Quantification of 242Pu with a Microcalorimeter Gamma Spectrometer
我们报告测量的103 keV和159 keV的伽马射线签名的242钚使用微量热法。这是在对未经准备的样品进行非破坏性测量时首次观察到这些伽马射线，因此代表了核材料衡算的一个重要进展。该测量活动也是首次使用便携式微量热计伽马射线光谱仪进行现场活动的演示。对于103 keV的伽马射线，我们报告了一个改进的质心能量和发射概率。
2022-07-08 nucl-ex physics.ins-det
A Prototype of LaBr3:Ce in situ Gamma-Ray Spectrometer for Marine Environmental Monitoring
研制了一台用于海洋环境监测的LaBr 3：Ce现场γ谱仪样机，并进行了现场测量。探测器采用3英寸LaBr_3：Ce闪烁体，脉冲高度分析器采用数字脉冲处理电子学。该谱仪的能量响应是线性的，662 keV的能量分辨率为2.6%（远优于NaI）。在装有~（137）Cs的水槽中对样机进行了测量，得到了~（137）Cs的探测效率为（0.288 ± 0.01）cps/（Bq/L），与蒙特卡罗模拟的结果0.283 cps/（Bq/L）接近。用此方法计算出137 Cs在1小时内的MDAC为0.78Bq/L，优于NaI（Tl）原位γ谱仪的~1.0Bq/L。
2015-04-20 nucl-ex physics.ins-det
Design of a Compact Spectrometer for High-Flux MeV Gamma-Ray Beams
介绍了一种新型的小型γ能谱仪的设计。所提出的系统允许在一个紧凑的设计与MeV的能量分辨率的高通量多MeV的伽马射线束的光谱。在其基本配置中，光谱仪通过低Z材料中的康普顿散射将伽马射线转化为电子。然后使用磁谱仪对散射的电子总数进行光谱解析。该探测器被证明是有效的γ射线能量在3和20 MeV之间。通过蒙特卡罗模拟证实了谱仪的主要性能。
2014-06-09 physics.ins-det
Improved Nondestructive Isotopic Analysis with Practical Microcalorimeter Gamma Spectrometers
仪器仪表和数据分析软件的进步，使第一个超高分辨率微量热伽马能谱仪设计用于核设施和分析实验室。这些仪器的能量分辨率比高纯度锗探测器高出约10倍，可以克服重要的不确定性限制。微量热伽马能谱仪旨在提供具有足够精度和准确度的非破坏性同位素分析能力，以减少对采样、化学分离和质谱分析的需求，从而满足保障和安全目标。关键的里程碑是SOFIA仪器（为设施综合应用优化的光谱仪）和SAPPY软件（PYthon光谱分析程序）的开发。SOFIA是一种紧凑的仪器，它结合了大型多路转换边缘传感器阵列的先进技术和优化的低温性能，克服了以前系统的许多实际限制。使用256像素的多路复用检测器阵列，每秒能够进行5000次计数，测量时间可以与高纯度锗检测器相媲美。SAPPY的开发是为了确定SOFIA和其他微量热仪仪器数据中的同位素比率，其方法类似于广泛使用的FRAM软件。SAPPY为微量热计和HPGe数据提供了一个灵活的框架，具有严格的不确定性分析，允许直接比较。我们目前的结果从SOFIA仪器，初步同位素分析使用SAPPY，并描述了该技术是如何被用来探索非破坏性同位素表征的不确定性限制，通知保障模型，并提取改进的核数据，包括伽马射线分支比。
2021-04-07 nucl-ex physics.ins-det
Conditioning the gamma spectrometer for activity measurement at very high background
研究了高纯锗γ谱仪在未来反应堆燃料元件燃耗测量中的应用。HPGe探测器由Co 60源以从10 kcps到150 kcps的不同辐照率曝光，以模拟真实反应堆环境中的输入计数率。在探测器中分别放置一个Cs 137和一个Eu 152源，使其产生一定的事件率，并将Cs 137作为标记核素测量燃料元件的燃耗。结果表明，能量分辨率随辐照率的增加略有增加，高辐照水平下的透过率符合实际应用的要求。背景的影响进行了研究，在不同的参数设置中使用的特别开发的程序的背景减法。结果表明，在典型的输入辐照率和与深度燃耗相关的Cs 137强度下，本次实验中Cs 137计数率的精度始终低于2.8%，表明HPGe探测器用于未来床式反应堆燃耗测量的可行性。
2013-05-04 nucl-ex physics.ins-det
A Scintillator Attenuation Spectrometer For Intense Gamma-Rays
本文提出融合闪烁体与衰减谱仪原理的紧凑型SAS，用于250 keV–50 MeV短脉冲强伽马射线，并展示其在多台强激光装置上的测试与应用。
2022-05-12 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Digital Logarithmic Airborne Gamma Ray Spectrometer
本文设计了一种新型的数字对数航空伽玛能谱仪。由于低能量脉冲信号比高能量脉冲信号具有更大的增益，谱仪采用高速高精度对数放大器（LOG114）对脉冲信号进行数字放大，提高了ADC动态范围的利用率。经过能量标定后，该谱仪在低能谱段中可以清晰地分辨出239、352、583和609keV处的四个重峰。137Cs的峰值能量分辨率由原来的7.8%提高到6.75%。此外，保持了K、U和Th这三个峰的能量分辨率，并且通过钾峰谱稳定化提高了能谱的整体稳定性。因此，可以有效地测量从20 keV到10 MeV的能量。
2014-03-13 physics.ins-det
Elpasolite Planetary Ice and Composition Spectrometer (EPICS): A Low-Resource Combined Gamma-Ray and Neutron Spectrometer for Planetary Science
中子和伽马射线光谱学（NGRS）是一种成熟的技术，用于研究与行星结构和行星体演化相关的地球化学成分和挥发物丰度。以前的NGRS仪器使用单独的伽马射线和中子光谱仪。Elpasolite行星冰和成分光谱仪（EPICS）仪器是一种创新的、完全集成的NGRS，资源需求低。EPICS利用由硅光电倍增器读出的钾长石闪烁体，将伽马射线和中子谱仪结合到一台仪器中，从而显著减小了仪器的尺寸、重量和功率。概述和动机的EPICS仪器，EPICS发展的现状，并讨论预期的灵敏度和性能。
2019-01-09 astro-ph.IM physics.ins-det physics.space-ph
Experimental characterisation of a single-shot spectrometer for high-flux, GeV-scale gamma-ray beams
研究首次实验表征了一种面向GeV级高通量伽马射线束的单发谱仪，利用Apollon装置的激光尾场加速电子轫致辐射源验证了高信噪比单发测量，并表明其可扩展至多GeV范围并实现百分比级能量分辨率。
2023-09-07 physics.ins-det
Compton suppressed scintillation spectrometer based on a cluster of 9$\times$CeBr$_{3}$-NaI(Tl) phoswich detectors
Joint Institute for Nuclear Research（俄罗斯联合核研究所）；Voronezh State University（沃罗涅日国立大学）
本研究设计并测试了基于9个CeBr₃-NaI(Tl)光电倍增探测器的康普顿抑制谱仪，确定了伽马谱康普顿部分的抑制因子和中子探测效率与能量的关系。
2025-12-03 nucl-ex physics.ins-det
Burnup Measurement using Bent Crystal Diffraction Spectrometers for Pebble Bed Reactors
Nuclear Engineering Department, University of California Berkeley（加州大学伯克利分校核工程系）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
针对球床反应堆卸料球高活度导致传统HPGe伽马能谱法测量困难的问题，本研究采用弯晶衍射光谱仪过滤伽马谱并分离关键峰，结合机器学习模型实现燃耗预测$R^2$达0.995，不同BCD配置对特定同位素测量性能最优。
2025-11-11 nucl-ex physics.ins-det
From a single encapsulated detector to the spectrometer for INTEGRAL satellite: predicting the peak-to-total ratio at high gamma-energies
在最近的两篇论文（R。Kshetri，JINST 2012 7 P04008;同上，P07006），概率形式主义被引入到预测封装型复合锗探测器的响应，如SPI（光谱仪的INTEGRAL卫星）。预测的峰-总和峰-背景比给出在1.3兆电子伏的addback操作模式。在两篇独立的论文中讨论了该形式在三叶草锗探测器中的应用。Kshetri，JINST 2012 7 P07008;同上，P08015）。使用这些文件中开发的基本方法，我们第一次提出了一个程序，用于计算的峰值总比的簇探测器的伽马能量高达8兆电子伏。结果显示为裸和抑制探测器以及单晶和addback操作模式。我们已经考虑了实验数据（i）峰总比在1.3 MeV，和（ii）单探测器效率和addback因子为其他能量高达8 MeV。使用这些数据，计算其他复合探测器的峰总比的近似方法，示出。考虑到SPI光谱仪的数据，我们的方法（能量高达8兆电子伏）的实验验证已得到证实。我们已经讨论了各种操作模式和抑制情况之间的比较。本文是复合锗探测器系列论文的第五篇，首次讨论了由小球、团簇和SPI探测器组成的复杂探测器的折叠分布和峰总比的变化。我们的工作可以提供指导，在设计新的复合探测器，并在与现有的高能γ射线探测器进行实验研究。
2012-11-05 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Highly Sensitive Gamma-Spectrometers of GERDA for Material Screening: Part 2
上一篇关于GERDA材料筛选的文章指出了严格的材料筛选和放射性杂质选择的重要性，这是满足GERDA实验期望背景水平的关键。这是直接使用低水平伽马光谱学完成的。为了在mBq/kg及以下范围内提供足够的选择性功率，所采用的γ谱仪本身必须满足严格的材料要求，并使用精心设计的屏蔽系统。本文介绍了两台这样的光谱仪的安装情况。Corrado位于15 m w.e.的深度。在德国海德堡的MPI-K，GeMPI III位于西3500 m的Gran-Sasso地下实验室。（意大利）。后一个项目旨在探测约0.01 mBq/kg数量级的样品放射性，这是目前的最新水平。应用技术，以满足各自的需求进行了讨论和实验结果表明。
2008-12-03 hep-ex physics.ins-det
A multi-stop time-of-flight spectrometer for the measurement of positron annihilation-induced electrons in coincidence with the Doppler-shifted annihilation gamma photon
在这里，我们描述了一个先进的多功能，可变能量的正电子束系统，能够测量多个正电子感应电子的能量与多普勒频移的伽马光子产生的湮灭的相关正电子重合。这些测量是利用先进正电子束系统所提供的数字飞行时间分光计和伽马分光计的独特特性进行的。这些测量已经导致（i）使用来自高纯度Ge探测器和微通道板的重合信号产生的正电子湮灭诱导俄歇电子的第一个数字飞行时间谱;（ii）多普勒展宽湮灭伽马的能量和正电子的飞行时间的二维排列，与湮灭伽马光子重合测量的湮灭感应俄歇电子或次级电子;以及（iii）由于正电子的撞击和（或）湮灭而从双层石墨烯表面射出的多个次级电子的飞行时间谱。通过提取由于正电子完全与碳的1 s电子湮灭而发射的伽马光子的多普勒展宽光谱，证明了伽马电子符合光谱的新颖性。提取的多普勒展宽的伽马光谱的宽度已被发现是一致的预期扩大的湮灭伽马光谱由于碳中的1 s电子的动量。
2020-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
The Low Energy Module (LEM): development of a CubeSat spectrometer for sub-MeV particles and Gamma Ray Burst detection
对磁层中捕获的低能带电粒子进行准确的通量测量，对于确定空间天气特征和研究岩石层与磁层之间的耦合是必要的，从而能够调查地震事件与范艾伦带粒子降水之间的相互关系。在这项工作中，CubeSat空间光谱仪，低能量模块（LEM）的项目，显示。该探测器将能够对低至0.1 MeV的低能带电粒子的能量、到达方向和成分进行基于事件的测量。此外，得益于CdZnTe微型量热计，LEM光谱仪还允许在亚MeV范围内进行光子探测，加入了对伽马射线暴性质的研究。LEM的粒子识别依赖于由薄硅探测器执行的$ΔE - E$技术。这个多用途光谱仪将安装在10 × 10 × 10 $\text{cm}^3$ CubeSat框架内，它将作为特伦托大学、FBK和INFN-TIFPA之间的联合项目建造。为了满足尺寸和质量要求，为LEM设计了一种基于主动粒子准直的创新方法，这避免了以前空间探测器的笨重/笨重的被动准直器。在本文中，我们将介绍LEM的几何形状，其检测的概念，并从开发GEANT 4模拟的结果。
2022-12-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Neural network-based deconvolution for GeV-Scale Gamma-Ray Spectroscopy
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Northwest Institute of Nuclear Technology（西北核技术研究所）
本文提出基于神经网络的脱卷积方法，结合光谱仪设计与先进脱卷积算法，优化光谱仪以提高正电子产率和减少噪声，通过两阶段神经网络框架实现高能伽马射线光谱的精确重建。
2025-12-01 physics.ins-det
Fast Neutron Detection with a Segmented Spectrometer
本文介绍了由塑料闪烁体和He-3正比计数器组成的快中子谱仪，用于测量1 - 200 MeV的中子。我们讨论它的设计，工作原理和分析方法。该探测器能够在环境伽马背景存在下观测到非常低的中子通量，并且不需要闪烁体脉冲形状辨别。在2.5 MeV和14 MeV的快中子场中对谱仪的能量响应进行了表征，并与蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。在海拔120米（39.130度）处测量了快中子通量和能量响应。北纬77.218度W）和560 m深度的石灰石矿中。最后讨论了提高灵敏度和能量分辨率的谱仪的设计。
2014-11-20 nucl-ex physics.ins-det
Ultra-Intense Gamma-Rays Created Using the Texas Petawatt Laser
在德克萨斯州奥斯汀的德克萨斯拍瓦激光器（TPW）的一系列实验中，我们使用了衰减光谱仪，剂量计和新的前向康普顿电子光谱仪（FCES）来测量和表征TPW撞击多毫米厚的金靶所产生的X射线和伽马射线的角分布，通量和能谱。我们的结果代表了第一个这样的测量在激光强度> 10 21 W*cm-2和脉冲宽度< 150 fs。我们得到的X射线和γ射线能量的最大收益率相对于激光能量的4%和2%的平均收益率。进一步得到了37° γ分布的半高宽（FWHM）。我们能够使用前向康普顿电子能谱仪表征从3 MeV到90 MeV的伽马射线谱，能量分辨率为0.5 MeV，平均kT为~ 6 MeV。我们能够使用滤波器堆栈光谱仪表征从1到7 MeV的光谱，测量从3到7 MeV的2.1 MeV的光谱的平均伽马射线温度。
2014-03-28 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
A Gamma/Electron Spectrometer with Logarithmic ADC based on LC Tank Ring-Down Oscillation Counting
A. I. Alikhanyan National Lab (Yerevan Physics Institute)（阿·伊·阿里哈尼扬国家实验室（耶烈万物理研究所））
本文提出一种基于LC谐振腔振铃衰减计数的对数ADC，利用指数衰减包络实现电荷信号宽动态范围对数压缩，并集成MCU及多种接口，适用于紧凑低功耗的伽马/电子能谱测量。
2026-09-22 physics.ins-det
Neutron Energy Spectrum Measurements with a Compact Liquid Scintillation Detector on EAST
在EAST装置上采用EJ 301液体闪烁体中子探测器测量了D-D聚变等离子体的中子能谱。该探测器的特点是仔细在不同的准单能中子场产生的4.5 MV的范德格拉夫加速器。在最近的实验活动中，由于EAST的中子产额低，设计了一种新的屏蔽装置，并将其放置在尽可能靠近托卡马克的位置，以提高谱仪的计数率。用液体中子能谱仪测量了中子和γ射线的注量，与3 He正比计数器和NaI（Tl）γ射线能谱仪测量结果一致。等离子体离子温度值推导出从低杂波注入和离子回旋共振加热放电中的中子谱。用蒙特卡罗输运程序模拟了散射中子能谱，并通过低能脉冲高度测量得到了很好的验证。
2013-04-27 nucl-ex physics.ins-det
Data-driven performance optimization of gamma spectrometers with many channels
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
针对多通道伽马能谱仪通道选择的蛮力计算不可行问题，提出基于NMF与聚类的数据驱动优化框架，在H3D M400能谱仪核保障检测应用中效果优于未优化能谱，部分场景下深度贪心法可更快达相近性能。
2025-09-22 physics.data-an physics.ins-det
Highly sensitive gamma-spectrometers of GERDA for material screening: Part I
GERDA实验的目的是寻找76 Ge的无中微子双β衰变，以及其他可能的稀有过程。第一阶段的灵敏度被设想为比以前的无中微子双β衰变实验好一个数量级以上。这意味着需要使用超低放射性污染的材料来建造探测器及其屏蔽。因此，对材料筛选的要求包括高灵敏度低背景检测技术和长测量时间。在这篇文章中，材料筛选实验室提供给GERDA合作的概述，重点是伽马能谱。此外，在这些实验室的评价精度的相互比较的结果。
2008-12-03 hep-ex physics.ins-det
Monte Carlo analysis of the contributions of long-lived positronium to the spectra of positron-impact-induced secondary electrons measured using an annihilation-gamma-triggered time-of-flight spectrometer
本研究提出基于蒙特卡罗模型的分析方法，分离长寿命o-Ps湮灭的延迟信号干扰，得到纯净的正电子碰撞诱导二次电子能谱，同时可无需校准直接测量固体表面正电子素形成比例。
2023-04-05 cond-mat.other physics.ins-det
Gamma Imagers for Nuclear Security and Nuclear Forensics: Recommendations based on results from a side-by-side intercomparison
Natural Resources Canada（加拿大自然资源部）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；Carleton University（卡尔顿大学）；Canadian Nuclear Safety Commission（加拿大核安全委员会）；Defence Research and Development Canada（加拿大国防研发局）
本文基于伽马成像技术的对比试验结果，为核安全和法医学领域选择合适伽马成像器提供指导。
2026-01-31 physics.ins-det
Gamma-induced background in the KATRIN main spectrometer
KATRIN实验的目的是测量有效电子反中微子质量$m_{\overlineν_e}$，灵敏度为0.2 eV/c $^2$，使用气态氚源结合MAC-E过滤技术。低背景速率对于实现所提出的灵敏度是至关重要的，并且已经进行了专门的测量以研究背景电子的可能来源。在这项工作中，我们测试的假设，从外部放射性源的伽马辐射显着增加了在主光谱仪（MS）中创建的背景事件，并在焦平面探测器中观察到的速率。使用实验大厅中伽马通量的详细模拟，结合一系列人为增加或减少到MS的局部伽马通量的实验测试，我们将上限设定为0.006计数/秒（90% C. L.）从这个机制。我们的研究结果表明，用于阻止从MS的内表面发射的次级电子的静电和磁屏蔽的有效性。
2019-07-10 physics.ins-det
Events registration in a fast neutrons spectrometer
本文介绍了快中子谱仪的工作原理、设计、记录系统和主要特点。该谱仪用于直接测量快中子的超低通量。它对10^-7中子/（cm^2 s^1）的中子通量敏感，当中子能量高于700 keV时，中子通量会更低。同时测量能量的快中子探测效率在0.02-0.06之间。中子谱仪的设计考虑到了尽量减少伽马射线本底的要求。它是一种基于纯液体有机蒸发器-热化器的量热计，氦正比计数器作为均匀分布在体积上的热化中子的捕获器。光谱仪的低电平信号电子学设计具有有效抑制背景事件所需的信噪比优化和全脉冲形状分析。本文介绍了一种基于快速（100 MHz）双通道PC/AT接口数字示波器的数据采集与处理系统。采集软件用C语言编写。
1999-08-24 astro-ph nucl-ex physics.ins-det
Inter-detector differential fuzz testing for tamper detection in gamma spectrometers
Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室核科学部）；Computing Sciences Research, Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室计算科学研究）；Computer Science and Public Health Departments, University of California, Davis（加州大学戴维斯分校计算机科学与公共卫生学院）
本研究提出多探测器差分模糊测试方法，通过对比不同探测器的基线信号检测篡改，提升核 safeguards 和条约验证中的应用前景。
2026-01-30 physics.ins-det
In-situ gamma-ray background measurements for next generation CDEX experiment in the China Jinping Underground Laboratory
在中国锦屏地下实验室二期（CJPL-II）C厅使用便携式高纯锗谱仪进行了现场$γ$ -射线测量，以测量低于3 MeV的环境放射性背景，并为下一代中国暗物质实验（CDEX）提供环境$γ$ -射线背景参数。在60 ~ 2700 keV的能量范围内，积分计数率为46.8 cps。通过数值计算和蒙特卡罗模拟分别得到了该光谱仪对混凝土墙和周围空气的探测效率。经计算，Hall-C中墙壁的放射性浓度为${6.8\pm1.5}$ Bq/kg（${^{238}}$ U）、${5.4\pm0.6}$ Bq/kg（${^{232}}$ Th）和${81.9\pm14.4}$ Bq/kg（${^{40}}$ K）。根据测量结果，这些原始放射性核素的未来CDEX实验的预期背景率进行了模拟的单位计数每千电子伏每吨每年（cpkty）的能量范围为2至4千电子伏和2兆电子伏左右。处于长期平衡的具有衰变产物的原始放射性核素的总本底水平分别是能量范围为2 keV至4 keV和约2 MeV的${7.0 \times 10^{-2}}$和${3.1 \times 10^{-3}}$ cpkty。
2021-01-25 hep-ex physics.ins-det
Gamma Background Measurements at BEO Moussala
最近在高海拔山区，即在基础环境观测站Moussala（42°10' 45”N; 23° 35'07“E，2925 m a.s.l.）进行。测量是用IGS-421 γ探头和MDU柳林谱仪完成的。介绍了所使用的仪器及其特点。所获得的结果进行了比较与以前获得的测量进行NaI SAPHYMO伽马探针。此外，测量值与实测数据进行了比较。从测量得到的结果进行了广泛的讨论。本文在数值模型的基础上估算了银河系宇宙射线对剂量率的贡献。该模型基于对宇宙线在大气中引起的核-电磁-μ子级联的完全蒙特卡罗模拟。采用FLUKA 2006和QGSJET II强子相互作用模型，用CORSIKA 6.52程序进行了模拟。对模型的应用进行了简要的讨论。
2011-04-15 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.ins-det
Calorimeter-less gamma-ray telescopes: Optimal measurement of charged particle momentum from multiple scattering by Bayesian analysis of Kalman filtering innovations
目前正在开发新的伽马射线望远镜方案（硅晶片叠层、乳剂、气体探测器），以弥补康普顿望远镜和对产生望远镜之间的灵敏度差距。相对于费米LAT的钨/硅有源靶而言，较低的平均密度使大有效面积望远镜成为体积庞大的物体，因此，通过常规手段（量热计、磁谱仪、跃迁辐射探测器）测量光子能量对空间飞行任务的质量预算是一个挑战。我们提出了一个最佳的测量轨道动量的多个测量的角度偏转引起的多次散射在主动目标本身，使用贝叶斯分析的一系列卡尔曼滤波器应用到轨道的滤波创新。对于一个硅晶片堆叠望远镜，该方法产生了有意义的结果高达几个GeV/c。
2017-10-30 astro-ph.IM physics.data-an physics.ins-det
