辐射变色薄膜剂量计性能测试及加速器应用

本课题的目的是建立用于辐射加工高剂量水平吸收剂量测量的辐射变色薄膜剂量计。通过系统研究,批量制备了以尼龙为基材,副品红氰化物为染料的辐射变色薄膜剂量计。为了验证批制辐射变色薄膜剂量测量的可靠性,选择了国际上应用较广的FWT-60膜及丙氨酸薄膜剂量计与本实验室批制的辐射变色薄膜开展实验室内剂量比对,比对结果均在±4%内符合,归一化偏差En绝对值均小于1。通过在加速器上进一步应用实验表明批制辐射变色薄膜可用于电子束辐照参数测量。     

卫星搭载样品宇宙辐射剂量测量

本工作利用LiF(Mg, Cu, P), 荧光玻璃剂量计和CR-39塑料核径迹探测器对卫星舱内6个搭载实验样品所接受的宇宙辐射剂量进行测量.剂量计均经过严格筛选和标定.通过理论计算, 把以mR单位标定数据变换为肌肉组织的吸收剂量, LiF和荧光玻璃的变换系数分别为0.995和0.93.测量的卫星舱内平均累积剂量为0.88mGy, 平均日剂量为0.11mGy.CR-39记录到许多带电粒子径迹.文中对本次测量结果同以前的测量进行了对比分析讨论.      

卫星舱内两类剂量计测量结果的比较

本文利用1994年和1996年两次返回式卫星的搭载条件对舱内辐射剂量进行了对比测量．通过对比测量,研究不同掺杂、不同厚度LiF剂量计测量空间辐射剂量的特点;研究GM计数管计数和LiF剂量间的转换系数以及转换系数随屏蔽状况的变化;由剂量和GM计数研究粒子平均碰撞阻止本领的估计方法．结果表明,不同掺杂、不同厚度的LiF剂量计测量结果间无显著差异,而转换系数几乎不受舱内位置和屏蔽状态的影响．不同厚度LiF剂量计,不同屏蔽状态的GM计数管计数和剂量—计数转换系数的比较研究以及对粒子平均碰撞阻止本领的估计表明,舱内辐射剂量起决定作用的是高能粒子成分,其平均碰撞阻止本领估计约为5MeV／cm．     

空间辐射剂量测量技术发展CSCD

简要介绍了用于空间辐射剂量测量的被动式和主动式仪器,并进行了对比。被动式仪器有荧光探测器、径迹蚀刻探测器、核乳胶探测器、金属箔探测器、气泡探测器和MOSFET剂量计;主动式仪器有硅半导体探测器(Liulin-4)、硅望远镜(DOSTEL、RRMD、Liulin-5、CPDS)、气体探测器(TEPC、R-16电离室)和中子谱仪(Bonner球中子谱仪、层叠闪烁谱仪)。利用多种测量方法互相补充和验证,为空间辐射剂量提供了更可靠的数据。     

载人航天器舱内辐射剂量及其预估

本文依据国内外95例空间飞行氟化锂热释光剂量计测量的舱内宇宙辐射剂量及轨道参数,建立了近地轨道载人航天器舱内剂量预先评估的数学模型。模型表明,影响舱内剂量水平的主要因素是轨道高度,呈二次曲线形式;其次是太阳活动因素。轨道倾角对舱内剂量的影响并不显著。依据模型作出了辐射安全飞行的时限曲线并就辐射的安全防护问题进行了分析讨论。     

法拉第筒法校准丙氨酸对质子吸收剂量技术研究

从低能质子入手,采用基于法拉第筒的质子吸收剂量校准方法,满足空间辐射对质子吸收剂量的校准需求。建立了一套法拉第筒法对薄膜剂量计的质子吸收剂量校准系统,该系统由束斑观测单元、束流散射单元、束流监测单元、旋转靶室以及法拉第筒探测单元组成,同时开展了法拉第筒法对丙氨酸薄膜剂量计的质子吸收剂量校准技术研究。     

法拉第简法校准丙氨酸对质子吸收剂量技术研究

从低能质子入手,采用基于法拉第简的质子吸收剂量校准方法,满足空间辐射对质子吸收剂量的校准需求。建立了一套法拉第筒法对薄膜剂量计的质子吸收剂量校准系统,该系统由束斑观测单元、束流散射单元、束流监测单元、旋转靶室以及法拉第筒探测单元组成,同时开展了法拉第筒法对丙氨酸薄膜剂量计的质子吸收剂量校准技术研究。     

中国1987—1990年科学实验卫星中空间辐射剂量信息的热释光分析方法

本文介绍了实验卫星中空间辐射剂量信息的热释光分析方法。应用LiF(Mg,Cu,P)探测器及程序加热方法,分析测定了几次实验卫星中空间辐射日平均剂量,均在20mrad/d以下。应用LiF(Mg,Ti)和Caso_4(Tm)探测器及发光曲线反卷积分析方法,研究了探测器本底荧光与低温峰影响的减除技术和高LET粒子造成的微观剂量分布不均匀情况。     

飞行弹丸红外特性的地面模拟试验

设计并建立了用于飞行弹丸中段飞行状态实验室模拟的试验系统,测量获得了飞行弹丸的红外辐射特性.基于传热与辐射理论,分析了相关参数对实验结果的影响,获得飞行弹丸在一定飞行状态下的辐射特性变化规律.目标的初始温度和辐照条件是影响目标辐射特性的主要因素,自旋状态影响辐射特性的空间分布.试验测量与数值仿真和理论分析结果均具有很好的一致性,证明在实验室开展飞行弹丸的红外辐射特性模拟试验具有可行性.     

便携式γ射线照射装置散射辐射特性研究

便携式γ射线照射装置对于提高固定式X、γ辐射剂量仪检定率、解决现场校准难题具有重要意义,利用蒙特卡罗模拟与实验测量协同开展便携式γ射线照射装置散射辐射特性研究。结果表明：蒙特卡罗方法可以模拟得到装置自身的散射辐射,实验测量只能获得照射装置以外辐射场中的散射辐射。利用MCNP程序F4卡和CF卡得到距放射源1 m处照射装置自身的散射贡献分别为13.07 %和4.55 %;反平方律实验和移出实验得到辐射场散射辐射贡献分别为0.2 %和3.94 %,满足ISO 4037-1:2019和GB/T 12162.1-2000的要求。该装置可用于固定式X、γ辐射剂量仪的现场校准。     

原子氧及紫外线对O形圈泄漏率影响的研究

运用地面模拟设备对硅橡胶材料O形圈进行了原子氧暴露、紫外线辐射实验研究；利用测压法进行了O形圈在原子氧暴露及紫外线辐射前后的泄漏率比对实验，并对实验前后O形圈进行了扫描电镜分析。实验表明：原子氧和紫外线辐射对O形圈的表面状况及泄漏率均有明显影响。     

月球粒子辐射环境探测现状

月球表面没有磁场的保护,粒子辐射是人类在月球活动的重要风险要素。概述了月球的辐射环境以及辐射来源,并介绍了月球探测的现状,特别提及了近年来几个较为典型的月球辐射探测实例及其探测结果;介绍了我国“嫦娥4号”上搭载的月表中子与辐射剂量探测仪（Lunar Lander Neutron&Dosimetry,LND）的科学目标及其技术指标。LND的科学目标主要包括：载人登月辐射剂量的测量、月球南极艾特肯盆地水含量的测量、艾特肯盆地FeO含量的测量,以及为日球层科学的研究提供依据。     

针对长度变化测量的相位差方法

线性相位比对的方法广泛地被用于频率标准的准确度和长期指标的比对中,这种方法在有条件的情况下也用于频标短期频率稳定度的测量。根据时间（相位）-空间的关系,这种方法还可用于高分辨力的长度及其变化量的测量。对长度变化测量的相位差方法的准确度及分辨力进行了探讨。     

LND两年月表辐射剂量测量结果

月球表面的辐射剂量是影响航天员安全和月表驻留时间的重要参数,通过对月表的粒子辐射测量可以为航天员的辐射安全防护提供重要依据.利用嫦娥四号着陆器上搭载的月表中子与辐射剂量探测仪二年的观测数据得到:月表粒子辐射在硅中的平均总吸收剂量率为12.66±0.45μGy·h-1,中性粒子吸收剂量率为2.67±0.16μGy·h-1.辐射剂量率随时间出现缓慢的下降,LET谱的变化则很小.同时观测到了2020年12月太阳活动末期由于银河宇宙线福布斯下降导致的辐射剂量率降低.      

CMOS集成电路的辐射损伤——MOS场效应晶体管的阈电压偏移

用0.74兆电子伏单能电子辐照了上海元件五厂生产的CMOS集成电路5G871。辐照过程中P沟道管和N沟道管各有处于导通和截止两种状态的。测量了P沟道管和N沟道管的阈电压偏移与辐射剂量之间的关系。发现,辐射过程中导通的P沟道管对辐射最为敏感,其阈电压偏移1伏相对应的辐射剂量仅为1.54×10~4拉德(Si)。考虑了温度效应和剂量率对实验结果的影响。分析了辐射损伤机制,指出钠离子污染是最主要的因素,因而,作为抗辐射加固的主要措施,首先应降低钠离子污染浓度。     

大尺寸弧长图像测量系统及其图像处理方法的研究

基于CCD图像测量技术,提出一种新的非接触大尺寸弧长图像测量系统,该系统可用于测量封闭或非封闭、规则或不规则轮廓的大尺寸弧长。文中给出了系统的结构及原理,并着重讨论了该系统的图像处理方法。最后,利用新系统进行了现场比对实验。     

基于DSP的数控XY工作台同步触发测控系统

为了验证多影响因素作用下的数控XY工作台误差补偿效果，必须设计能够实现温度、运动速度、X/Y坐标位置、标准量实时采集与同步触发的测控系统，用于补偿实验验证。介绍了能够实现工作台运动速度、温度、光栅尺与电感测微仪同步触发并实时采集的测控系统。以数控XY工作台为研究对象，采用电感测微仪为工作台位移标准量，DSP为主控芯片，搭建了实验装置进行了实时采集、同步触发和比对实验，以及测控系统测量误差和重复性误差实验。实验结果表明，所设计的测控系统可以实现预设目标，可以用于不同影响因素下的数控XY工作台位移量与标准量的实时比对，验证工作台误差补偿效果，也为后续数控机床在机测量系统误差补偿器的研制打下基础。     

环境核辐射监测仪表剂量测量比对

为检验和促进提高校准能力及操作人员技术能力水平，确保监测数据的可靠性，开展了环境核辐射监测仪表的测量比对工作。本次比对主要针对环境级剂量率仪、探测下限覆盖环境范围的防护级剂量率仪和γ射线空气比释动能次级标准剂量仪。比对参数涉及空气比释动能和周围剂量当量。此次比对覆盖了广泛配备的环境核辐射监测仪表，对此类仪表的X射线响应、γ射线响应和宇宙射线响应等技术性能进行测量比对，分别采用E_n值及相对误差对比对结果进行分析评价。由比对结果可知，目前校准实验室所使用的次级标准剂量仪的|E_n|<1,全部符合要求，大部分环境核辐射监测仪表满足S-Cs各点指标要求，但是X射线响应较差，部分监测仪表不能满足能量响应变化极限不超过±30%的要求，建议仪表使用单位在首检时对其能量响应进行检定。     

相关光子自校准光谱辐照度测量不确定度分析

基于自发参量下转换原理产生宽波段相关光子辐射定标光源,结合传统的光谱辐照度观测仪器,提出一种新型的相关光子自校准的光谱辐照度测量方案。介绍了光谱辐照度测量原理和系统组成,开展了“通道量子效率→光谱光子数率→光谱辐射功率响应度→光谱辐照度”量值传递路径研究,建立了自校准光谱辐照度测量仪的辐射测量模型,详细分析和评估了该仪器的光谱辐照度测量不确定度。将488 nm激光经积分球、平行光管准直后作为辐照度定标光源,开展了相关光子自校准光谱辐照度测量仪与参考辐照度计的比对实验,初步验证两种测量方法的一致性优于4.2%。     

基于电子束蒸发沉积的曲面纳米薄膜均匀性研究

半球谐振子金属化是半球谐振陀螺研制过程中的重要环节，针对半球表面薄膜制备均匀性难以实现的问题，提出了一种将薄膜沉积实验和光学模拟相结合的方法。本文采用电子束蒸发技术在半球上沉积Au薄膜，利用台阶仪测量球面上不同位点的薄膜厚度，将平面上的膜厚等效为半球曲面上的膜厚，研究球面薄膜的均匀性，得出了在半球内外表面上薄膜的膜厚分布；同时对薄膜沉积均匀性进行光学模拟，将半球探测器上辐照度等效为实验中沉积所得到的薄膜厚度，计算得出的半球探测器上辐照度分布与实验测量结果一致性较好，可为半球谐振子纳米薄膜的均匀性制备提供理论基础。