【摘要】：閃爍探測(cè)器已發(fā)展成為一種成熟的核輻射探手段,閃爍計(jì)數(shù)技術(shù),是實(shí)驗(yàn)核物理中不可分割的重要組成部分。CsI(Na)或NaI(Tl)晶體的探測(cè)器熒光持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),能量分辨率高,能更加準(zhǔn)確的進(jìn)行輻射測(cè)量,核素的確定等工作。隨著閃爍體探測(cè)器在各種工作環(huán)境下的使用,它的缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái),而復(fù)雜的使用環(huán)境也使得探測(cè)器的性能受到一定的影響。因此對(duì)于閃爍體探測(cè)器而言,不同使用條件下探測(cè)器的能量分辨率以及探測(cè)效率是十分重要的研究對(duì)象。同時(shí)在閃爍體探測(cè)器的使用過(guò)程中容易引入噪聲。因而我們根據(jù)閃爍體探測(cè)器的優(yōu)缺點(diǎn)以及使用環(huán)境的不同,采用降低探測(cè)器噪聲的方法來(lái)優(yōu)化我們的探測(cè)結(jié)果。同時(shí)為了更精確地測(cè)量α和γ混合輻射場(chǎng)中的兩個(gè)粒子,必須對(duì)這些粒子進(jìn)行甄別。本文利用實(shí)驗(yàn)和蒙特卡羅模擬計(jì)算的方法,研究了封裝后的NaI(T1)和CsI(Na)探測(cè)器受γ射線(xiàn)(137Cs和60Co)激發(fā)下的能量分辨特性,發(fā)現(xiàn)NaI(Tl)和CsI(Na)探測(cè)器的能量分辨率隨著電壓的改變呈現(xiàn)非線(xiàn)性的變化。我們使用封裝了的NaI(TI)和CsI(Na)探測(cè)器,并用多通道分析器測(cè)量了不同光電倍增管(PMT)電壓下的能量分辨率特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所測(cè)得的能譜的全能峰會(huì)隨著加在光電倍增管上的電壓的改變而產(chǎn)生道址上的變化。當(dāng)PMT電壓為625V時(shí),2英寸的NaI(TI)和CsI(Na)探測(cè)器以及3英寸的NaI(T1)探測(cè)器的最佳能量分辨率分別為7.25%、7.29%和8.48%,而1.5*8英寸的NaI(TI)探測(cè)器在600V的電壓下有最好的能量分辨率為7.17%。同時(shí)我們使用MCNP軟件來(lái)進(jìn)行探測(cè)器的模擬,其模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。2英寸的NaI(T1)和CsI(Na)探測(cè)器模型的模擬能量分辨率分別為7.2%和7.28%,3英寸的NaI(T1)探測(cè)器模型的模擬能量分辨率為8.38%,同時(shí)1.5*8英寸的NaI(T1)探測(cè)器模型的模擬能量分辨率為7.22%。此外,我們計(jì)算了探測(cè)器的相對(duì)全能峰效率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)輸入電壓改變時(shí),同一閃爍體探測(cè)器在的全能峰效率無(wú)明顯的變化,同時(shí)體積更大的晶體能帶來(lái)更好的探測(cè)效率。本文同時(shí)也對(duì)CsI(Na)閃爍晶體受到α粒子(239Pu)和粒子(137Cs)激發(fā)所發(fā)出的脈沖波形進(jìn)行了研究,通過(guò)Matlab軟件對(duì)該脈沖波形進(jìn)行了去噪處理并且在頻域上將α粒子的脈沖波形去除。同時(shí)也通過(guò)對(duì)脈沖波形下降沿的擬合,發(fā)現(xiàn)能較好的滿(mǎn)足指數(shù)函數(shù)的形式,使用擬合后的指數(shù)函數(shù)計(jì)算其與脈沖波形下降沿之間的相似度(使用均方根誤差來(lái)表示),根據(jù)結(jié)果劃分了閾值,當(dāng)使用α粒子的擬合曲線(xiàn)時(shí),α粒子的閾值為0.02RMSE0.2,γ粒子的閾值是0.4RMSE0.6;當(dāng)使用γ粒子的擬合曲線(xiàn)時(shí),伽馬粒子的閾值是0.4RMSE0.6,α粒子的閾值為0.7RMSE0.85。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TL812

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