第十六届全国核电子学与核探测技术学术年会

15 Aug 2012, 08:00 → 16 Aug 2012, 20:30 Asia/Shanghai

5F豪瑞多功能厅 (四川绵阳豪瑞特酒店)

贻芳 王

由中国电子学会、中国核学会所属的核电子学与核探测技术分会主办，中科院高能物理研究所、中物院电子工程研究所、核探测与核电子学国家重点实验室联合承办的“第十六届全国核电子学与核探测技术学术年会”定于2012年8月14-20日在四川省绵阳市举行。

Wednesday, 15 August

大会开幕式

大会报告（1）

大会报告（1）

1 国防科技的抗辐射问题

Speaker: Prof. 敏 吕 (总装武器论证中心)

2 公共安全与核监测

Speaker: Prof. 用泽 毛 (防化研究院)

3 太赫兹通信和雷达技术

Speaker: Prof. 健 张 (中物院电子工程研究所)

10:20 茶歇

大会报告（2）

4 嫦娥卫星x射线谱仪的观测成果

Speaker: Prof. 焕玉 王 (中科院高能物理研究所)

5 在辐射应用与探测技术的研究进展

Speaker: Prof. 太平 彭 (中物院核物理与化学研究所)

6 核反应堆安全仿真

Speaker: Prof. 宜灿 吴 (中科院等离子体物理研究所)

12:10 午餐

大会报告（3）

7 暗物质探测技术

Speaker: Prof. 军光 吕 (中科院高能物理研究所)

8 PET/MRI技术进展

Speaker: Prof. 英茂 陈 (中国人民解放军总医院)

9 宇宙射线μ子成像检测技术研究进展

综述了近年来国内外宇宙射线μ子成像检测技术的发展与进步，介绍了该技术的原理和优势及其图像重建中运用的主要算法，简述了该技术的主要应用研究并对该项技术在核材料检测中的应用前景进行了展望。

Speaker: Mrs 丽萍 王 (中国工程物理研究院)

15:30 茶歇

大会报告（4）

10 SDUV-FEL实验装置控制系统

上海深紫外自由电子激光实验装置（Shanghai Deep Ultraviolet-Free Electron Laser，SDUV-FEL）是在100MeV直线电子加速器基础上扩充集成的进行新概念新原理FEL验证的实验装置，由注入器、主加速器和波荡器FEL实验区组成。本文介绍了SDUV-FEL控制系统基于EPICS系统基于计算机网络的分布式控制结构和工作原理，详细描述了控制系统的磁铁电源控制、真空监控、微波设备控制、波荡器隙缝调节等设备控制方案、加速器主定时系统与机器联锁保护系统的技术实现。同时介绍了系统的集成化的中央控制运行环境和图形化的控制台操作界面设计。

Speaker: Mr 建国 丁 (中科院上海应用物理研究所)

11 LHAASO探测器与电子学方案

Speaker: Prof. 琪 安 (中国科学技术大学)

12 用于探测器信号读出的前端ASIC研究进展

Speaker: Prof. 铮 王 (中科院高能物理研究所)

13 新型仪器标准xTCA的进展

Speaker: Prof. 振安 刘 (中科院高能物理研究所)

18:30 晚宴

Thursday, 16 August

第一分会场（探测器）

探测器、核安全、核监测

14 用于EAST装置软X射线能谱诊断的10单元硅漂移探测系统

摘要：采用性能卓越的10单元硅漂移（SDD）探测系统阵列，在EAST全超导托卡马克上建立了一套软X射线能谱诊断系统，用于测量等离子体在软X射线能段（1-30keV）辐射的能谱。本系统观测EAST极向截面下半空间等离子体的辐射，可满足各种放电条件下的测量要求。该系统可获得时间分辨率为20ms，空间分辨为60mm的等离子体电子温度时空分布参数。2012年初，首次投入EAST物理实验中，取得了良好的实验结果。 关键词：EAST；SDD；等离子体；电子温度；软X射线能谱

Speaker: Mr 继宗 张 (中国科学院等离子体物理研究所)

15 235U裂变电离室在EAST托卡马克实验中的应用研究

摘要: 利用高灵敏度的235U裂变电离室中子探测器，组建了一套快速时间分辨的中子注量实时测量系统。通过对EAST托卡马克聚变实验装置放电期间产生的聚变中子及光致中子进行监测，可用来研究射频波的辅助加热以及评估聚变等离子体的综合品质。实验应用中，该系统测得的数据与3He正比计数管获得的数据相符，且具备更宽的计数率范围以及更强的抗γ射线干扰能力。 关键字：裂变电离室；中子注量；聚变中子；EAST托卡马克

Speaker: Mr 国强 钟 (中国科学院等离子体物理研究所)

Slides 钟国强-235U裂变电离室在EAST托卡马克实验中的研究应用.pdf

16 EAST装置上辐射热测量系统

摘要：本文介绍了EAST装置上的辐射热测量系统。该系统由48道金属膜探测器和电子学系统构成，用于测量等离子体全空间的辐射功率的时空分布。探测器采用经典的惠斯通电桥结构，电子学系统采用载频放大器。该系统适合在强电磁干扰环境下对微弱信号的测量。文中给出了EAST放电中的典型测量结果。 关键字：托卡马克 等离子体 辐射热探测器 载频放大器

Speaker: Ms 薇 杜 (中国科学院等离子体物理研究所)

17 用于位置灵敏型中子探测器的6LiF/ZnS闪烁屏性能测试

摘要：随着3He气体资源短缺、价格飞涨，基于3He气体的中子探测器已经无法满足急剧增长的中子探测需求。基于6LiF /ZnS(Ag)闪烁体和波移光纤结构的大面积位敏中子探测器，具有高的中子探测效率、高分辨率和高的n/γ抑制能力等优点，可以很好的满足中国散裂中子源(CSNS)上高通粉末衍射仪对中子探测器的需求。6LiF /ZnS闪烁屏作为探测器的重要组成部分，其性能参数——中子探测效率及出射光产额将直接影响探测器的应用．本文利用252Cf中子源，系统研究了几种6LiF /ZnS闪烁屏样品的热中子探测效率和出射光电荷谱，并通过刻度光测试系统中的光电倍增管，估算出三个样品的出射光产额。测试结果表明， 6LiF:ZnS(Ag)质量分数比为1:3的EJ426闪烁体样品，其热中子探测效率为32.4%，出射光产额约为8.0×103，是较为理想的闪烁体型中子探测材料。实际应用中，可以采用双层“三明治”结构进一步提高热中子探测效率以满足探测器的物理设计需求。 关键词：6LiF /ZnS闪烁体；热中子探测效率；出射光产额；中子探测器

Speaker: Ms 彬 唐 (epc)

Slides 唐彬.ppt

18 二维位置灵敏闪烁体中子探测器的模拟研究

摘要：中国散裂中子源工程已于2011年10月破土动工，闪烁体中子探测器作为可替代3He气体的中子探测器，目前成为国际上的研究热点。本文基于GEANT4蒙特卡罗模拟平台，构建了二维位置灵敏型6LiF/ZnS(Ag)闪烁体中子探测器模型，对探测器的关键性能进行了系统的模拟研究。模拟结果表明，当采用双层闪烁屏中间夹二维波移光纤阵列的“三明治”式探测器结构时，其热中子探测效率可达49.1%；模拟和实验也展现了探测器良好的n/γ抑制能力，γ灵敏度可达小于10-5；中子位置分辨率随着光纤芯间距和光纤与闪烁屏距离的减小而减小，其本征空间分辨率最好可达0.08mm（X方向）和0.12mm（Y方向）；模拟结果也表明探测器具有良好的二维成像能力。该研究工作为中国散裂中子源闪烁体型位置灵敏中子探测器的设计和优化提供了可靠的参考数据。 关键词：GEANT4；6LiF/ZnS(Ag)闪烁体；热中子探测；波移光纤 The Simulation on Two-dimensional position sensitive scintillation neutron Detector Yang Zhen1,2 Zhang Qiang1,2,3 Tang Bin1,2 Sun Zhi-jia1,2 Yang Gui-an1,2 Zhou Jian-rong1,2 Xu Hong1,2 Wang Tuo1,2,3 1. State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics (Institute of High Energy Physics, CAS and University of Science and Technology of China) 2. Institute of High Energy Physics CAS 3. China University Of Petroleum Beijing Abstract: Chinese Spallation Neutron Source(CSNS) project has started since October 2011, As substitute of 3He gas detector, scintillator neutron detector has been a research focus internationally. In this paper, a module of position sensitive neutron detector based on 6LiF/ZnS(Ag) scintillator was constructed by GEANT4 package, and its key properties were studied. The simulation results show that the thermal neutron detection efficiency could reach 49.1% when “sandwich structure” of detector was set. Both simulation and experimental result reveal its good ability of n/γ rejection ration, and the gamma sensitive could be less than 10-5. The smaller of the distance between each WLSF, and the gap between the WLSFs array and scintillator are, the better the position resolution is. The intrinsic spatial resolution is 0.08mm for X-axis and 0.12mm for Y-axis. The simulation results and that of parts experimental results plot the detector have a good 2D imaging capability. Work above can provide reliable data for scintillation neutron detector in CSNS. Key words：GEANT4; 6LiF/ZnS(Ag) scintillator; thermal Neutron detection; Wave Length Shifting Fiber

Speaker: Mr 振 杨 (epc)

19 镥基稀土氧化物闪烁晶体的制备与闪烁性能研究

Speaker: 国浩 任 (上海硅酸盐研究所)

20 二维位置灵敏中子探测器Am-Be源测试

根据中国散裂中子源多功能反射谱仪的需求设计研制了一个以3He为中子转换体的基于多丝正比室的二维位置灵敏热中子探测器。探测器的有效面积为200mm × 200mm，采用高压闭气式工作模式，工作气体为6atm 3He + 2.5atm C3H8，通过重心法实现位置读出。该探测器在Am/Be中子源上进行了测试并对结果进行了分析，结果表明探测器具有良好的n/γ分辨能力以及位置线性。但是由于Am/Be的通量较低以及复杂本底的干扰，目前测试位置分辨为σ=4.9mm。预计在准直热中子束上会有更好的结果。 关键字 中子探测器，多丝正比室，Am/Be中子源，性能测试 Abstract: A thermal neutron detector with a sensitive area of 200mm × 200mm originated from the Multi-Wire Proportional Chamber (MWPC) based on the 3He convertor was constructed for the Multifunction Reflection Spectrometer of China Spallation Neutron Source. It operates with a gas mixture of 6atm. 3He + 2.5atm. C3H8 filled in a high pressure chamber. Gravity center readout system was used to reconstruct the neutron position. The detector was tested on the Am/Be neutron source. The results show good n/γ discrimination and position linearity. But only a position resolution of σ=4.9mm was obtained since the low intensity neutron source and high background. A much better position resolution would be achieved on a high intensity thermal neutron beam. Keywords: Neutron Detector, MWPC, Am/Be neutron source, Performance test

Speaker: Dr 立朝 田 (epc)

21 应用于机械速度选择器校准的中子飞行时间谱仪研制

中国先进研究堆小角中子散射谱仪位于中子导管大厅，安装在冷源导管出口处。机械速度选择器是小角中子散射谱仪关键部件，其将导管传送的白光中子束单色成中子散射实验需要的波长λ，分辨Δλ/λ(FWHM)的单色中子束。应用于机械速度选择器校准的中子飞行时间谱仪是测量单色中子束波长λ和分辨Δλ/λ(FWHM)的实验装置；测量结果指导机械速度选择器调节。介绍了谱仪的结构和谱仪关键部件的参数选择，阐述了谱仪探测系统设计。由于高注量率引起中子探测器瞬时计数率高漏计数多测量结果精度差，为了将漏计数限制在0.5%以内，针对高瞬时计数率提出了一套理论分析方法，得出各个探测器的计数率上限。 Small angle neutron spectrometer on China Advanced Research Reactor (CARR) is located at neutron guide hall and is installed on the end of cold neutron guide. Velocity selector which can purify white light neutron beam into monochromatic neutron beam with wavelength λ and resolution Δλ/λ (FWHM) which satisfy the demand of neutron scattering experiments is its key component. Neutron time of flight spectrometer for velocity selector calibration is an experiment apparatus which is used for wavelength and resolution measurements of monochromatic neutron beam. According to the measurement results, the rotating speed and tilt angle of velocity selector are adjusted until specific wavelength and resolution decided by physics experiment are acquired. Spectrometer structure and selected parameters of its key components are introduced. Its detection system is described. The high fluence rate of monochromatic neutron beam leads to high count rate in a short time, high count loss and poor data precision. In order to reduce the number of suppressed pulses to be less than 0.5% of the number of total pulses, a method of theoretical analysis is put forward for high count rate in a short while and the upper limit of count rate for each detector is acquired.

Speaker: Mr 周香 余 (中国原子能科学研究院)

22 宽基硅二极管快中子剂量探测器性能测试

本文介绍了宽基硅二极管快中子剂量探测器的探测原理，并结合稳定性、辐照灵敏度、温度效应及其辐照后衰退性的测试，提出了初步的改善措施。

Speaker: Ms 红英 朱 (防化研究院第二研究所)

23 积分型SOI像素阵列探测器的研究进展

SOI像素阵列探测器利用集成电路工业的Silincon-On-Insulator工艺，在硅片衬底和器件层分别实现sensor和电子学阵列，试图在保留传统的混合型（Hybrid）硅像素探测器的优点的同时，又避免金属球键合（bump-bonding）工艺。在高能物理应用中，这将显著降低顶点探测器的物质量，提高顶点重建的精度，对于未来的精确测量实验非常重要。此外，由于不需要金属球键合工艺，SOI的像素尺寸可以更小，噪声更低，有可能为同步辐射和空间探测提供全新的探测手段。但是，一个简单概念的实现往往需要解决许多现实问题。本文首先简单介绍国外的SOI研究进展及面临的问题，然后将重点放在中科院高能所开展的积分型SOI像素阵列探测器的研究上，介绍2011年提交的设计和初步测试结果，并对今后的研究方向进行讨论。

Speaker: Mr 云鹏 卢 (epc)

24 硅微条探测器的研制

硅微条探测器是近20年发展起来的一种新型探测器，它具有很高的空间分辨能力和很好的时间特性，能经得住108s-1cm2的高计数率，能在1014—1015的总带电粒子情况下有效的工作，由于它体积小，位置分辨能力好，可以被置于对撞点附近作为顶点探测器使用。我们采用平面工艺+离子注入技术研制成功了单面硅微条探测器。 本文介绍了单面硅微条探测器的结构，工作原理，制备工艺及测试结果。

Speaker: Mr 继廉 谭 (中国科学院近代物理研究所)

10:00 茶歇

25 应用于大型高能物理实验的硅光电倍增器及其质量控制研究

近年来一些大型高能物理实验研究对硅光电倍增器（SiPM）应用提出了更高的要求[1-2]。例如欧洲核子中心（CERN）正在为COMPASS实验（利用超级质子同步加速器获得高强度的μ介子和强子束，来研究强子的核子结构及光谱）设计一种新型的强子量热计（HCAL），该量热计的光强需要用SiPM来读出。然而与SiPM在其它核物理实验中的应用相比，这里用到的SiPM必须具有非常高的动态范围和较高的光探测效率（PDE），单元密度为几k/mm2以下的SiPM已经不再适用[2]。COMPASS实验要求SiPM尺寸为3×3mm2，单元密度10000/mm2，光探测效率在500nm处达到12%以上，增益高于3×104，暗计数在1p.e.阈值时 小于1MHz/mm2 [2]。但目前世界各地的SiPM研发机构或公司几乎都不能提供满足这些要求的SiPM。其关键在于现有的SiPM难以同时兼备大动态范围与高探测效率。 北京师范大学新器件实验室（NDL）研制的基于外延层体电阻淬灭的新结构SiPM能够有效缓解大动态范围与高探测效率不能兼得的矛盾[3-4]。其特点是采用衬底体电阻代替一般位于表面的多晶硅条电阻以控制雪崩淬灭和电压恢复，避免了表面电阻材料及铝互联线等对光的遮挡和吸收，减小了器件的“死区”面积，增大了几何填充因子。即使对于较小的APD单元面积和较高的单元密度也能保持较大的探测效率。目前新器件实验室研制的SiPM的最好特性指标是：尺寸1×1mm2，单元密度10000/mm2，500nm处光探测效率为12.8%，暗计数率为2.91MHz，增益为1.2×105。主要性能参数除面积外已接近COMPASS实验对SiPM的要求。 由于大型高能物理实验对探测器的可靠性、使用寿命等有非常严格的要求，对相关SiPM建立一套完善的失效分析和质量控制体系势在必行。但SiPM的性能参数较多，包括反向漏电、击穿电压、 暗计数率、增益、光探测效率、单光子分辨谱以及光学串话等众多参数。因此，对SiPM参数的测量必须有一个最佳的测量规范和流程，以实现对SiPM的快速筛选和严格的质量控制。本文将简要介绍以外延片衬底体电阻作为雪崩淬灭电阻的SiPM工作原理和特点、主要参数以及从芯片到成品的质量控制体系。

Speaker: Mr 永正 李 (北京师范大学核科学与技术学院)

Slides 李永正.ppt

26 采用模拟串行方式读出的硅像素探测器测试系统

Speaker: Mr 义 刘 (中国科学院高能物理研究所)

27 CdZnTe高能射线探测材料与器件

摘要：CdZnTe是一种非常有应用前景的高能射线探测材料，在空间科学、核安全以及核医学等众多领域有广泛的应用前景。本文从CdZnTe探测器的基本工作原理出发，分析了CdZnTe晶体的电阻率和载流子输运特性对能量分辨率的影响。根据Shockley-Ramo原理，从优化探测器的权重势场和改善电子学读出电路的角度，介绍了不同结构的CdZnTe探测器的设计思路与工作原理。 关键词：CdZnTe；高能射线探测器；Shockley-Ramo原理；载流子输运特性

Speaker: Mr 宁 王 (西北工业大学)

28 高压氙正比计数器

气体探测器有着结构简单、使用方便的特点。高压氙正比计数器不仅继承了气体探测器普遍的优势，还在探测效率和能量分辨等性能上得到发展。作为性能优越的新型气体探测器，它有良好的应用前景。本文先介绍高压氙正比计数器（HPXePC）的特性，然后给出我们研制的几种规格高压氙正比计数器的相关性能，并实现高温测量及与NaI晶体的能量分辨率比较，最后介绍它在科研、生产特别是核技术领域的应用研发情况。

Speaker: Mr 伟 黄 (中国原子能科学研究院)

29 基于GEM探测器的二维内插读出方法研究

摘 要：二维内插读出方法为微结构气体探测器的一种新的读出方法，与像素读出方法相比，该读出方法在保证探测器的位置分辨的情况下，大大减少了读出电子学通道，降低探测器的研制成本。我们研制了一个二维内插阻性读出结构的GEM探测器，用55Fe 5.9 keV X 射线对其性能进行了测试研究，并开发了一套二维内插读出的位置重建算法。测试结果表明探测器的能量分辨为16%，位置分辨达到219µm（FWHM），并且具有较好的成像性能。 关键词：内插读出法；阻性阳极结构；微结构气体探测器；GEM

Speaker: Dr 青磊 修 (中国科学院高能物理研究所)

30 镀CsI光阴极厚GEM的模拟和测试

利用MaxWELL和Garfield进行了厚GEM的2D和镀CsI厚GEM的３D模拟，研究了电场分布和光入孔效率与厚GEM孔径、孔间距、厚度，以及绝缘环rim大小的关系，进而对厚GEM的几何结构进行了优化。基于优化后的参数制作了双层厚GEM并进行了CsI光阴极镀膜。测试结果表明紫外光入孔效率与模拟比较符合。 关键词：厚GEM，CsI光阴极，MaxWELL，Garfield，入孔效率， 紫外

Speaker: Mr 宇广 谢 (epc)

31 基于GEM预放大的MicroMegas探测器的性能研究

Speaker: Ms 胜男 范 (中国科学院高能物理研究所)

32 THGEM一维弧形无像差X射线衍射仪研制

摘要：THGEM是一种新型的具有计数率高、抗辐射、高增益和相对价廉等优点的气体探测器。本文利用易于弯曲的厚度为200um的薄型THGEM探测器，制作一维弧形无像差X射线衍射仪，并针对同步辐射X射线强度高的特点，选用多路电荷积分弱电流读出模块DDC232，实现了多路直流读出，初步实验表明探测器具有较好的一维空间分辨，基本满足同步辐射X射线衍射测量需要。

Speaker: Mr 宏邦 刘 (中国科学院研究生院)

33 基于THGEM探测器的数字型强子量能器初步研究

摘要：本文初步研究了国产THGEM 探测器用于数字型强子量能器（DHCAL）的可行性。对有效面积分别为5cm*5cm和10cm*10cm的双层THGEM探测器测试了宇宙线能谱与探测效率，结果表明国产THGEM 探测器达到国际水平，能够满足DHCAL的实验要求。进一步需要利用实验束的π束流进行测试，并进行数字型读出的研究。 关键词：THGEM，强子量能器，宇宙线，探测效率

Speaker: Mr 爱武 章 (epc)

34 基于THGEM的单光子探测的阳离子回流研究

切伦科夫探测器要求有大的有效面积，能够承受高的计数率，并可以在强磁场下工作。基于这些需求，涂覆光阴极CsI的THGEM具有很大优势。但是，在电子倍增过程中产生的大量阳离子，将加速光阴极CsI的老化，从而导致其量子效率降低或产生私生电子而导致放电。 为了避免阳离子回流，我们设计了一种新的THGEM结构：使用双层层叠THGEM，并使得其中一层的孔距是另一层的一半。通过结构上的改进，使得电子仍然能够通过THGEM的小孔进行雪崩放大，而阳离子更多的则被下层THGEM收集，仅有少量的阳离子能够进入漂移区，从而降低了阳离子对光阴极的损失。 在本文中，我们对这个新型THGEM结构进行了细致的研究：使用Ar/CO2（70%/30%），在选择合适的高压配置下，其增益与常用的THGEM结构减少约1倍，但阳离子回流减少了98%以上。相应的MC模拟也给出相同的结果。

Speaker: Mr 倩 刘 (GUCAS)

12:00 午餐

35 星载核爆光辐射探测器当量探测能力分析

摘要：本文利用核爆火球有效温度推算光辐射照度的方法，模拟计算了地球同步卫星监测时我国国土范围的大气透过率分布，分析了地球同步卫星轨道星载核爆光辐射探测器的当量探测能力，为探测器指标的设计提供了参考。 关键词：星载 核爆 光辐射探测器 当量

Speaker: Ms 娜 耿 (防化研究院)

36 大亚湾液闪研制

Speaker: 莉 周 (中国科学院高能物理研究所)

37 大亚湾中微子实验Gd-LS的衰减长度测量

摘 要：测量了Gd-LS和其它几种样品的衰减长度，其中Gd-LS、LS、LAB大量用于大亚湾中微子实验。对比了三种用来纯化直链烷基苯（LAB）的纯化方法。提出了一种基于比尔-朗伯定律的方法来检验实验装置的可靠性和测量系统误差。讨论了可能影响衰减长度测量的若干因素。 关键词：衰减长度；Gd-LS；比尔-朗伯定律

Speaker: Mr 龙 高 (epc)

38 大亚湾中微子实验的RPC探测器

Speaker: 哲 宁 (中国科学院高能物理研究所)

39 基于硼中子治癌反应堆的热中子照相孔道设计

本文主要描述了硼中子治癌（BNCT）反应堆装置的中子照相用热中子孔道设计。为了研究ICCD中子成像的原理与方法，需要一个能达到中子成像要求的热中子孔道，所以在中国原子能研究院BNCT反应堆装置已有的孔道的基础上，追加设计了一个适用于中子成像的热中子孔道。作者用Geant4程序对中子成像热中子孔道进行了蒙特卡洛模拟，并根据模拟结果设计了一个与BNCT装置相匹配的热中子孔道，并对这个孔道进行了初步的实验，结果表明实验和模拟基本符合，孔道出口中子通量达到了～1.6×106 n/cm2/s，最大L/D达到了58，偏移角为4.1度，孔道出口直径达到了10cm，初步达到了中子成像热中子孔道的要求。

Speaker: Mr 伯祥 俞 (epc)

40 Neutron detection for portal monitors performance evaluation

Speaker: 大可 钱 (圣戈班公司（中国）投资有限公司 圣戈班晶体公司)

41 中国散裂中子源中子脉冲形状测量方法研究

摘 要：中国散裂中子源（CSNS）的中子散射谱仪一般采用飞行时间技术，靶站慢化器输出的中子的时间脉冲形状是决定谱仪分辨率的重要因素和CSNS重要的中子学性能参数。CSNS靶站的耦合液氢慢化器、退耦合窄化液氢慢化器以及退耦合水慢化器为20条中子束线提供不同时间脉冲形状的中子束流，不同能量（波长）中子的时间脉冲形状的测量是靶站中子学实验研究的必备和重要的测量手段。本文介绍了拟采用的中子脉冲形状测量方法，即利用中子单色器选取白光中子中的单能中子，采用时间聚焦几何降低单能中子到达探测器时的时间展宽，采用飞行时间方法测量该单能中子的时间结构，从而获得该能量中子的时间脉冲形状；分析了时间聚焦技术对中子飞行时间分辨的影响；给出了单色器、探测器、读出电子学的性能参数以及相关的模拟计算结果；最后介绍了拟在清华大学微型脉冲强子源进行的测量方法验证实验方案。 关键词：散裂中子源；中子脉冲形状；闪烁体探测器；中子飞行时间

Speaker: Mr 松林 王 (epc)

42 利用核反应堆建立快中子辐射场的理论设计研究

摘要：本文以清华大学试验核反应堆为中子源源项，通过蒙特卡罗方法模拟的手段，设计出了实现快中子辐射场的理论技术方案，确定了此方案中各种材料的厚度，获得了典型快中子辐射场能谱。 关键词：核反应堆 蒙特卡罗方法 模拟计算 快中子辐射场

Speaker: Mr 文仲 张 (防化学院)

43 ITER中子注量监测器（NFM）研制进展——新型裂变室中子学测试

Speaker: Mr 进蔚 杨 (核工业西南物理研究院)

Slides 杨进蔚.ppt

44 单丝对于同步辐射X射线衍射的测量

Speaker: Ms 梅 刘 (中国科学院高能物理研究所)

15:30 茶歇

第三分会场（核监测、核技术与公共安全、核仪器、抗辐射电子学与电磁脉冲）

45 低能γ谱仪测量I-129样品时放射性不均匀性影响的MCNP5计算

采用γ谱仪测量放射性样品时，放射性在样品内部的分布情况会影响探测效率。为了更准确地获得放射性核素的含量，需要估计放射性在靶件内的分布对探测效率的影响程度。本文用MCNP5程序计算了低能γ谱仪测量I-129嬗变靶件时靶件内放射性分布不均匀性对探测效率的影响。计算了不同距离处几种极限分布和几种假设情况下的效率与均匀分布情况下效率的比值。计算结果表明:在用低能γ谱仪测量样品中I-129的含量时，放射性分布均匀性的影响不能忽略, 即使是在源与探测器距离比较远的情况下。而且放射性在轴向的不均匀分布比在径向的不均匀分布对效率的影响明显。 关键词：低能γ谱仪；不均匀性；探测效率 MCNP5 Calculation of Radioactivity Inhomogeneity Effect in Measuring I-129 Samples Using a Low Energy Gamma Spectrometer XIONG Cen HE Chaohui Wang Sanbing Lei Ming (Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049) Abstract: When a gamma-ray spectrometer is used to measure a radioactive sample, the radioactivity distribution in samples may affect the detection efficiency. In order to obtain more accurate content of a radioactive nuclide, the influence of the radioactivity distribution in sample should be estimated. The effect of inhomogeneous radioactivity distribution in I-129 transmutation targets on the detection efficiency was examined employing the MCNP5 code. The ratios of the efficiencies in several extreme situations and various assumed distribution to the efficiency in ideal homogenous distribution were calculated at different sample-detector distances. The calculation results shows that the radioactivity inhomogeneity in samples could not be neglected when the abundance of I-129 was measured by a low energy gamma ray spectrometer, even at a large detection distance, and that the effect of axial inhomogeneity on detection efficiency is much more significant than that of radial inhomogeneity. Key words: low energy gamma spectrometer; inhomogeneity; detection efficiency

Speaker: Mr 涔 熊 (西安交通大学)

46 辐射监测的新进展-网络化辐射监测系统

Speaker: 向军 徐 (纽信核瑞(北京)科技有限公司)

47 CoMo170污染监测仪放射性表面活度检测方法

摘 要：放射性污染对人体的伤害实质是放射性污染物中发出射线对人体的危害，这些射线主要有α射线、β射线和γ射线。对α射线、β射线和γ射线表面活度的检测是放射性污染测量的基础，是首要测量的辐射量。本文简要介绍了放射性污染的来源和监测目的，研究了利用CoMo170污染监测仪检测放射性表面污染的方法，分析了仪器使用过程中的质量控制。 关键词： CoMo170；表面污染；检测

Speaker: Mr 树亮 刘 (防化学院)

48 Sr在粉质粘土上的吸附迁移研究

研究了Sr在粉质粘土上的吸附与迁移行为，采用静态批示法研究了Sr在粉质粘土上的吸附比及吸附平衡时间，研究了粘土粒度、固液比、水相pH及Sr初始浓度对Sr在粉质粘土上吸附性能的影响。结果表明， Sr在粉质粘土上约7天达到吸附平衡，粉质粘土对Sr吸附能力较差，吸附分配系数约为10～102量级。吸附分配比随初始浓度、粘土粒度的增大而减小，随固液比、pH增大而增大，吸附等温线符合Freundlich方程。 关键词：Sr 粘土 吸附

Speaker: Mr 旭 周 (西北核技术研究所)

49 福岛核事故泄漏放射性监测

为了解福岛核事故泄漏放射性核素造成的污染情况，2011年4月2日至5月19日间，利用大流量采样器在新疆某地对空气中的气溶胶进行了采集，共获取36个样品；应用自主研制的放射性氙取样、分离和测量系统（XESPM-II）于3月30日在新疆某地采集空气氙样品1个；4月13日至26日在北京国家数据中心采集氙样品13个；此外，4月5日在新疆某地采集雪水样品1个。利用超低本底HPGe γ谱仪对样品进行了分析。 结果表明，福岛核事故释放到大气中并扩散至在新疆某地的放射性核素有131I、137Cs、134Cs和133Xe。3月30日所取空气样品133Xe活度浓度为100±10mBq/m3；气溶胶样品中131I、134Cs、137Cs于4月5日达到最大值，活度浓度分别为：0.95mBq/m3、0.25mBq/m3和0.24mBq/m3；雪水样品中131I的活度浓度值为240±10mBq/L；134Cs和137Cs活度浓度分别为19mBq/L和23mBq/L。此外，在北京地区放射性氙的监测中，监测到了133Xe和131mXe，最高浓度分别为377mBq/m3和81mBq/m3，并随着时间的推移呈现降低的趋势，此结果与放射性核素台站系统的监测结果接近。 关键词：福岛核事故 人工放射性核素 134Cs和137Cs比值 辐射环境监测

Speaker: Mr 经鹏 殷 (西北核技术研究所)

50 核监测电子设备方舱电气布线的电磁兼容设计

摘 要：电磁兼容性是电子设备方舱设计的一项重要指标，而方舱的电气布线又是电磁兼容性设计的关键。本文介绍了电磁兼容性的基本概念，并着重阐述了电子设备方舱布线设计需要注意的问题，以及解决这些问题的方法。

Speaker: Ms 雪梅 杨 (国营第七八五厂军品第一研究所)

51 室内表面平均氡析出率阈值探讨

Speaker: 延亮 谭 (衡阳师范学院物电系)

52 CCD的辐射损伤参数测试方法

摘要：为了深入开展CCD的辐射效应研究，开发了CCD的辐射损伤参数测试方法与测试软件，与新疆理化所现有的CCD辐射效应硬件测试系统相结合，能准确、高效地实现CCD辐射损伤参数的定量测试与分析，可测试的参数包括暗信号、电荷转移效率、饱和输出电压、固定图像噪声以及光谱响应特性等。应用此方法获得了某TDI CCD、线阵CCD器件受60Co γ源辐照前后的参数变化规律，结果表明，该测试方法具有较好的适应性，可为CCD的辐射效应研究、空间应用选型、抗辐射性能评估提供良好的试验技术支撑。 关键词：CCD；辐射效应；参数测试方法；光谱响应特性。

Speaker: Mr 豫东 李 (中国科学院新疆理化技术研究所)

53 栅扫描法分离栅控横向PNP双极晶体管辐照感生缺陷

设计并制作了一种栅控横向PNP双极晶体管测试结构，在常规横向PNP双极晶体管基区表面氧化层上制作了一栅电极，通过扫描栅极所加电压，获得了基极电流随栅极电压的变化特性。利用栅扫描法分离出栅控横向PNP双极晶体管在辐照及其室温退火过程中感生的缺陷变化，并通过理论推导和数学计算获得了氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷的定量变化。本文对设计的晶体管测试结构和采用的测试方法做了具体介绍。 关键词：栅扫描法，栅控，横向PNP双极晶体管，电荷分离

Speaker: Mr 善斌 席 (中国科学院新疆理化技术研究所)

54 单粒子多脉冲的软错误敏感性分析方法

摘要：随着晶体管特征尺寸的减小，在逻辑电路中，由于高能粒子辐照引起的软错误受到越来越多的关注。本文提出了一种考虑多脉冲的重汇聚和单粒子多脉冲效应的组合逻辑电路的软错误率分析方法。在提出的软错误率分析方法中，标准逻辑单元的输出端口的瞬态电压脉冲近似成三角脉冲，并采用脉冲宽度、第一个边沿的转换时间和第二个边沿的转换时间三个参数表示；对于脉冲宽度小于电源电压的情况，通过脉冲边沿延长技术来获得其转换时间；提出了综合考虑脉冲宽度、脉冲幅度、脉冲转换时间和单元延迟的电屏蔽模型；提出了一种“先独立传输再逻辑运算”的多脉冲重汇聚模型；针对单粒子多脉冲效应，探索性地给出一种单粒子多脉冲效应的随机产生模型。基于ISCAS’85标准电路的实验结果表明，在仅考虑单粒子单脉冲效应的条件下，与HSpice实验结果相比，提出的软错误率分析算法的误差在10%以下，而算法的运行速度提高了300倍；此外，随着单粒子多脉冲效应发生几率的增加，算法的运行时间和软错误率逐渐降低。 关键字：单粒子效应，单粒子单脉冲，单粒子多脉冲，软错误率

Speaker: Mr 彬 周 (哈尔滨工业大学空间材料及环境工程国家级实验室)

10:00 茶歇

55 在束伽玛探测技术的进展和展望

Speaker: 晓光 吴 (中国原子能科学研究院)

56 航天员剂量仪研制

Speaker: 志勇 张 (中国辐射防护研究院)

57 单管宽量程剂量仪关键技术分析

分析了基于Time-to-Count的单管宽量程剂量仪的关键技术，认为高压加载技术、脉冲检测技术、等待时间测量技术及测量数据处理技术是该类剂量仪的关键技术。在解决这些关键技术的基础上，采用J305计数管研制了宽量程剂量仪样机，通过实验测试，在未对起坪电压时刻误差及脉冲信号检测延时误差修正的情况下，该剂量仪对0.6Gy/h以下剂量率线性响应良好，其探测上限超过5Gy/h。解决单管宽量程剂量仪关键技术后，J305计数管的线性范围与探测上限均提高了100倍以上，而且对起坪电压时刻误差及脉冲信号检测延时误差修正后，剂量仪的线性范围还能进一步提升。

Speaker: Mr 志强 刘 (第二炮兵工程大学)

58 一套车载NaI(Tl)γ谱仪系统的研制

研制了移动式车载NaI(Tl)γ谱仪扫描测量系统，主要用于快速甄别地面及空气中的人工放射性异常。系统主要由大体积NaI(Tl)探测器阵列、数字多道、GPS、电子学柜及越野车组成。系统扫描测速≤20km/h，耐震动；探测器系统、信号/电源线接口防雨雪；可在湿度<80％、温度-10℃～+50℃的环境下工作；能量分辨率<8%(137Cs662keV)；对地表面均匀分布131I的判断限<100Bq/m2，对空气中均匀分布133Xe的判断限<50Bq/m3，对地表241Am的探测限约<1000Bq/m2。 系统研制中，以MC计算和实验数据为依据，选择订制了满足需要的NaI(Tl)探测器；以40K 1461keV能峰为稳定参考峰，实时校准峰位，解决了系统谱漂移问题，18～45℃环境实验表明谱漂移控制在±1道内(1024多道)；用抽样率转换方法实现了两个探测器能谱的合成，合成后钾峰和钍峰分辨率相对变化小于5%，净峰面积相差小于1%；采用基于奇异值分解的NASVD方法实现能谱降噪、本底剥离与放射性异常甄别，异常甄别的灵敏度高；采用实时读取与删除多道数据、在计算机缓存中处理数据后再备份的方法，实现了对不允许测量核素的能窗屏蔽功能，屏蔽数据不可恢复；基于C#语言编写测控软件，实现了谱获取、储存与处理、扫描轨迹记录与显示等功能，软件界面简洁、稳定性好。这些技术问题的解决，为系统研制成功奠定了基础。 系统适用于禁核试核查现场视察与大区域放射性污染调查，还可应用于一般环境放射性调查及核应急监测等工作。 关键词：车载NaI(Tl)γ谱仪　稳谱　能谱合成　能窗屏蔽　异常甄别

Speaker: Mr 天成 冯 (西北核技术研究所)

59 EDXRF法测定载Pd–Al2O3小球的Pd含量

摘 要：本文介绍了用能量色散X射线荧光光谱（EDXRF）法测定载Pd-Al2O3小球Pd含量的分析方法。该方法在样品中定量加入内标元素Mo，再加入王水溶解载Pd–Al2O3小球上的Pd，制成滤纸试样片，用能量色散X射线荧光光谱仪测定其Pd含量。该方法简便、快速，测定载Pd–Al2O3小球Pd含量为30wt%~50wt%时，其测量结果的相对标准偏差不大于0.9%，检出率为98%~102%。该方法可通过调整加入内标元素Mo的量，扩大测定Pd含量的分析范围。 关键词：EDXRF；载Pd–Al2O3；Pd含量

Speaker: Ms 雯 王 (中国工程物理研究院)

60 核信号数字化变频采样理论和方法的研究

数字化核仪器因为其优越的性能、更高的可靠性和便于操作等优点，已经成为核测量仪器的主流产品。核信号波形数字化是数字化核仪器中必不可少的重要环节，但是对模拟信号实现高频采样在获得高精度的同时也会带来高成本及存储、传输和处理大数据量的压力。根据被测信号的特点确定最佳数采方案，既可以在保证信号数字化精度的同时提高系统效率、减少数据存储和计算的成本、增强系统实用性。 为此，本文提出一种确定核信号最佳的数采方案的原理和方法，并且通过后续数字化方式来实现核信号的优化，避免了对系统硬件的依赖。

Speaker: Mr 洋洋 闫 (四川大学物理科学与技术学院)

61 一种基于PCI总线的多参数虚拟核仪器平台的研制

虚拟仪器是计算机技术、总线技术、通讯网络技术和数字信号处理技术快速发展和高度发达的产物。随着计算机性能的不断提升、高性能数字器件的不断涌现、标准化数据采集系统的商业化，虚拟仪器以其结构简洁、系统组建灵活、研发周期短、交互界面友好等诸多优势已成为新一代仪器发展的重要方向之一。同样，虚拟核仪器也成为新型核仪器领域研究热点之一。由于核信号的发生时间随机性、波形信息的多参数性和爆发式产生方式等特点，使得虚拟核仪器还必须具备高精度波形数字化，大数据流存储和处理，多种信号处理算法灵活配置等特点。基于以上特点本文研究并提出了一种多参数虚拟核仪器的实现方法。

Speaker: Mr 鹏 王 (四川大学物理科学与技术学院)

62 基于硅半导体探测器的个人剂量仪数据处理方法

个人剂量仪主要用来监测X射线和γ射线，在测量范围内，可任意设置各种阈值报警值，并发生声光报警及时提醒工作人员注意安全。硅半导体探测器作为X、γ探测器件，能够测量X、γ辐射引起的个人累积剂量当量和剂量当量率。由于其体积小、抗辐照性能好、封装简单等特点，使其在便携式个人剂量仪中得到应用广泛。本文主要阐述硅半导体个人剂量仪在剂量率测量中所采用的数据处理方法，此方法能快速准确的测出当前环境剂量率。 关键词：硅半导体；个人剂量仪；数据处理；

Speaker: Mr 永刚 姚 (中国辐射防护研究院山西中辐科技有限公司)

12:00 午餐

第二分会场（核电子学、核医学电子学、计算技术应用）

核电子学、核医学电子学、核仪器、抗辐射电子学与电磁脉冲、计算技术应用

63 多阳极光电倍增管读出ASIC设计

摘 要：本文主要介绍了针对多阳极光电倍增管读出ASIC设计，该设计主要应用于散裂中子源中子谱仪中的高通量粉末衍射仪的读出电子学系统中[1]。设计采用了Chartered 0.35um CMOS工艺，整个芯片集成了32通道，每个通道包含前置放大器、积分电路以及比较器等部分，分别实现快速放大、积分、甄别和整形输出等功能。要求前放增益可调，能够准确分辨出中子和γ信号。 关键词：MAPMT；ASIC；中子鉴别；电压灵敏前放；截止CMOS管反馈

Speaker: Mr 腾飞 肖 (epc)

64 一种脉冲型粒子探测器读出芯片研制

近年来，多种先进粒子探测器已开始使用专用集成电路芯片（ASIC），国内也开始了此类芯片设计，但尚无功能全面，使用方便，性能较好的设计出现。针对以上问题，在高能所及其它相关单位研究基础上，设计了一种适用范围较广的芯片结构，并在此结构上准备开发针对各类探测器的各种规格芯片。匹配硅-PIN或硅漂移室探测器时，具有较好的低噪声性能，芯片本身具有一定的抗辐射能力（特别是单粒子效应）。芯片本身为多通道，并可级联使用。每通道采用的方案是：低噪声前置放大器对信号进行预处理，然后分别送入滤波成形电路形成准高斯型脉冲，探测保持峰值供读出；同时送入快成形电路得到准确时间信息供读出。该芯片针对半导体探测器的版本目前正在进行最后设计并会尽快流片，相关结果会及时报告。 关键词: 粒子探测器，读出芯片，多通道，低噪声，抗辐射

Speaker: Mr 科 王 (epc)

65 碲锌镉探测器低噪声前端读出芯片及数据采集系统设计

摘要：本文设计了用于碲锌镉探测器的低噪声前端读出芯片。每个芯片包含16个并行通道，每个通道由两级放大的电荷灵敏前放、4阶半高斯成形电路、漏电流补偿电路、甄别器和输出驱动放大器组成。芯片采用了Chartered 0.35μm工艺完成了流片，初步测试结果表明芯片工作正常。整个通道的增益范围为100~400mV/fC，达峰时间调节范围为1~4μs。在最大增益、1.33μs达峰时间时测得的零电容噪声为70e，噪声斜率为20e/pF。本文还介绍了美国BNL设计的一款峰检测及去随机化专用集成芯片以及基于该芯片的USB数据采集板，采用该数据采集板可以连接2个前端ASIC芯片构成32通道的碲锌镉探测器数据采集系统。 关键词：碲锌镉；室温半导体探测器；低噪声；专用集成电路；数据采集； Design of Low Noise Front-end ASIC and DAQ System for CdZnTe Detector Jie Luo1,2，Zhi Deng1,2，Yinong Liu1,2 (1. Dept. of Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. Key Laboratory of Particle & Radiation Imaging (Tsinghua University), Ministry of Education;) Abstract：A low noise front-end ASIC has been designed for CdZnTe detector. This chip contains 16 channels and each channel consists of a dual-stage charge sensitive preamplifier、4th order semi-Gaussian shaper、leakage current compensation circuit、discriminator and output buffer. This chip has been fabricated in Chartered 0.35μm CMOS process, the preliminary results show that it works well. The total channel charge gain can be adjusted from 100mV/fC to 400mV/fC and the peaking time can be adjusted from 1μs to 4μs. The minimum ENC at zero input capacitance measured at maximum charge gain and 1.33μs peaking time is 70e with noise slope of 20e/pF. The peak detector and derandomizer (PDD) ASIC developed by BNL and an associated USB DAQ board are also introduced in this paper. Two front-end ASICs can be connected to the PDD ASIC on the USB DAQ board and compose a 32 channels DAQ system for CdZnTe detector. Key words：CdZnTe; room temperature semiconductor detector; low noise; ASIC; DAQ

Speaker: Mr 杰 罗 (清华大学工程物理系)

66 用于点电极HPGe探测器的低温低噪声CMOS前放芯片

本文研制了用于点电极高纯锗探测器的新版低温低噪声CMOS电荷灵敏前放芯片。设计中通过采用片外可调节的偏置模块使芯片在低温下能正常工作，在上一版芯片的基础上，芯片内采用自动复位的开关反馈方式避免了反馈电阻会引入的并联噪声，芯片的输出级具有直接驱动同轴电缆和主放的能力。芯片采用了0.35μm CMOS工艺流片。测试结果表明在低温下芯片能达到6.5个电子的零电容噪声，12us成型时间下的噪声斜率为6.3e/pF。将芯片与点电极高纯锗探测器连接对Cs-137源662keV全能峰的能量分辨率为0.59% FWHM。本文还探讨了PCB基材对噪声性能的影响，及进一步提升系统噪声性能的措施。 关键词：点电极；高纯锗探测器；低噪声；专用集成电路；低温电子学；

Speaker: Mr 雪洲 朱 (清华大学工程物理系)

67 核电子学系统中基线恢复器的设计

在核电子学系统中，探测器的输出信号通过放大器处理系统后，由于系统的冲击响应常具有缓慢衰减的尾部，在信号计数率较高时还会因尾堆积引起基线偏移。本文从基线恢复的原理入手，提出了几种设计方案，通过仿真选择最优参数，制作硬件电路进行对比，得到了最佳基线恢复器设计。 关键词：核电子学；基线偏移；基线恢复；最佳设计

Speaker: Mr 俊 杨 (国防科学技术大学仪器科学与技术系)

68 基于CPCI的LLRF控制板的设计研究

摘要：低电压高频(LLRF)控制系统对加速器性能有重要作用。本文介绍作者研制的低电压高频控制板(LLRFB)是低电平高频控制系统的关键插件。它是基于CPCI标准进行设计，是模拟与数字、高速与低速数据传输的混合电路，包括4路14bit ADC、2路14bit DAC、1片Altera Stratix II GX FPGA、1个SODIMM DDR2 内存条、Ethernet/CPCI/SFP接口等。文中详细描述该控制板的硬件设计原理和测试工作。实验室测试结果表明该控制板实现了低电压高频控制所需的功能，性能指标满足低电压高频控制系统设计要求。 关键词：LLRF；CPCI；低电压高频控制系统；数据采集；高速数据传输

Speaker: Dr 海川 林 (epc)

Slides 基于CPCI的LLRF控制板的设计研究--林海川.ppt

69 基于FPGA的高速任意波形发生器的设计

摘要：随着电子信息技术的发展，信号发生器被广泛应用于电子技术的各个领域，并对其性能要求越来越高，比如频率幅度可调，频率稳定性高，转换速度快等，同时一些不常用的特殊波形也经常需要被用在特殊的环境中，比如一种用于量子随机数发生器的1/(T-t)波形。因此一种高速稳定的任意波形发生器，对于实际的科研应用具有很大的实际意义。本文设计的任意波形发生器，以一块FPGA芯片XC6SLX75T为核心，采用DDS技术和高速DAC芯片，数字采样频率可达1GHz。 关键字：FPGA，DAC，DDS，任意波形发生器，USB

Speaker: Mr 鸿飞 张 (中国科学技术大学)

70 探测器前端专用集成电路GEMPROC的性能研究

本文介绍了为多层GEM探测器所设计的专用集成芯片GEMPROC的测试结果。该芯片集成了16个信号通道，每个通道包括电荷灵敏前放、整形电路和峰值保持电路，并将峰值信息串行输出。描述了测试的环境和电路，并对测试结果进行分析。

Speaker: Ms 庆娟 王 (epc)

71 微结构气体探测器GEM读出ASIC设计

摘要：本文设计了两款针对不同应用的GEM专用读出电子学芯片。一款是用于X射线偏振仪读出的专用芯片，由于X射线偏振仪的特殊应用，这款芯片输出信号具有10ns的上升时间以及100mV/fC的电荷增益。另一款芯片则主要用于nTPC的读出，该款芯片电荷增益四档可调，输入信号的动态范围为50fC到1pC；该芯片成形时间四档可调，调节范围为20ns至80ns。本文还将介绍芯片内实现的峰采样保持电路，该电路可以采样保持前端前放成形电路输出信号的峰值，由后端ADC数字化。峰采样保持电路可以降低后端ADC的采样率要求。芯片采用Chartered0.35 CMOS工艺，本文将详细介绍芯片的设计及测试结果。 关键词：专用集成电路；GEM；峰采样保持电路；

Speaker: Mr 力 何 (清华大学工程物理系)

09:48 茶歇

72 核辐射探测器的前端电子学设计方法研究

电荷灵敏前置放大器广泛应用于高分辨率能谱测量系统，其性能和后接谱仪放大器参数有关，这给前放特性测试带来不便。本文提出半实物仿真的测试思路，利用高性能示波器采集前放的数据，采用软件滤波成形，基于数字化方法计算出前放的主要特性参数。这种方不需要谱仪放大器的参与，使用比较方便。 关键词：电荷灵敏；半实物仿真；软件；数字；特性参数

Speaker: Mr 进先 彭 (国防科学技术大学仪器科学与技术系)

73 大学核物理实验平台建设

Speaker: Mr 远 姚 (中国科学技术大学近代物理系)

74 基于XTCA的硅像素探测器的高速数据读出与预处理平台研究

摘要：随着探测器技术的发展，硅像素探测器在高能物理实验中得到广泛应用。硅像素探测器读出数据量巨大，需要一个具有高速、高带宽、高可用性的数据处理系统。Belle II顶点探测器（PXD）是运行在SuperKEKB高亮度加速器上的新型硅像素探测器，其数据获取系统也面临这一难题。本文介绍了基于XTCA新标准的高速数据读出和预处理平台的研究实现方案。平台以ATCA为架构，用高能所自主开发的基于XTCA的高性能计算节点构成数据读出及预处理系统。单个计算节点由4块基于AMC数据处理子板（XFP），1块基于ATCA的AMC载板（ACAB板）和1个背板传输板（RTM板）板构成。每个节点有5个高性能FPGA（1个Virtex4 FX60 FPGA和4个Virtex5 FX70T FPGA），16个基于RocketIO的的光纤通路，5个千兆以太网和18GB的DDR2缓存。在一个ATCA机箱内，14个计算节点通过机箱背板的高速线相互连接构成计算节点的小系统，完成数据筛选、算法实现及触发判选等功能。这个系统将应用到BELLE II顶点探测器触发判选系统中。 关键词：硅像素探测器，XTCA，高可用性，计算节点，触发判选

Speaker: Dr 京周 赵 (epc)

75 基于1553B总线协议的终端系统软件设计与应用研究

本研究基于1553B总线通讯协议，利用单片机为核心处理器构建终端系统（RT），并与总线控制器（BC）进行通讯。为保证指令通讯和数据传输的可靠性与时效性，对于终端系统的软件设计提出了更高的要求。通过对实际应用中出现的问题加以研究，提出了一系列的软件处理措施，处理效果令人满意。 关键词：终端系统；单片机；软件设计；BU65170

Speaker: Mr 星 文 (中国科学院高能物理研究所)

76 基于Hash函数的安全密钥扩展算法的研究

摘要： 本文针对目前QKD(Quantum Key Distribution)系统中密钥产生速率不高的情况,提出了一种基于安全哈希算法的密钥扩展算法，以提高密钥的产生率，能符合一些对密钥生成率较高的应用，比如视频会议等，并基于FPGA(Field Programmable Gate Array)进行了实现。对扩展后的密钥进行随机性检测，以检测其安全性。实验表明，扩展倍数在32以内都通过了NIST的检测，说明随机性符合安全要求。 关键字：量子密钥分发，秘钥扩展，安全哈希算法，现场可编程逻辑阵列

Speaker: Mrs 春丽 罗 (中国科学技术大学)

77 基于FPGA的量子密钥分发系统中身份认证的设计

摘要：本文介绍了一种在面向FPGA实现的应用于量子密钥分发系统（QKD系统）的身份认证方案。该方案采用基于LFSR-Teoplitz的哈希矩阵，易于FPGA实现，并且安全系数高。通过采用从QKD系统中分流一小部分密钥用于身份认证功能的实现，这种方案的安全性可以达到很高的水平。结合FPGA的特性和实现过程中可能出现的问题，本文设计了一种相对完善的身份认证流程，可以满足各种类型QKD系统的身份认证需求。 关键字：身份认证，QKD系统

Speaker: Mr 珂 崔 (中国科学技术大学)

78 可重构激光雷达数据采集系统设计

激光雷达系统在大气水体环境测量、海陆空地形测绘、生物生长状态监测等领域中有着广泛的应用，但其基本组成都可以归结为激光发射、光学接收和信号检测三个主要部分。信号检测系统接收返回信号，经探测器将光信号转变为电信号，并通过读出电子学转换成数字信号送至计算机进行处理。 激光与物质发生相互作用是激光雷达系统基本原理的关键，它的不同决定了对光信号提取信息的多样性，包括时间、形状和强度信息，或者是光谱、频率信息，不同探测范围、不同检测对象密度导致接收信号幅度或背景噪声上的差异，这就使得数据采集系统出现了功能上的分类。经过多年的实践，各种应用下的数据采集系统发展出了标准的结构模型。将这些模型统一综合，提出了一种适用于多种探测目标的可重构激光雷达数据采集系统，它的硬件结构主要包括可配置前端、数字化单元以及可重构的逻辑单元FPGA。前端部分集成了可供选通的多通道设计，单光子和模拟信号两种处理模式，增益固定和可调的两类运算放大器，以满足模数转换器件的输入动态范围和分辨精度的要求。 对于FPGA采取模块单元划分的方式进行开发，这些模块单元是可以独立工作的功能模块，它们之间也可以协同工作完成联合测试。这些功能模块包括时间信息的数字转换，光子信号的累加平均，模拟脉冲信号的高速高精度数字化，数字甄别，数据预处理，系统时序控制，探测器工作参数监测等专用性模块，同时具有数据存储，接口通讯，对外围芯片的控制等这些通用模块。由于FPGA资源有限，这些功能模块将作为各个软核存储于计算机中，由实验人员根据实际要求调用和组合不同的软核，生成FPGA配置文件，重构FPGA硬件逻辑以进行各项实验。文中给出了该系统在一些应用中的实例，其可重构的特性极大地提高了通用性和灵活性，通过前端重配置以及FPGA功能软核重构的方法使系统在不增加新设备的基础上实现多种目的的探测，最终可以降低项目开发成本和缩短实验准备时间。 关键字：激光雷达，可重构，FPGA，功能软核

Speaker: Mr 昕 高 (中国科学技术大学近代物理系)

12:02 午餐

79 基于Web的大亚湾探测器监测系统

摘 要：随着Web技术的发展，基于Web的探测器监测系统逐渐成熟。针对传统的监测系统在分布式和交互性方面的不足，本系统利用JavaScript框架和Ajax技术设计了一种用于大亚湾中微子实验的新的探测器监测和查询系统，动态显示设备数据，查询设备历史数据。系统具有跨平台，动态刷新，数据传输率高等特点。 关键词：核探测技术；Web；探测器监测；JavaScript；Ajax；大亚湾

Speaker: Mr 小峰 杜 (中国科学院高能物理研究所)

80 CSNS He3管阵列样机数据获取系统研制

中国散裂中子源（CSNS）是“十二五”规划中的“科技创新能力建设重点”项目。CSNS是开展前沿学科及高新技术研究的先进大型实验平台，能够为我国的多学科创新在国际上占领一席之地提供良好的机遇。高通量粉末衍射仪(HIPD)是CSNS一期建设的三台中子谱仪之一。高通量粉末衍射仪的核心仪器计划是采用He3管阵列方案。He3管阵列系统包括He3管阵列探测器、电子学以及数据获取三大组成部分。目前正在展开He3管阵列系统的预制研究工作。 样机系统电子学系统的设计基于VME64X规范，为6U VME插件，支持CBLT（Chained Block Transfer）数据读出。VME系统控制器采用Concurrent公司的CCT控制器，其上运行Windows XP操作系统。数据获取系统软件运行在CCT控制器上。本文介绍了He3管阵列样机专用的数据获取系统。该数据获取系统为为后期工程建造阶段的数据获取系统的研发奠定了基础。 数据获取软件的开发是基于Visual C++ 6.0和LabVIEW 8.2。采用C++程序设计语言在Visual Ｃ++ 6.0中编写动态链接库程序，用于底层对VME总线的访问，实现对电子学硬件配置和原始数据的获取，以及用于对原始数据进行解析。采用LabVIEW图形化编程语言在LabVIEW 8.2中编写上层用户界面，调用动态链接库实现对电子学硬件的控制和数据获取，并对原始数据进行解析处理后得到的数据，进行电子学性能的计算、评估、直方图显示、数据拟合等。数据获取系统分为电子学检测部分和数据获取部分。其中，电子学检测程序用于调试电子学的各个功能插件，精确测试电子学系统的各项性能指标，即在校准刻度工作模式下利用系统本身可程控产生的校准刻度信号，对系统进行性能测试，以便对系统当前的性能状况做出评估，确保在进入在线取数工作模式后系统的取数质量。在线数据获取的主要任务是获取通过触发判选后的前端电子学事例数据，将分布在VME机箱中各电子学插件上的事例数据迅速地汇集到VME机箱控制器上进行处理，并将数据记录到本地数据文件中，供离线数据分析使用。根据需求，数据获取程序有两种数据获取方式：一是积分方式的数据获取，二是波形方式的数据获取。前者是取数的最主要方式，程序在运行时除了要在线记录电荷的积分数据外，还要在线显示事例率、电荷的幅度谱、击中谱。后者在运行时要在线记录和动态显示各通道的原始波形。 关键词：电子学检测、数据获取、气体探测器、VME总线、LabVIEW

Speaker: Mrs 东旭 赵 (epc)

81 CSNS实验数据处理软件的进展

Speaker: 浩来 田 (中科院高能物理研究所)

Slides 田浩来.pdf

82 CSNS靶站谱仪控制系统客户端权限管理

中国散裂中子源（CSNS）将成为中国拥有的第一座散裂中子源，其靶站谱仪控制系统负责靶站和谱仪各部分设备的控制与参数监测，该控制系统基于EPICS框架，而CSS是基于EPICS的工具集，负责将控制系统的相关工具集成起来，界面友好，为各种控制系统所用。靶站谱仪控制系统中，为了保证系统安全运行，一些高级功能的界面和运行参数对普通用户必须受限，只有高级专家用户才具备查看和修改权限，因此必须对CSS用户进行权限的分组管理，根据用户角色显隐工作台内容和用户控件，并保证用户在不同客户端登陆时能够实现无缝切换。本文主要介绍在CSS中如何基于JAAS用插件的方法实现认证与授权服务，并在LDAP服务器上部署CSS用户组信息和主从同步信息，并介绍了如何利用Eclipse的activities扩展点实现对CSS用户的UI显隐控制。

Speaker: Mr 卓豫 张 (epc)

Slides 张卓豫_NED2012.ppt

83 基于嵌入式FPGA的CSNS网络数据传输

正在建设中的中国散裂中子源是一个大型中子科学综合实验装置，是探测材料微观结构的有力探针和超级显微镜。中子谱仪作为散裂中子源的重要组成部分对探测器、电子学和数据获取系统的设计提出了很高的要求。对数据获取系统而言，高事例率和海量数据读出是面临的挑战之一。以往高能物理实验中常用的VME体系结构和VME背板总线数据传输速率已不能满足中子实验的需求。 随着SOPC技术的发展，其体积小、性能高、功耗低、可靠性高的优点越来越受到人们的重视。为此，基于SOPC技术开展散裂中子源数据读出的研究是一种切实可行的方案。 把现场采集的海量数据可靠地传到远程的服务器上是本论文的任务。本文针对中国散裂中子源数据获取系统的实际需求特点，采用了基于SOPC技术的解决方案。使用Xilinx公司带PowerPC硬核的V4Fx12 FPGA 为核心的网络传输板作为硬件平台来实现网络数据传输，采用EDK作为SOPC构建工具，在Xilinx FPGA上用PowerPC硬核、DDR2内存控制器和千兆网IP核构建了SOPC系统。在PowerPC405上移植嵌入式Linux操作系统。编写了基于Linux的应用程序，实现了嵌入式千兆网数据传输。并通过编程测试得出网络传输性能和数据包大小的关系。该系统的优点是体积小、数据带宽高、可靠，结果表明符合项目的要求。 此外，本文还尝试对比了其它几种实验方案，包括在Microblaze软核CPU上移植PetaLinux，在PowerPC硬核CPU上Lwip（Light Weight IP）协议栈，在Microblaze软核CPU上移植Lwip协议栈，并对各自的优缺点加以分析比较，以期对今后工程实际需求提供不同方案选择和建议。 关键词： FPGA；SOPC；嵌入式Linux；千兆网，PowerPC

Speaker: Mr 修库 王 (epc)

84 应用于高能物理实验数据的基数排序算法的研究

在高能物理实验中，所产生的实验数据通常是海量的，在数据获取系统中如何按照特定的要求高效地对这些数据进行排序以满足后续实验工作中的需要是一个非常重要的问题。本文结合高能物理实验中数据获取系统的特点，提出并实现了一种基于基数排序的排序算法，给出了算法的描述、算法的分析、算法的实现以及实验结果。

Speaker: Mr 炫 谌 (epc)

85 数字核信号图形化识别和处理的研究

目前数字化核仪器已成为核仪器主流产品，广泛应用于低能核物理、粒子物理、核技术应用领域及高能核物理部分研究领域。现在常见的数字化核测量系统大都是由波形数字化系统和数字信号处理系统两大部分组成。在对数字核信号进行处理时，多采用常规的数字信号处理思路和方法——对时间序列信号进行各种滤波成型。例如，在进行能谱测量时，根据已有的信号处理理论，将信号成型为梯形或三角形；而在完成时间测量时则将信号成型为双极性以实现准确定时。因此面对不同的测量任务需要不同的软硬件和算法配置。在实现多任务实时测量时就增加了系统的复杂性，耗用资源多，实时性变差。 为了解决上述矛盾和问题，本文提出了一种基于图形化的数字核信号识别和处理的思想和实现方法。

Speaker: Mrs 软玉 张 (四川大学)

86 基于C8051单片机电子光纤封记系统设计

摘 要：本文提出以C8051单片机为核心，以光信号检测模块、移动检测模块、温度检测模块、电源模块为配套电路的电子光纤封记系统。实验结果表明，无论是对单一篡改事件还是多种篡改手段，电子光纤封记都能够快速准确地记录相应事件信息，防篡改能力进一步增强。 关键词：C8050单片机；核查；电子光纤封记；设计

Speaker: Mr 宇鸣 弟 (第二炮兵工程大学)

87 以太网技术在核辐射监测系统中的应用

摘要：随着核技术在纵多领域的应用和核电的发展，放射性物质对人类的危害、环境的污染越来越受到人们的关注。核辐射监测系统可对工作场所与环境中的放射性水平进行监测。在监测系统中引入以太网技术，利用以太网的通讯功能将核辐射监测系统中的现场监测点、监控中心与数据库系统有效的连接起来，使得监控人员可在任何具有以太网接口功能的地方实现对现场监测点的控制、数据采集以及传输，在远程数据服务器上实现数据的显示、分析与处理，同时将以太网供电功能引入到监测系统中，对现场监测点提供电力。通过测试，基于以太网的核辐射监测系统使用方便、便于维护，具有一定的实用性与经济性。 关键词：核辐射监测，以太网供电，TCP/IP Ethernet technology in the nuclear radiation monitoring system Zhang Huai-qiang1,2 Tang Bin1 Wu He-xi2 1.Engineering Research Center of Nuclear Technology Application (East China Institute of Technology), Ministry of Education, Nanchang , Jiangxi，330013； 2. School of Nuclear Engineering and Technology, East China Institute of Technology, Fuzhou, Jiangxi, 344000 Abstract：With the application of nuclear technology in many fields and development of nuclear power, the people pay more and more attention to which the radioactive substances are harmful to the human, environmental pollution, the nuclear radiation monitoring system can monitor the levels of radioactivity in the workplace and the environment. The introduction of ethernet technology in monitoring system, the on-site monitoring points, monitoring center and database systems can be connected to each other,the worker can achieve control of monitoring points, data acquisition and transmission in any of the ethernet interface functions, complete data display, analysis and processing in the remote data server, and provide electricity on-site monitoring points in the monitoring system.Acorrding to the test, the nuclear radiation monitoring system which based on ethernet is easy to use and maintain, with a certain degree of practicality and economy. Keywords: Nuclear radiation monitoring system,Power over Ethernet,TCP/IP

Speaker: Mr 怀强 张 (东华理工大学核工程技术学院)

Slides 张怀强-以太网技术在核辐射监测系统中的应用.ppt

88 中子、光子输运超级蒙特卡罗模拟程序SuperMC研发进展

Speaker: Mr 鹏程 龙 (中科院核能安全技术研究所)

15:30 茶歇

大会报告（5）

89 大亚湾反应堆中微子实验最新物理结果及未来

Speaker: Prof. 小男 李 (中科院高能物理研究所)

90 中国空间站高能宇宙辐射探测设施

Speaker: Prof. 双南 张 (中科院高能物理研究所)

91 部分核成像设备在我国的发展现状及趋势

Speaker: Mr 志明 章 (中国科学院高能物理研究所)

大会闭幕式

Convener: 锋 王 (防化研究院)

92 大会总结

Speaker: Prof. 刚 陈 (中国科学院高能物理研究所)

18:30 晚餐

七届委员会会议