高纯锗探测器在同步辐射X射线探测方面具有高分辨高效率的优势,可以覆盖中高能光源的全部能区,且有较强的耐受辐照损伤的能力。在百kHz至MHz高计数率条件下,高纯锗需要具有较快的电荷收集时间,且需要具备多个读出通道。本文构建了一种平面型多电极高纯锗探测器样机,采用小型可移动液氮杜瓦方便实验设置,各电极分辨率可达1.8keV@1332keV,单通道采用阻容反馈前端电子学可以应对百kHz的输入计数率,可应用于中高能同步辐射光源的X射线探测。
CdZnTe (CZT) 作为一种辐射探测材料,在室温下表现出优异的性能。随着CZT探测器的发展,单极性电荷灵敏技术有效降低了空穴收集不完全对能量分辨率的影响。为实现MeV伽马射线天文观测的高分辨率和高效率,本文研制并系统测试了一种尺寸为$5×5×20 \;mm^2$的电容Frisch网格结构CZT探测器。该探测器在3000V偏压下的漏电流为3.6 nA,在662 keV(2800 V)下能量分辨率(FWHM)为1.20%。此外,还评估了电子迁移率-寿命乘积($(\mu \tau)_e$)。模拟与实验结果的对比表明,$(\mu \tau)_e$接近$1.0 \times 10^{-1} \; \text{cm}^2/\text{V}$,这一数值明显高于利用Hecht方程和优化后的直接测量方法获得的结果。
为满足高能、高通量伽马射线束能谱与通量的精确测量需求,基于低探测效率原理设计了一种新型井式 BGO+SiPM 闪烁探测器,并对其进行了Geant4 模拟研究与在上海激光电子伽马源在线实验测试。通过具有中心通孔结构的探测器几何设计,并在探测器前端设置10-20m铝箔散射体有效降低了探测效率,约为0.008%,从而避免了传统大体积闪烁探测器在高通量条件下易出现的脉冲堆积、信号饱和和死时间效应等问题,实现了高强度伽马射线束能量与通量的稳定测量。利用 Geant4 构建了探测器的蒙特卡罗模拟模型,以及考虑荧光传输的相关光学物理过程。模拟结果与实验测量数据在 2.5-25...
强脉冲X射线辐射场广泛存在于高能加速器装置、高能量密度物理实验及FLASH放疗系统中,其纳秒尺度时间结构测量对于辐射产生机制研究、束流诊断及辐照装置优化具有重要意义。高瞬时光子通量和快速时间演化特征对探测器的时间响应性能、动态范围及抗饱和能力提出了较高要求。
针对强脉冲X射线纳秒时间结构测量需求,研制了一套基于EJ-232Q(0.5% benzophenone)超快塑料闪烁体与Hamamatsu...
高脉冲强度脉冲缪子源为小样品、弱磁性体系和瞬态过程的 μSR 测量提供了更高统计效率,但每脉冲大量缪子在短时间窗口内衰变产生的正电子会引起探测器死时间、信号堆积和谱形畸变,限制现有塑料闪烁体—硅光电倍增管(SiPM)探测系统的有效计数率。面向 2×10⁶ μ⁺/pulse 量级束流条件,提出一种基于低增益雪崩二极管(LGAD)的高颗粒度球壳型 μSR 谱仪探测方案,并采用 Geant4/ROOT 框架下的 musrSim 与 musrSimAna 建立 LGAD 与 SiPM 两类探测系统的可比模拟模型。研究将围绕沉积能谱、正电子贡献、次级粒子干扰、多重计数比例、堆积事例率、有效计数率、非对称因子及品质因子等指标,系统评估探测器能量阈值与平均寿命和缪子脉冲束流强度对 μSR 测量精度的影响。预期结果表明,LGAD...