3He计数管升级为大尺寸二维位置灵敏探测器。本研究针对中国先进研究堆中子织构谱仪升级后的实验测量数据,提出了从二维位置灵敏探测器获得的衍射中子计数到织构极图转换的数据处理与分析方法,并基于该方法使用Python语言开发了中子织构数据处理和分析软件系统,对实际测量数据的应用验证了该软件系统的可靠性。该系统实现了二维位置灵敏探测器数据到极图数据的转换和极图绘制,满足了中子织构谱仪升级后的功能需求。 展开更多

关键词 中子织构谱仪 织构数据分析 二维位置灵敏探测器 极图 Python

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基于模糊神经网络的二维PSD非线性修正算法 被引量：3

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作者 徐聪 佃松宜 杨杰超 《电子测量技术》 2017年第2期50-54,共5页

为了减小二维位置敏感探测器(2D-PSD)的非线性误差,研究了一种基于模糊神经网络的2D-PSD非线性修正算法。基于调制光源法采集到2D-PSD光敏面上可靠的光点位置信号后,采用T-S型模糊神经网络近似表示光点位置信号与光点位置坐标之间的映射... 为了减小二维位置敏感探测器(2D-PSD)的非线性误差,研究了一种基于模糊神经网络的2D-PSD非线性修正算法。基于调制光源法采集到2D-PSD光敏面上可靠的光点位置信号后,采用T-S型模糊神经网络近似表示光点位置信号与光点位置坐标之间的映射,将该映射嵌入到ARM处理器中实现2D-PSD的在线修正计算。采用该模糊神经网络非线性修正算法后,2D-PSD的非线性误差从±0.4mm减小到±0.15mm,实验结果表明基于模糊神经网络非线性修正算法对有效性。 展开更多

关键词 模糊神经网络 二维位置敏感探测器 非线性修正算法 调制光源法 ARM处理器

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充气谱仪上位置灵敏探测器的刻度及应用

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作者 贾国斌 张志远 +5 位作者 黄明辉 黄天衡 马龙 甘再国 周小红 徐瑚珊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期783-788,共6页

介绍了充气反冲谱仪上的位置灵敏探测器的工作原理及测试过程,并对已有的能量及位置刻度方法进行了改进,得到各硅条对8.785 MeVα粒子的能量分辨为40～80 keV(FWHM),位置分辨小于1 mm(FWHM)。利用该探测器观察到了24Mg+232Th实验中产生... 介绍了充气反冲谱仪上的位置灵敏探测器的工作原理及测试过程,并对已有的能量及位置刻度方法进行了改进,得到各硅条对8.785 MeVα粒子的能量分辨为40～80 keV(FWHM),位置分辨小于1 mm(FWHM)。利用该探测器观察到了24Mg+232Th实验中产生的长寿命反应产物227Th的α衰变链。 展开更多

关键词 二维位置灵敏探测器 充气反冲谱仪 能量和位置刻度

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中子束流相空间标定技术介绍

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作者 王姝驭 李润东 +1 位作者 唐彬 Janos Fuzi 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1376-1379,共4页

为了在中子射线装置调试与安装过程中了解上游部件或者中子源情况,应用中子束流相空间标定技术进行了相关的研究,通过采用二维位敏探测器,小孔与飞行时间装置相结合的办法,可以得到中子束流的发散、源强度分布以及上游部件的安装情况,... 为了在中子射线装置调试与安装过程中了解上游部件或者中子源情况,应用中子束流相空间标定技术进行了相关的研究,通过采用二维位敏探测器,小孔与飞行时间装置相结合的办法,可以得到中子束流的发散、源强度分布以及上游部件的安装情况,为下游部件的设计、安装与调试提供必要输入参数。 展开更多

关键词 中子束流相空间 二维位敏探测器 小孔 飞行时间

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