本文關(guān)鍵詞：基于SiPM與塑料閃爍體的核輻射探測器研制

  更多相關(guān)文章： 核輻射探測器 SiPM 塑料閃爍體 開關(guān)電源 符合測量 能譜

【摘要】：隨著國家經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,資源的消耗速度日益加快,對能源的需求日益增加,隨之造成的環(huán)境問題已成為全社會普遍關(guān)注的焦點。核能作為一種新的清潔能源,可緩解能源和環(huán)境壓力,在十三五規(guī)劃中提到要加快發(fā)展核電等清潔能源,預計到2030年核電的裝機規(guī)模將達到1.2-1.5億千瓦。由于核能具有放射性,因此核與輻射安全問題被公眾廣泛關(guān)注。另外,在十三五期間,將推進載人飛船、空間站、月球和火星探測、北斗衛(wèi)星導航等重大工程建設(shè)。空間環(huán)境輻射對航天活動也非常重要,空間輻射可以引起航天器內(nèi)部電路元件的損壞,以及對宇航員的身體造成損傷,而且現(xiàn)在天文物理學的很多研究都依靠于對空間輻射的測量。所以不管是核能、航天活動、天文物理學,還是其它與核物理相關(guān)科學研究都依賴于輻射探測技術(shù)的發(fā)展,因此大力發(fā)展核輻射探測有它的物理意義和應用意義。本文的課題來源于深空中子探測項目,項目要求設(shè)計出小體積,低功耗的多路中子探測器,本文是整個項目的一部分,文中設(shè)計的探測器暫不對中子進行測量,主要是對γ射線的驗證性測量。本文中使用硅光電倍增管(SiPM)代替?zhèn)鹘y(tǒng)PMT作為光電探測器件,基于新型的SiPM和塑料閃爍體設(shè)計小型的多路核輻射探測器。本文的主要研究工作:1.探測器硬件研制,包括探測器探頭的研制和電路設(shè)計。其中探頭研制工作包括:光反射層的包覆、SiPM的焊接、SiPM與閃爍體之間的耦合;電路設(shè)計工作包括:SiPM電壓偏置電路、前置信號放大電路、以及信號成形電路的設(shè)計。最終設(shè)計出了四路探測器,探測器的功能正常,且體積小、信號幅度大、噪聲水平較低。2.搭建探測器測量系統(tǒng),主要是基于波形數(shù)字化轉(zhuǎn)換器DT5751和個人計算機(PC)搭建信號探測及能譜測量系統(tǒng)。并使用測量系統(tǒng)對探測器的各項參數(shù)進行測量分析,參數(shù)包括:功耗、信號幅度和信噪比、探測效率、以及能譜分辨率。通過綜合的測量,發(fā)現(xiàn)探測器的功耗低,對γ的探測效率高,線性度好,滿足項目要求。
【關(guān)鍵詞】：核輻射探測器 SiPM 塑料閃爍體 開關(guān)電源 符合測量 能譜
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TL81
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)13-14
• 第2章 SiPM及閃爍體核輻射探測器基本原理14-20
• 2.1 SiPM基本原理14-16
• 2.1.1 SiPM結(jié)構(gòu)14
• 2.1.2 蓋革計數(shù)模式下的雪崩放大14-16
• 2.2 塑料閃爍體16-18
• 2.2.1 有機閃爍體發(fā)光原理16-17
• 2.2.2 閃爍體主要特性參數(shù)17-18
• 2.3 閃爍體探測器18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 探測器研制20-41
• 3.1 探測器探頭研制20-23
• 3.1.1 SiPM20-21
• 3.1.2 ST401塑料閃爍體21
• 3.1.3 SiPM和閃爍體的組裝21-23
• 3.2 探測器電路設(shè)計23-40
• 3.2.1 電源電路24-34
• 3.2.2 信號電路34-39
• 3.2.3 PCB設(shè)計與制作39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 探測器系統(tǒng)搭建及測量41-55
• 4.1 電路功耗測量41
• 4.2 信號波形及信噪比41-42
• 4.3 波形數(shù)字化探測系統(tǒng)42-44
• 4.4 探測器探測效率44-47
• 4.5 能譜測量47-54
• 4.5.1 γ 射線與閃爍體作用原理47-49
• 4.5.2 兩端符合測量49-51
• 4.5.3 能譜繪制及分析51-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第5章 總結(jié)與展望55-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-61
• 附錄 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文61

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 洪躍;各種尺寸塑料閃爍體的制備及各種因素對性能的影響[J];原子能科學技術(shù);1966年03期

2 衛(wèi)民;空氣等效塑料閃爍體的試制[J];原子能科學技術(shù);1966年03期

3 傅偉安,華保滋;對三聯(lián)苯閃爍體的制備[J];原子能科學技術(shù);1966年03期

4 傅偉安,華保滋;閃爍體，

本文編號：764114