Optimization of a portable liquid scintillation counting device for determining 222Rn in water
本研究针对欧盟饮用水氡限值要求,提出便携式液体闪烁计数装置的校准程序,用于直接测量水中222Rn并考虑226Ra干扰,与实验室标准方法对比验证其有效性。
2024-02-08 physics.app-ph physics.ins-det
3D Gamma-ray and Neutron Mapping in Real-Time with the Localization and Mapping Platform from Unmanned Aerial Systems and Man-Portable Configurations
核场景数据融合(SDF),在定位和映射平台(LAMP)中实现,融合辐射源的三维(3D)实时体积重建与上下文信息(例如,激光雷达,相机等)。来自探测器系统周围的环境。这些信息,特别是实时获得的信息,可能会对各种应用产生变革性影响,包括对丢失或被盗放射源的定向搜索、放射性材料释放后的后果管理,或在安全相关或应急响应场景中避免污染。SDF支持的3D重建将污染或热点定位到特定区域或对象,在更大的区域上提供比传统2D方法更高的分辨率,并实现更有效的规划和响应,特别是在复杂的3D环境中。在这项工作中,我们提出了扩展这些伽玛射线映射的概念,中子源定位。在这里,我们集成了一个定制的$Cs_2LiLa(Br,Cl)_6:Ce$(CLLBC)闪烁体探测器敏感的伽马射线和中子,我们称之为中子伽马灯(NG-LAMP)的大面积无掩模光敏二极管。NG-LAMP可通过高分辨率伽马射线光谱同时进行中子和伽马射线测绘。我们证明了能够检测和本地化的替代特殊核材料(SNM)的实时和3D的基础上单独的中子签名,这是至关重要的检测高度屏蔽的SNM,当伽马射线签名衰减。在这项工作中,我们首次展示了在3D和实时定位中子源的能力,在强伽马射线源的存在下,三个伽马射线源和一个中子源的同时和光谱定位,最后仅基于中子特征的替代SNM源的定位,其中伽马射线数据与背景一致。
2019-08-16 physics.ins-det
Simultaneous Gamma-Neutron Vision device: a portable and versatile tool for nuclear inspections
GN-Vision是一种新型便携式双$γ$射线与中子成像系统,利用康普顿成像和被动针孔准直技术同时重建射线源与热中子源分布,基于蒙特卡洛模拟验证了其在核安全检查中的实时检测能力。
2022-11-24 nucl-ex physics.app-ph 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
Simulations of a Scintillator Compton Gamma Imager for Safety and Security
我们正在设计一种全闪烁体康普顿伽马成像仪,用于涉及放射性威胁材料的安全调查和补救行动。为了满足坚固耐用和便携式仪器的要求,我们选择了固体闪烁体作为散射和吸收探测器的有效体积。利用BEAMnrc/EGSnrc蒙特卡罗模拟软件包,我们建立了四种不同材料的散射探测器模型:LaBr_3,NaI,CaF_2和PVT。我们比较了探测器的性能,包括角分辨率,效率和图像分辨率。我们发现,虽然PVT提供了更差的性能比完全基于无机荧光剂的探测器,所有的材料研究的散射探测器有可能提供足够的性能,为我们的目的。
2009-06-28 physics.ins-det
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
3-D Radiation Mapping in Real-Time with the Localization and Mapping Platform LAMP from Unmanned Aerial Systems and Man-Portable Configurations
实时、米级分辨率的伽马射线测绘与放射性材料的探测和测绘相关,并适用于从核退役、废物管理和环境补救到国土安全、应急响应和国际保障的各种应用。我们提出的定位和映射平台(LAMP)作为一个模块化的,上下文和辐射探测器传感器套件,它执行伽马射线映射在三维(3-D)和实时,机载无人机(UAV)或便携式配置。部署用于伽马射线测绘的无人驾驶航空系统(UAS)可能是有利的,因为UAS提供了一种有效测量大面积区域并改善对某些环境(例如多层结构)的可达性的手段。此外,可以通过自主导航来增加测量鲁棒性,并且可以减少由于远程测量而对用户的辐射暴露。LAMP通过场景数据融合(SDF)[1]实现米分辨率伽马射线映射,场景数据融合是一种通过体素化的3-D极大似然期望最大化(MLEM)融合辐射和场景数据的能力,以实时生成放射源分布的3-D地图。当LAMP在无人机上飞行时,其结果在机载LAMP上计算,并从系统流传输到用户,用户可以在平板电脑上实时查看3D地图。我们目前的结果表明,SDF的概念,包括一组无人机飞行133 Ba源定位在伯克利,加利福尼亚州的一个试验场和手持测量在福岛县,日本的放射性铯(137,134 Cs)的分布从福岛第一核电站事故释放的映射。用于每个测量的重建参数是相同的,这表明相同的算法可以用于点源或分布源。
2018-12-28 physics.app-ph physics.ins-det
Evaluation of a Positron-Emission-Tomography-based SiPM readout for Compact Segmented Neutron Imagers
特殊核材料(SNM)的伽马射线发射相对容易使用适量的高Z材料屏蔽检测。相比之下,快中子更具穿透力,可以在不损失大量能量的情况下逃离相对厚的高Z屏蔽。此外,快中子提供了SNM存在的清晰和明确的签名,几乎没有竞争的自然背景源。探测快中子的挑战是双重的。首先,来自SNM的中子通量只是相应伽马射线通量的一小部分。其次,快中子很难与伽马射线区分开来。区分伽马射线与中子的能力结合中子成像可以产生将局部SNM中子源与背景隔离的巨大益处。随着脉冲形状敏感的塑料闪烁器的最新发展,提供了出色的伽马射线/中子歧视,硅光电倍增器阵列结合高度可扩展和快速正电子发射断层成像(PET)多通道读出系统,现场部署的中子成像仪适用于SNM检测现在可能触手可及。在本文中,我们提出了一个表征的性能最近可用的商业PET扫描仪读出,包括其灵敏度之间的脉冲形状的差异快中子和伽马射线,能量和定时分辨率,以及线性和动态范围。我们发现,虽然脉冲形状的歧视是可以实现的芪,进一步改善的读出需要实现它与最好的塑料制冷剂。时间和能量分辨率似乎是足够的中子成像在某些情况下。
2022-02-15 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Enabling PSD-capability for a High-density Channel Imager
脉冲形状鉴别(PSD)对于防扩散和安全应用至关重要,在这些应用中,需要在强伽马射线背景下识别和测量快中子。传统的基于电荷积分的PSD方法需要对每个脉冲存储和处理数百个样本,这对于高密度通道应用来说是耗时和内存消耗的。在这项工作中,我们探讨了使用商业ASIC实现PSD的可能性,该商业ASIC允许用户调整脉冲整形时间。我们证明了PSD可以通过最大化脉冲整形电路对中子和伽马射线脉冲的响应之间的差异来实现。
2022-04-28 physics.ins-det
Which is better, a SCoTSS gamma imager, or an ARDUO UAV-borne directional detector?
基于SiPM的安全和安保康普顿望远镜(SCoTSS)是用无机晶体闪烁体材料开发的,用于伽马探测。该仪器足够灵敏,可用于移动测量模式,每秒积累沉积在任何晶体中的能量,并用GPS位置标记这些光谱。当然,SCoTSS成像仪具有能够使用满足散射层和吸收层之间的符合触发的事件来产生其视场中的放射性物体的图像的额外优点。另一方面,用于无人机操作的先进辐射探测器(ARDUO)是一种非成像定向探测器,旨在用于小型无人机(UAV)上。ARDUO探测器具有与单个SCoTSS模块的吸收层中使用的CsI(Tl)完全相同的体积,使其具有类似的探测和报警灵敏度以及绘图能力。然而,在ARDUO探测器中,晶体紧密排列在一起,以优化自屏蔽效应的方向确定。ARDUO探测器与无人机一起以网格模式在污染扩展区域上空飞行,还能够制作该区域的地图或图像。由于其紧密堆积的晶体排列,ARDUO探测器制造了一个差的康普顿成像仪,但确实有一些能力在飞越时产生周边图像。在本报告中,我们调查的相对优势,康普顿成像与移动方向检测。
2018-07-05 physics.ins-det
Correlations between Panoramic Imagery and Gamma-Ray Background in an Urban Area
在市区寻找放射源时,车载探测器系统通常会测量主要来自自然伽马射线源的复杂、变化的背景。许多工作都集中在开发光谱算法,保持灵敏度和最小化的假阳性率,即使在存在这样的光谱和时间的变化。然而,关于探测器系统周围环境的信息也可能提供关于预期背景的有用线索,如果将其纳入算法,可以提高性能。最近的工作重点是对城市地区进行广泛的测量和建模,目的是了解这些复杂背景是如何产生的。这项工作提出了一个分析的全景视频图像和伽马射线背景数据收集在奥克兰,加利福尼亚州的放射性多传感器分析平台(RadMAP)车辆。通过对图像进行语义标记,然后将标记区域与检测器响应进行卷积,从全景图像中提取特征。使用线性模型将图像衍生特征与使用不同正则化下的非负矩阵分解(NMF)获得的伽马射线光谱特征相关联。我们发现一些伽马射线背景特征与测量天空和建筑物对向的响应调整立体角的图像衍生特征密切相关,我们讨论了对未来上下文感知检测算法发展的影响。
2021-11-19 physics.app-ph physics.data-an physics.ins-det
Gamma-ray imaging system for real-time measurements in nuclear waste characterisation
研制了一种用于实时识别、定位和定量γ射线放射性同位素的小型、便携式、大视场γ照相机。该设备具有光谱和成像能力,可用于各种核废料表征场景,例如核电站的放射性监测,更具体地说,用于核设施的退役。本文介绍了该仪器的技术发展及其在野外测量中的应用实例。所提出的伽马相机的性能也对其他传统技术进行了基准测试。
2018-01-12 physics.ins-det
Development of a Compton imager based on bars of scintillator
我们已经开发出一种紧凑的康普顿伽马射线成像仪,具有大视场和低通道数,能够快速定位在几百keV -几MeV范围内的伽马射线源。两个探测器平面(散射和吸收)采用位于两端的光电倍增管(PMT)读出的NaI(Tl)条。在392 keV到1274 keV的范围内测试了远距离成像性能。在662 keV处获得了2.72 +/- 0.06度的角分辨率测量值和(1.79 +/- 0.04)x 10^(-3)的效率。一个Cs-137(662 keV)源相当于一个10 mCi的源40米远,可以在60秒内定位约一度的不确定性。对于离轴高达40度的源角度,没有观察到成像性能的显著劣化。
2015-06-16 physics.ins-det
Silicon photomultiplier-based Compton Telescope for Safety and Security (SCoTSS)
已研制出康普顿伽马成像仪,用于后果管理行动和安全调查。该成像仪使用固体无机闪烁体,以在实地调查条件下的稳健性能而闻名。该设计在整体尺寸上受到限制,要求它是个人运输和可操作的各种平台。为了在入射和散射伽马射线的路径中引入最少的死材料,使用具有薄玻璃基板的定制硅光电倍增器(SiPM)来收集来自散射层的闪烁光。为了将它们移出伽马射线的路径,硅光电倍增器的前置放大电子设备被放置在离成像器一定距离的地方。该成像器,即用于安全与保障的硅光电倍增器康普顿望远镜(SCoTSS),能够在大约一分钟内为40 m远的10 mCi点源提供± 45度视场中的一度图像分辨率,伽马射线能量范围为344 keV至1274 keV。在这里,我们提出了一个全面的性能研究的SCoTSS成像仪。
2016-01-08 astro-ph.IM physics.ins-det physics.med-ph
First flight of the Gamma-Ray Imager/Polarimeter for Solar flares (GRIPS) instrument
太阳耀斑伽马射线成像仪/偏振计(GRIPS)是一个球载望远镜,旨在研究太阳耀斑粒子加速和传输。我们描述了GRIPS在2016年1月的首次南极长时间飞行,并报告了初步校准和科学结果。电子和离子动力学、粒子丰度和太阳耀斑中的周围等离子体条件可以通过用增强成像、光谱学和偏振测量法检查硬X射线和伽马射线发射(20千电子伏至10兆电子伏)来了解。GRIPS是专门设计来回答问题,包括:是什么原因导致高能电子产生HXR和高能离子产生伽马射线线之间的空间分离?相对论性电子的各向异性有多大?为什么它们能在日冕中占主导地位?被加速的物质和周围物质的成分是如何随空间和时间变化的,为什么?GRIPS对Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)的关键技术改进包括3D位置敏感锗探测器(3D-GeDs)和单栅多间距旋转调制器(MPRM)准直器。3D-GeD具有几百keV的光谱FWHM分辨率和1 mm $^3$的空间分辨率$<$。对于康普顿散射的光子,通常为$\gtrsim$ 150 keV,可以跟踪能量沉积位点,提供偏振测量以及增强的背景减少。MPRM单网格设计提供两倍于RHESSI等双网格成像系统的吞吐量。网格由2.5 cm厚的W/Cu板条组成,具有1-13 mm可变狭缝间距,实现了12.5-162 arcsec的准连续FWHM角覆盖。该分辨率能够对各种耀斑尺寸的单独磁环足点发射成像。(来源编辑)
2016-09-27 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Characterization of GS20 and CLYC Detectors for Neutron Resonance Transmission Analysis in High Radiation Environments
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室)
本文比较了GS20和CLYC两种探测器在高辐射环境下进行中子共振传输分析(NRTA)的性能,发现CLYC在高辐射环境下具有更精确的测量能力,适合用于钍基核 safeguards 中识别和量化233U。
2026-04-06 nucl-ex physics.ins-det physics.soc-ph
A portable and high intensity 24 keV neutron source based on $^{124}$Sb-$^{9}$Be photoneutrons and an iron filter
本文构建了基于 $^{124}$Sb-$^9$Be 光中子反应和铁滤片的便携式 24 keV 单能中子源,通过高通量热中子辐照制备大于 1 GBq 的 $^{124}$Sb 源,并表征了中子与伽马通量,为暗物质等实验的就地低能核反冲校准提供了良好工具。
2023-02-08 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
CdTe Spectroscopic-Imager Measurements with Bent Crystals for Broad Band Laue Lenses
在天体物理学中,硬X软伽马射线范围(100 keV以上)的几个关键问题需要灵敏度和角分辨率,这是目前技术难以实现的。因此,一种能够聚焦硬X射线和伽马射线的新型仪器是必不可少的。宽带劳厄透镜似乎是满足这些要求的唯一解决方案,它显著提高了X射线和伽马射线望远镜的灵敏度和角分辨率。这种类型的高能光学器件将需要在检测效率、空间分辨率和光谱学方面具有高性能的焦平面检测器。本文介绍了在项目“劳厄透镜技术准备增加(TRILL)”框架中使用Caliste-HD探测器模块所获得的结果。该探测器是在CEA(Commissiona Energie Atomique,Saclay,France)开发的像素光谱仪。它用于在LARIX设施(意大利费拉拉大学)的硬X射线束下获取劳厄透镜弯曲晶体产生的焦斑的光谱图像。
2023-01-25 astro-ph.IM physics.ins-det
A Compact 3H(p,gamma)4He 19.8-MeV Gamma-Ray Source for Energy Calibration at the Sudbury Neutrino Observatory
萨德伯里中微子天文台(SNO)是一个新的1000吨D2 O切伦科夫太阳中微子探测器。需要一个高能量的伽马射线源来校准SNO超过15 MeV的8B太阳中微子端点。本文介绍了一个源,产生19.8 MeV的伽马射线使用3 H(p,伽马)4 He反应(“PT”)的设计和建设,并证明该源满足所有的物理,操作和寿命要求校准SNO。该装置内置了一个离子源,用于产生和加速高达30 keV的质子,并包括一个钪-氚原子比为1:2.0+/-0.2的高纯度钪氚靶。该铂源是第一个独立、紧凑和便携式高能伽马射线源(E>10 MeV)。
2000-02-29 physics.ins-det
On Improving Nuclear Fuel Imaging Using Position Sensitive Detectors
针对现有小型CZT探测器用于乏燃料PGET时高能伽马探测效率低的问题,本研究通过模拟与实验验证大型像素化CZT探测器可将效率提升7-13倍,还探索了康普顿成像及商用伽马成像仪在核废料检测中的应用。
2025-10-29 physics.ins-det
Demonstration of a new CLLBC-based gamma- and neutron-sensitive free-moving omnidirectional imaging detector
本文演示了一种基于62个CLLBC模块的新型全向成像探测器,结合LAMP定位建图与场景数据融合方法,可在手持自由移动等场景下同时进行伽马和中子三维定量辐射测绘,显著提升重建质量。
2025-03-12 physics.ins-det
Monte Carlo Simulation Of Active Neutron Interrogation System Developed For Detection Of Illicit Materials
目前,国际恐怖主义的威胁已达到严重程度,要求全世界加强安全。可制成辐射扩散装置的放射性材料通常会发射伽马射线,而铀和钚等裂变材料则会通过自发或诱导裂变发射中子和伽马射线。因此,有害物质的检测和识别变得越来越重要。介绍了基于高分段中子/γ射线探测器和脉冲中子发生器的主动中子探询系统的GEANT 4蒙特卡罗模拟结果。该系统能够探测放射性和特殊核材料、爆炸物和毒品并对其成像。分段闪烁探测器作为散射相机工作,允许选择在探测器块中经历多次相互作用的伽马射线事件,用于放射源定位。探测器由塑料闪烁体制成的块和CsI块组成,塑料闪烁体提供散射,CsI块用作吸收剂,CsI块用作吸收剂,CsI块必须有效地探测用于识别的特征伽马辐射。由于这种成像能力,背景事件可以被显著地拒绝,减少了高置信度检测所需的事件数量,从而大大提高了其灵敏度。一种用于屏蔽放射性物质探测的散射成像仪已被概念化、模拟和改进,以最大限度地提高灵敏度,同时最大限度地降低成本。
2017-11-13 nucl-ex physics.ins-det
Hybrid in-beam PET- and Compton prompt-gamma imaging aimed at enhanced proton-range verification
我们报告了一个混合在束PET和γ射线康普顿成像系统,旨在准实时离子范围验证质子治疗。在CNA回旋加速器设施的放射生物学束线上进行了概念验证实验,使用了一组两台同步康普顿成像仪和不同的靶材料。18 MeV质子束的时间结构由一系列的开束和关束间隔形成,从而在长时间尺度上模拟脉冲质子束。在射束开启间隔期间,利用从靶中发生的核反应迅速发射的高能$γ$ -射线进行康普顿成像。在射束关闭间隔的过程中,使用相同的成像仪使用活化核的$β^{+}$衰变完成原位正电子发射断层成像。所用的靶是不同材料的堆叠,也覆盖不同的质子范围和能量。这两个互补的成像技术的性能进行了系统的研究报告和实验结果的基础上解释的Monte Carlo计算。结果表明,以并行方式结合两种成像技术的可能性,其中高效率的γ射线成像与PET的高空间精度互补。由这些结果,我们建议,一个脉冲束与适当的占空比,结合在原位康普顿和PET成像可能有助于实现互补的信息和准实时范围监测的高精度。
2022-07-22 physics.ins-det physics.med-ph
A performance study of an electron-tracking Compton camera with a compact system for environmental gamma-ray observation
电子跟踪康普顿照相机(ETCC)是一种探测器,它可以逐个事件地确定入射亚MeV/MeV伽马射线事件的到达方向和能量。它是一种混合探测器,由一个气体时间投影室(TPC)和一个位置敏感闪烁相机组成,TPC是康普顿散射靶和反冲电子的跟踪器,位置敏感闪烁相机吸收散射的伽马射线,用于测量环境中污染土壤中的伽马射线。为了测量放射性铯(Cs)污染土壤中的环境γ射线,我们研制了一种便携式电池供电的ETCC系统,该系统具有紧凑的读出电路和数据采集系统,用于SMILE-II实验。我们在实验室中使用多个点源对γ射线成像能力和ETCC性能进行了检验。性能测试表明,该探测器的视场约为1 $\;$ sr,对从视场中心发出的662 keV γ射线的探测效率和角分辨率分别为$(9.31 \pm 0.95) \times 10^{^-5}$和$5.9^{\circ} \pm 0.6^{\circ}$。在实验室条件下,ETCC能在13 min内从一个$^{137}$ Cs γ源中探测到0.15 $\;μ\rm{Sv/h}$,显著性为5 $σ$。在本文中,我们报告的ETCC的规格和性能测试的结果。此外,我们讨论了它的潜在用途环境伽马射线测量。
2015-08-06 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
A Pair Production Telescope for Medium-Energy Gamma-Ray Polarimetry
介绍了用于中能伽玛射线偏振测量的对产生望远镜的科学动机和发展。我们的仪器概念,先进的高能对望远镜(AdEPT),利用三维轨道成像仪,一个低密度的气体时间投影室,以实现角分辨率的两倍对生产运动学限制的因素(70 MeV时约为0.6度),连续灵敏度与Fermi-LAT前端探测器相当(在70 MeV时<3x 10 -6 MeV cm-2 s-1),并且对于10毫拉布源在106秒内的最小可检测偏振小于10%。
2014-04-08 astro-ph.IM physics.ins-det
Towards energy-insensitive and robust neutron/gamma classification: A learning-based frequency-domain parametric approach
针对中子/伽马甄别,提出基于频域参数化模型的机器学习方法,利用电荷归一化预处理提取能量无关特征,在CLYC数据集上实现高精度与鲁棒性,优于传统方法。
2025-05-27 physics.data-an physics.ins-det
All-directional gamma-ray imaging using a NaI(Tl) scintillator with double-sided SiPM readout
Institute for Nuclear Research of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院核物理研究所)
提出基于双端读出NaI(Tl)晶体的紧凑型全向伽马成像系统,通过混合方向重建算法(主动掩蔽与晶体内部康普顿成像)实现高精度定位,满足核安全与应急监测需求。
2026-06-28 physics.ins-det
Mapping Observation Project of High-Energy Phenomena during Winter Thunderstorms in Japan
冬季雷暴云伽马射线观测合作组织一直在日本海沿海地区开展高能辐射观测活动。日本冬季雷暴具有正极性放电频繁、放电电流大、云底低等特点。这些特征使我们能够在海平面观测到长持续时间的伽马射线暴和闪电触发的短持续时间的暴。2015年,我们在几个新的观测点启动了一个使用多个探测器的测绘观测项目。我们开发了全新的便携式γ射线探测器,并部署在金泽和小松地区以及柏崎的现有场地。在2015年的三个冬季,我们已经检测到27个长持续时间的爆发和8个短持续时间的爆发。柏崎改进的观测网络使我们能够发现短持续时间的爆发是由于向下的地面伽马射线闪光触发的大气光核反应。与电场和无线电波段的测量合作,我们还揭示了一个突然终止的长时间的爆发和闪电放电之间的关系。我们证明,测绘观测项目一直为我们提供线索,了解高能大气现象与雷暴活动。
2018-12-14 physics.ao-ph 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
Imaging and spectral performance of CdTe double-sided strip detectors for the Hard X-ray Imager onboard ASTRO-H
评估了用于ASTRO-H飞行任务的碲化镉双面条带探测器(CdTe-DSD)的成像和光谱性能。探测器在$\times$ C和250 V偏压下成功工作。通过使用两条事件以及一条事件进行事件重建,在59.5 keV处获得了2.0 keV的良好能量分辨率和子带空间分辨率。由于CdTe本身的性质和小像素效应,使得CdTe-DSD的硬X射线和γ射线响应复杂。因此,要研究的问题之一是CdTe-DSD的响应。为了研究探测器响应的空间依赖性,我们在同步辐射装置SPring-8上进行了精细光束扫描实验。通过这些实验,确定了探测器中电场的深度结构以及载流子的性质,并用模拟谱成功地再现了实验数据。
2018-05-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Single-View 3D Reconstruction of Correlated Gamma-Neutron Sources
本文介绍了一种对发射关联γ射线的中子源(如Cf-252、Am-Be)进行三维图像重建的新方法。这一类别包括绝大多数在核威胁调查、保障监督和不扩散方面很重要的中子源。该技术不需要源的多个视图,而是依赖于源的符合伽马和中子发射的固有特性。因此,仅需要源的单视图测量来执行3D重建。原则上,任何对伽马射线和中子敏感的散射照相机,只要有足够的时间和相互作用位置分辨率,都可以进行这种重建。利用中子双散射技术,我们可以计算出可能的源位置的圆锥面。通过包括到相关伽马的时间,我们通过求解沿着所述圆锥的表面的源到检测器的距离来进一步约束三维中的源位置。作为一个概念的证明,我们采用这些重建技术的测量与移动成像仪的中子应急响应(MINER)。两个Cf-252源测量在50和60厘米从中心的探测器被解决在其不同的深度与平均径向距离相对分辨率为26%。为了证明该技术的潜力与优化的系统,我们模拟MCNPX-PoliMi中的测量,假设定时分辨率为200 ps(从当前系统中的2 ns)和源相互作用位置分辨率为5 mm(从3 cm)。散射相机性能的这些模拟改进导致径向距离相对分辨率降低到平均11%。
2017-01-16 physics.data-an physics.ins-det