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宽范围X/γ辐射剂量率测量检测方法实现新突破
文章来源: 国家原子能机构核技术(核探测与核成像)研发中心
发布时间: 2023-01-13
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  X/γ辐射具有较强的穿透能力和电离能力,当X/γ辐射照射物质或生物时可产生物理和化学变化,从而对物质和生物体造成生化损伤。X/γ辐射对射线装备的安全运行和人类的健康构成了严重的威胁,因此,密切监测这些情况下的基本辐射数据是极其重要的。 

  目前,在针对不同检测范围、效率和光谱测量的特定剂量探测器中,气体探测器的能量响应较好,但也存在着检测效率低、剂量率测量范围有限的缺点。闪烁体探测器具有较高的检测效率和良好的能量分辨率,但由于信号的积累和死区时间的增加,在基于计数的读出模式下也面临着高剂量率下难以监测的挑战。本中心科研团队提出了一种新的 X/γ 剂量率测量方法,利用MPPC耦合碘化铯(TI)闪烁体,结合连续周期电荷集成电子学,开发了一种探测器系统(图1)。在实验中,该方法测量了在 0.1 μGy/h~400 Gy/h之间的 60Co辐射场中的γ辐射剂量率在1 mGy/h的剂量率 137Cs  的能量分辨率为 9.4%。与传统闪烁体探测器中基于计数的读出方法相比,该方法将剂量率测量的上限扩大了 3~4 个数量级。  

  该工作得到了国家自然科学基金资助,相关成果发表在 Journal of Instrumentation上。  

  论文链接: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.

   

    图1. 探测器结构 


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