中科院高能物理所核电子学与核探测技术分会年会-PPT资料73页

合集下载

往期会议回顾

会议简介时间地点第十五届全国科学计算与信息化会议由中国科学院高能物理研究所（中国电子学会、中国核学会核电子学与核探测技术分会的挂靠单位）主办，定于2011年7月4日至7日在四川省成都市召开重要日期• 论文摘要接收截止日期: 2011年4月30日 • 摘要接收通知:2011年5月15日 • 论文全文接收截止日期: 2011年6月10日•早期注册截止日期:2011年3月15日至6月1日往期会议回顾2010 贵州 ·贵阳2009 内蒙古 ·海拉尔 2008 新疆 ·乌鲁木齐2007 广东 ·深圳 2006 陕西 ·西安 2005 湖北 ·襄樊 2004 云南 ·昆明 2003 山东 ·长岛 2002 福建 ·厦门“全国科学计算与信息化会议” 是中国电子学会、中国核学会核电子学与核探测技术分会主办的学术年会，主要面向全国科学研究人员以及计算机专家与工程技术人员，搭建一个沟通交流平台，探讨科学研究需求、实际工作经验以及新技术发展与应用，以更好的提升计算机与信息技术在现代科学研究的应用水平。

第十五届会议(2011年)的主题是“云计算时代的科学计算与数据中心”，将重点研讨云计算时代科学计算的新模式以及数据中心的建设运维等新课题，会议邀请中国科学院高能物理研究所所长陈和生院士、中国科学院科研信息化著名专家阎保平研究员、中国网络安全专家许榕生研究员以及法国国家核物理与粒子物理研究所Fabio Hernandez 等做特邀报告。

会议期间，还将专门组织高能物理核物理信息化论坛，邀请中国科学院信息化专家做专题报告，对高能物理核物理领域内的信息化进行指导与讨论。

本届会议将汇集全国在天文、物理、网格计算与云计算、海量存储、网络信息安全、协同工作平台等多个研究方向的顶级专家与学者，共同分享科学计算与信息化的最新动态及研究成果。

中科院高能所核科学与技术专业介绍_中科院高能所

《中科院高能所核科学与技术专业介绍_中科院高能所》摘要：高能物理研究所具有核科学与技术级学科授予权目前设有二级学科核技术及应用（英名称lrlgl），高频、微波技术涉及专业学科有电动力学、数学物理方法、电磁场理论与数值计算、材科学、特种陶瓷、电路设计、信与系统、功率脉冲技术、数模电、计算机控制等，加速器机械工程又分机械设计与准直涉及学科专业有机械设计、工程力学、机械制图、精密机械、准直与测量、材力学、动控制原理等高能物理研究所具有核科学与技术级学科授予权目前设有二级学科核技术及应用（英名称lrlgl）、学科概况核技术及应用是国科学院高能物理研究所（以下简称高能所）特色学科其历史高能所样悠久主要依托科学装置上比如北京正电子对撞机(B)、北京谱仪(B)、北京步辐射装置(BR)、亚湾反应堆微子实验、硬X射线调制望远镜（X）、西藏羊八井广延气簇射阵列和强流慢正电子装置等其B是我国型科学研究装置989年建成被称是继两弹星重要科研工程项目由邓平亲奠基并建成运行发表了“国要高科技领域占有席地”著名论断工程建设高能所培养了批技术骨干和学科带头人包括研究生、博士生和博士培养除满足了高能所承建国科学工程对人才外也兄弟院所输送了批人才起到了科学工程旗舰和航母作用高能所正面临前所有发展期承担了多项国科学装置建造给研究生培养搭建了很平台北京正电子对撞机重改造工程(B)已顺利完成正运行、取数和出成阶段目前国科研工程项目国散裂子（）已00年9月破土动工建造周期7年加速器驱动次临界系统（）先导预研项目已开始实施高能所责其强流质子加速器项目正对其些关键技术进行攻关是利用强流质子加速器进行核废处理、甚或建成洁净核能发电装置属我国长期发展战略规划项目费几十亿规模北方光已被列入国5计划相关设计、预研已开始等等高能所是开放式国实验室是我国高新技术对外主要窗口比如从979年开始美高能物理会谈（科学院高能所是主要依托单位）已进行了近30次对推动美高新技术交流起到了重要作用基样机制000年日也开展了日高能物理会谈高能所早986年就建成了我国条国际计算机通讯线路988年成我国国际节99年建立了国我国发展做出了重贡献高能所国外各实验室都有密切合作关系包括人员交流和研究生合培养这对研究生扩视野、接触科技前沿有补益二、学科涵与特色学科有如下研究方向．加速器磁铁与电技术加速器磁铁主要起到对带电粒子进行偏和聚焦作用涉及到学科专业有电磁场理论与数值计算、材科学与应力分析、磁场设计与加工制造、磁场测量与垫补等电是磁铁激励随不磁铁而要各异包括常规电和特种电涉及学科专业有电路设计、模拟仿真、数模电、计算机控制、脉冲计数等．加速器高频与微波技术高频腔是加速器心脏带电粒子主要高频腔电磁场发生作用而获得能量伴随些复杂而有趣现象定着这台加速器性能环形加速器高频系统多工作几兆赫包括腔体、发射机和低电平系统直线加速器所使用频率要高些质子直线也多是几兆赫电子直线多工作3千兆赫（波段）也有L 波段、波段和X波段高频、微波技术涉及专业学科有电动力学、数学物理方法、电磁场理论与数值计算、材科学、特种陶瓷、电路设计、信与系统、功率脉冲技术、数模电、计算机控制等3．加速器真空技术带电粒子加速器运动要极高真空环境储存环般要到00?水平所以系统、结构复杂和要高加速器真空特涉及到学科专业有真空获得、真空测量、有机化学、无机化学、材科学、加工清洗、机械设计、计算机控制等．加速器控制与束测技术束流测量就是对带电粒子甚或光束参数进行精确测量比如束流能量、能散、位置、尺寸及发射等而加速器控制是对束流及加速器各系统进行控制所以加速器控制和束流测量技术属计算机加速器领域应用形成了己特色涉及到学科专业有带电粒子输运、光学原理、电磁场理论、计算机原理、络与通信、电路设计、控制原理、模拟仿真、数模电、步定等5．加速器低温超导技术加速器低温超导技术就是把先进超导技术应用到加速器领域主要有超导高频、超导磁铁、超导波荡器等北京正电子对撞机高频和对撞区聚焦磁铁到采用了超导技术并把该技术推广到工业应用领域涉及到学科专业有制冷工程、工程热力学、热传导与热辐射、低温物理与超导、电磁场理论与数值计算、材科学与应力分析、计算机与络技术等6．辐射防护技术高能带电粒子输运程必然会传播媒介发生作用而产生放射线辐射防护技术就是要对这类辐射产生机制及特进行研究进而达到热防护目和搭建人身安全锁体系涉及学科专业有核物理、粒子物理与实验方法、蒙卡模拟计算、束流光学、材科学、计算机与络技术、电路设计等7．由电子激光及应用由电子激光（L）以由电子工作物质将高能电子束能量换成激光高能所BL装置是亚洲早实现保护振荡现正对被称四代光硬X射线L进行研究希望能有台放北方光里涉及学科专业有激光物理、激光技术、光学原理、磁场理论与数值计算、微波技术、材科学、步定、计算机与络技术等8．核电子学与核探测技术高能所是国际不多几所进行加速器高能物理研究开放式研究所探测器水平国际领先主要包括各种粒子探测器和核电子学采集系统涉及专业学科很广包括粒子物理、粒子物理与实验方法、电磁场理论、蒙卡模拟与数值计算、材科学、核电子学、计算机与络、数据库与数据传输、控制原理、电路原理、模拟仿真、集成电路、数模电、信处理等9．精密机械工程科学工程装置特是规模也是各种高新技术高集成即复杂条件下也要保证精确安装比如几公里乃至几十公里长机器安装精也0毫米水平加速器机械工程又分机械设计与准直涉及学科专业有机械设计、工程力学、机械制图、精密机械、准直与测量、材力学、动控制原理等三、培养对象与目标培养学术型硕士、博士研究生核技术及应用是门综合性学科研究带电粒子加速、辐射产生机理、射线与物质相作用、辐射探测方法和辐射信息处理广泛应用科学研究和工农业生产等各领域核技术由能微观层次改变物质性质或获取物质部微观信息已成许多领域研究微观层次重要手段高能所核科学与技术主要培养从事科学工程研究和建设创新人才由科学工程有技术含量高和规模集成特要研究生学科专业领域掌握坚实宽广基础理论和系统深入专门知识了和熟悉学科专业新前沿和发展趋势具有较强独立从事科学研究能力科学研究和专门技术上做出创造性成。

核电子学第3课探测器及其输出信号PPT课件

When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时间：XX年XX月XX日
等效噪声电压：
二、核电子学中的噪声
2.1噪声对核测量的影响
等效噪声电荷（ENC）为了判断核谱测量系统对电荷量、能量的分辨程度，也可将系统的输出端噪声折算到输入端，给出噪声所对应的等效噪声电荷或等效噪声能量。
等效噪声电荷：
二、核电子学中的噪声
2.1噪声对核测量的影响
等效噪声能量（ENE）由于单位电荷为e，可以算出输入端等效的电子离子对数(ENN)。等效噪声能量：
一、核辐射探测器及其输出信号
1.4核辐射探测器的输出电路
脉冲电离室
一、核辐射探测器及其输出信号
1.4核辐射探测器的输出电路
脉冲电离室
脉冲电离室输出波形
一、核辐射探测器及其输出信号
1.4核辐射探测器的输出电路
半导体探测器
一、核辐射探测器及其输出信号
1.4核辐射探测器的输出电路
1.3核辐射探测器的基本性能
探测效率
探测器测到的粒子数与此时实际入射到探测器中的该种粒子总数的比值。
输出幅度大小
电荷数 V/(MeV)
气体探测器
电离室正比计数器
3×104 107
4.8×10-4 0.16
半导体探测器闪烁体探测器
锗(77k) 硅(室温) NaI(Tl)闪烁体
3×105 3×105

核电子学与探测技术

《核电子学与探测技术》系中国核工业集团公司主管的，由中国核学会、中国电子学会所属核电子学与核探测技术分会主办的会刊，中国核工业集团公司北京核仪器厂承办，原子能出版社出版。

《核电子学与探测技术》期刊多年来，来稿数量逐年增多，因此，从1981年创刊以来已5次扩大版面，从16开的64页扩大到现今的A4开本128页，从黑白封面改为彩色封面，内页纸张也从52g普通纸该为70g胶版纸。

《核电子学与探测技术》先后被《中国学术期刊（光盘版）》、万方数据（ChinaInfo）系统《科技期刊群》期刊网、中国期刊网、科技部西南信息中心维普信息资源网、国防科工委期刊网收录、《CEPS中文电子期刊服务》、《书生数字期刊》收录，被美国工程信息公司（Ei）、化学文摘（CA）、国际原子能机构（IAEA）的检索刊物INIS和国内多家权威文摘刊物等所收录。

被《中国学术期刊（英文版）》即《Chinese Science Abstracts》、《中国学术期刊（中文版）》等文摘刊物收录。

据《中国期刊网》和中国科技信息研究所的《万方数据—数字化期刊群》等调查，本刊的Web影响因子在原子能科技类刊物中名列前茅，读者从网上对本刊的点击率和下载率是名列前茅的。

2004年3月《中国知识资源总库》编辑委员会致函本刊，函件中说：通过对《中国期刊全文数据库》中近8000种期刊10年的引文统计分析，筛选出文献引用频次排名在前500名的高水平期刊，进行全面、系统、完整的数字化整合，以期建成我国有代表性的、完备的、系统的国家级期刊精品数据库。

函件中告知本刊已被编入国家级期刊精品数据库《中国知识资源总库·科技精品期刊库》。

多年来一直被评为全国中文核心期刊，在原子能科技类遴选的15种核心期刊中排名第五位（见北京大学出版社出版的《中文核心期刊要目总览》2004年版（即第四版）第77页。

一直被中国科技论文统计与分析（中国科学技术信息研究所受国家科学技术部发展计划司委托项目）、中国学术期刊综合评价数据库和中国科学引文数据库等作为来源期刊。

学会工作汇报

学会工作汇报
李卫国核电子学与核探测器分会第13届年会届年会
西安，西安，2006年10月25日年月日
1
我代表分会汇报一下上一次年会以来分会所做的工作，做的工作，
一、核电子学与核探测技术分会第六届全国会员代表大会 2005年 10月15日至日在北京中国科学院高能物理研究年月日至17日在北京中国科学院高能物理研究日至所召开第六届全国会员代表大会暨学术报告会。所召开第六届全国会员代表大会暨学术报告会。来自全国 46个单位共计名代表参加了大会。个单位共计76名代表参加了大会个单位共计名代表参加了大会。主任委员李卫国研究员作《主任委员李卫国研究员作《第五届委员会工作总结报秘书长屈云河作《第五届委员会财务报告》告》；秘书长屈云河作《第五届委员会财务报告》；学会刊物《核电子学与探测技术》编辑部朱志虹主编作《刊物《核电子学与探测技术》编辑部朱志虹主编作《会刊编辑出版报告》编辑出版报告》。
9
目前，大部分专业委员会委员名单已经确定，如下：目前，大部分专业委员会委员名单已经确定，如下：
10
5
核探测器专业委员会主任委员：吕军光（高能物理研究所）主任委员：吕军光（高能物理研究所）；副主任委员：谭继廉（兰州近代物理所）张乃昌（副主任委员：谭继廉（兰州近代物理所）；张乃昌（原子能所）能所）委员：班勇（北京大学）蔡勖（华中师范大学）委员：班勇（北京大学）、蔡勖（华中师范大学）、张志勇（中国辐射防护研究院）张传飞（张志勇（中国辐射防护研究院）、张传飞（中国工程物理研究院）付志（防化指挥工程院）孙立平（研究院）、付志（防化指挥工程院）、孙立平（核工业总公司262厂）、张光明（上海原子核研究所）、汪晓莲（中张光明（上海原子核研究所）汪晓莲（公司厂国科技大学）吴丽萍（四川大学）欧阳晓平（国科技大学）、吴丽萍（四川大学）、欧阳晓平（西北核技术研究所）陆双桐（核工业总公司261厂）、陈元柏（陈元柏（技术研究所）、陆双桐（核工业总公司厂高能物理研究所）唐开勇（防化院二所）过惠平（高能物理研究所）、唐开勇（防化院二所）、过惠平（西安二炮工程学院）安二炮工程学院）秘书：蔡啸（高能物理研究所）如人名有误，秘书：蔡啸（高能物理研究所），如人名有误，请指出 11

核探测技术与核电子学联合实验室章程-USTC

有，由双方共享。效益分成办法根据具体情况另行决定。
第五章评估机制
第二十一条考虑执行《中国科学院重点实验室评估办法》。
第六章长期发展
第二十二条在联合实验室的基础上不断发展完善现有科研条件，抓住机遇，为共同申请并筹建院重点实验室做好准备。
第七章附则
第二十三条本章程由联合实验室管理委员会、室务委员会全体委员会议通过后执行。
出席会议的有高能所、北京大学、清华大学、中国科大、广西大学、河南师范大学、湖南大学、华中师范大学、南开大学、山西大学等国内十多家科研院所及夏威夷大学、华盛顿大学、东京大学、吉森大学（Universitaet Giessen）、波鸿大学（Bochum University）、德国重离子研究中心和俄罗斯杜柏纳等国际合作单位共百余名代表。
相互推荐和聘请兼职教授、兼职研究员和兼职博士生导师。
联合实验室坚持“理论与实践相结合”的教书育人传统，为本科生提供实习基地，为研究生的联合培养创造研究实习的有利条件。
联合实验室应向社会及有关领域推广本学科的科研技术与成果。
第三章组织机构
第九条联合实验室实行管理委员会领导下的室务委员会负责制。
第十条
5
51 位国际代表和高能所、理论所、北京大学、中科院研究生院等单位的百余名代表参加了此次研讨会。
在三天的会议期间，专家们深入探讨了介子谱、新物质形态、粲偶素的强衰变、D 介子的混合和 CP 破坏、阈值附近的 Tau 物理、R 值的精确测量等问题。热情洋溢地讨论了当前τ物理和粲物理实验和理论的最新进展和τ－粲物理在未来几年的发展。这次研讨会使人们更加认识到了在未来 LHC 时代τ－粲物理仍然在高能物理理论和实验领域占有一席之地，尤其是在未来强子对撞机上一旦发现新的物理现象，人们会更清楚地探讨隐藏在重味物理衰变中的对应的新物理现象。

核电子学课件 PPT

• 上、下甄别电路的阈电平通过参考电压运算器供给，结构如图。参考电压运算器是由上、下运算放大器BG305D组成的加法器和减法器以及精密的参考电压源构成。两个高稳定稳压管2DW7C提供稳定的参考电压并经过两路十圈电位器分别提供阈（VT）和道宽(VW)的参考电压,再接到加法器和减法器的输入端，在它的输出端即可分别获得上、下甄别器的阈电压。
一、脉冲幅度甄别器
• 如果改变阈电压VT，测量到相应的大于VT的脉冲数N(VT)，得到的就是积分谱。如果从阈电压VTn+1上的脉冲计数减去阈电压VTn上的计数就可得到阈电压上间隔ΔV=VTn+1-VTn中的计数ΔN。 ΔN和VT的关系就是脉冲幅度分布曲线。
脉冲幅度积分谱
脉冲幅度微分谱
一、脉冲幅度甄别器
一、脉冲幅度甄别器
• 1.2脉冲甄别器电路实例
甄别器电路类型很多，常用的甄别器电路有二极管甄别器、射极耦合触发器(施密特电路)、交流射极耦合触发器、集成电压比较器和隧道二极管甄别器。
只有在要求不高时才用二极管甄别器。隧道二极管具有极高的速度，所以用来构成快甄别器。集成电压比较甄别器具有电路简单、调整方便、稳定性好、灵敏度高、速度快等特点。
核科学技术学院核技术系
核电子学
第四章脉冲幅度分析
§1.脉冲幅度甄别器 §2.单道脉冲幅度分析器 §3.幅度—数字变换
基本
§1.脉冲幅度甄别器 §2.单道脉冲幅度分析器
内 §3.幅度—数字变换
容
掌握：脉冲幅度甄别器的结构和工作原理，单道脉冲幅度分析器的结构和工作原理、电路分析，线性放电法模数变换器的工作原理，电路分析。了解：逐次比较型模数变换器及闪电型模数变换器。了解：模数变换的类型和工作原理，模数变换器的使用。

中国科学院高能物理研究所

中国科学院高能物理研究所2010年校园招聘（）一、单位简介中国科学院高能物理研究所是我国高能物理研究、先进加速器技术的研究开发、先进射线技术及射线应用的综合性研究基地，具有以大科学装置为基础开展基础研究、开发与集成的多学科交叉综合优势，已成为对国内外高度开放的、依托大科学装置开展基础研究和应用基础研究的大型综合性研究所。

中国科学院高能物理研究所建有北京正负电子对撞机国家实验室和四个中国科学院重点实验室：核分析技术重点实验室(北京分部)、粒子天体物理重点实验室、核探测技术与核电子学重点实验室、纳米生物效应与安全性重点实验室，还建有院大科学装置理论物理研究中心。

截止2009年8月底，全所职工总数近1200人，其中专业人员超过70%，近850人。

有中国科学院院士8人，中国工程院院士2人。

在读研究生近400人，在站博士后60人。

中国科学院高能物理研究所是国内首批实行研究生学位制和建立博士后科研流动站的单位，物理学科具有一级学科学位授予权，是中国科学院博士生重点培养基地之一。

中国科学院高能物理研究所现有理论物理、粒子物理与原子核物理等五个理学博士专业点和核技术及应用、计算机应用及技术两个工学博士专业点(博士、硕士学位授予权)，无机化学理学专业点（硕士学位授予权）；物理学、核科学与技术2个博士后科研流动站；博士生导师70余人，硕士生导师200余人。

高能所从1978年开始至今共招收培养攻读硕士学位和博士学位研究生1700余人。

主要研究领域：高能物理、理论物理、粒子天体物理、加速器物理与技术、核探测器与核电子学、同步辐射应用、化学生物学、核分析技术及应用、自由电子激光、辐射防护、计算机和网络的应用等。

重要的科研设施及装置：北京正负电子对撞机、北京谱仪、北京同步辐射装置、北京自由电子激光装置、西藏羊八井国际宇宙线观测站、强流慢正电子装置。

重大科学工程及项目：北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCII）已于2009年7月17日顺利通过由国家发展和改革委员会组织的国家验收，半年多的试运行表明BEPCII已成为粲物理能区国际领先的对撞机和高性能的兼用同步辐射装置，成为国际同类装置建设的一个范例；大亚湾反应堆中微子实验项目于2007年10月正式开工，将精确测量中微子混合参数q13，它的精确测量具有重大的科学意义。

《高能物理研究所》课件

学术论文
依托实验数据，发表了大量的学术论文，为国际同行提供了有益的参考和借鉴。
技术创新
在设施与平台建设和运行过程中，研究所取得了一系列技术创新，提高了我国在高能物理领域的国际竞争力。
人才培养
研究所的设施与平台为我国培养了一大批高能物理学领域的优秀人才，为我国高能物理学的发展提供了有力的人才保障。
培养优秀人才
高能物理研究所培养了一大批优秀的物理学家和科研人员，他们不仅在物理学领域取得了卓越的成就，也在其他领域发挥了重要作用，为人类社会的进步和发展做出了重要贡献。
促进国际交流与合作
高能物理研究所与国际上许多知名的高能物理研究机构建立了长期稳定的合作关系，为国际学术交流和合作提供了平台和机会，促进了不同国家和地区之间的科技合作和文化交流。
THANKS
感谢观看
04 研究所的未来发展计划
未来发展的目标与战略
目标
成为国际高能物理研究领域的领军者，引领高能物理前沿研究，培养杰出科研人才。
战略
加强与国际知名高能物理研究机构的合作与交流，提升研究所的国际影响力；加强原创性基础研究，取得重大科研成果；优化科研评价体系，激发科研创新活力。
未来发展的重点领域与方向
研究生
研究所招收大量的研究生，他们参与科研项目、实验操作和学术研究，是研究所的重要人才储备。
科研团队的研究成果与贡献
基础研究
社会影响
研究所致力于基础研究，在粒子物理、核物、天体物理等领域取得了重要突破，为人类认识自然界的基本规律做出了贡献。
研究所的科研成果为社会带来了广泛的影响，如推动相关产业的发展、培养优秀人才等，对人类社会的发展做出了积极贡献。
在实验技术与仪器研究领域取得了一系列重要进展，如开发了一系列高精度实验仪器和技术，提高了实验的精度和效率。

核探测与核电子学

核探测与核电子学摘要：核辐射探测器是核物理、粒子物理研究及辐射应用中不可缺少的工具和手段。

核辐射探测器的工作过程大致分为二阶段：一是与辐射反应，生成某种信息，该过程属于核测控内容；二是该信息的记录、收集、处理，该过程属于核电子学内容。

关键字：核辐射、核电子学、核辐射探测器。

1 前言核辐射探测器，简称为核探测器，也称为核探测设备。

是一种辐射射线检测装置。

核辐射是原子核从某种能量状态或某种结构向另一种结构或状态发生转变时，在转变过程中释放出来的微观粒子流，这是一个涉及原子或原子核的过程，从原子核中释放出的辐射。

γ辐射、中子辐射、α和β辐射等这些辐射都称为核辐射[1]。

X，γ射线都是属于电磁辐射范畴，X-ray 是由核外电子在跃迁过程中产生的，γ射线是在核跃迁或粒子湮灭过程的中发出来的电磁辐射[2]。

核辐射探测器可以说是粒子物理研究以及核物理研究中最为基础，也是极其重要的一项技术和工具，核辐射探测器的基本工作原理如图。

当辐射射线（或粒子）辐照到探测器的电荷灵敏区，而电荷灵敏区内的物质在辐射的激发下会产生出大量电子-空穴对，在外加电场的作用下分别向正负电极移动而产生电学信号，对电学信号的分析整理，从而实现对辐射射线或粒子的探测。

高能物理事业、核技术及现代电子学的发展, 带动各种探测器技术不断发展。

辐射探测器是通过粒子与适当的探测介质相互作用而产生某种信息，经放大后被记录、分析，以转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息，从而确定粒子的数目、位置能量、动量、飞行时间、速度质量等物理量。

按照产生信息的方式，探测器大体上可分为计数器和径迹室两大类。

本文以探测器原理依据，分别介绍不同探测器原理，以及核电子技术在不同探测器的应用原理2.计数器类探测器计数探测器是应用最广泛的辐射探测器。

它以电脉冲的形式记录、分析辐射产生有关信息。

这种类型探测器的问世，导致了核电子学这一新的分支学科的出现和发展。

最常用的计数器类探测器主要有气体探测器、半导体探测器和闪烁探测器三大类。

《高等核电子学》课件

04
核电子学应用领域
核能科学与工程
01 核能发电
核能科学与工程领域利用核裂变或核聚变反应产生的能量进行发电，解决能源需求问题。
02 核燃料循环
核燃料循环涉及核燃料的提取、加工、再处理以及废物处理等环节，旨在实现核燃料的可持续利用。
03 核反应堆技术
核反应堆是实现可控核裂变反应的装置，涉及到反应堆设计、运行与维护等方面的技术。
高等核电子学
目录
• 核电子学概述 • 核电子学基础知识 • 核电子学实验技术 • 核电子学应用领域 • 核电子学发展前景与挑战
01
核电子学概述
核电子学的定义与特点
核电子学是一门研究核辐射探测、测量和处理的科学，主要涉及核辐射与物质的相互作用、探测器的设计制作以及信号处理等方面。
核电子学具有高灵敏度、高分辨率和高可靠性等特点，广泛应用于核物理实验、核医学成像、放射性计量等领域。
03
核电子学实验技术
核电子学实验设备与仪器
放射性探测器
用于检测放射性物质发出的射线，如闪烁计数器、半导体探测器等。
信号处理电路
用于对探测器输出的信号进行预处理，如滤波、放大等。
电子倍增器
用于放大微弱信号，提高信号的信噪比。
数据采集系统
用于采集和处理实验数据，如多通道数据采集卡、数字化仪等。
核医学与放射生物学
放射性药物
核医学利用放射性物质进行疾病诊断和治疗，放射生物学则研究放射性物质对生物体的影响和作
用机制。
医学影像技术
核医学影像技术如PET、SPECT等，能够提供高分辨率、高灵敏度的医学影像，有助于疾病诊断。
放射治疗
放射治疗是利用放射线消除肿瘤细胞的方法，核医学与放射生物学在放射治疗药物的研发和治疗效果评估方面发挥重要作用。

核辐射与探测技术PPT课件

辐射源天外的：宇宙射线；天然的：自然界自然存在的放射性核素——铀、钋、镭、锕等；人工的：用加速器、反应堆产生的放射性核素——锝、钷、镎、钚、镅等。
5
第5页/共67页
6
第6页/共67页
核探测器测量的基本物理量
• 我们要知道有多少粒子，什么样的粒子，还要知道它们的物理性质，来源。为此，探测器要测量许多物理量。
• 当电子获得能量较少，不足以克服原子核的束缚成为自由电子，将跃迁到较高的能级。这就是原子的激发。处于激发态的原子不稳定，作短暂停留后，将从激发态跃迁回到基态，这就是退激。退激时，释放的能量以荧光的形式发射出来。
13
第13页/共67页
利用电离或激发效应来记录入射粒子是绝大多数探测器的物理基础。它们的差别在于记录方式不同，大致分为：（1）收集电离电荷的探测器主要收集电离效应产生的大量正负离子，记录它们的电荷所形成的电压或电流脉冲。这类探测器必须加上适当的工作电压，形成电场以有效收集电荷。如气体探测器、半导体探测器。
或简写成 A（a，b）B 实验表明任何一个核反应，箭头两边的总电荷数Z 和总质量数A必须相等；反应前后体系的总能量（静止能量和动能之和）不变，总动量不变。
26
第26页/共67页
目前应用最多的三种核反应：
n 3He p 3T 0.764MeV， 0＝5327 10靶， 3He(n, p) 3T n 6Li 3T 4.780MeV， 0 941 4靶， 6L（i n, ) 3T
7
第7页/共67页
粒子探测器用途：
• 测量粒子与射线的基本性质，研究这些粒子之间的相互作用以及它们与宏观物质的相互作用等。
• 将这些粒子与射线作为微小的探针来研究微观或亚微观结构，如晶体结构，物质的表面结构，分子原子及核结构等。

高能物理中常用电荷测量方法

近几十年来，在电荷测量的基本理论上没有很大变化，基本是通过采用新技术，来实现更大规模、更高精度、更低功耗的系统设计。在没有理论突破的前提下，这也将是近期发展的主线。
展望
对于未来的发展，本人认为有两个趋势
一、已经确定的趋势是，信号测量前端化，由于大量使用了ASIC技术，前端电子学可以极端地靠近探测器，从而使通道密度和信号测量的质量及能力极大提高；
电容开关阵列
电容开关阵列应用于某些极高密度探测器中，例如微气隙气体探测器，其原理是使用探测器的输出电流对电容直接积分，采用开关控制对某个电容上的积分电压进行读取。由于采用电容直接积分，探测器和模拟开关的电容及漏电流成为影响电荷测量精度的重要因素。
R2
R1 C
Rn
ADC
Cn
大型谱仪实验中的电荷测量
TOT
TOT（Time Over Threshold），是采用时间测量来测量波形信息的方法，而测量的信息同时包涵了时间信息和电荷量信息。
这种方法更多应用于需要同时测量时间及电荷的情况，并且这种方法更倾向于测量时间信息。
这里介绍一种实际应用
NINO
TOT-NINO
NINO是由CERN开发一块芯片的名称，它采用了直接信号成型的方法，首先采用跨阻放大器将电流信号转变为电压信号，之后采用正反馈放大的方法对信号进行成型，最后给出宽度与电荷量成一定关系的脉冲信号，通过高精度时间测量推算出电荷量信息。
Rf
Cf
A
+
V0 -
基于电荷灵敏放大器的扩展结构
对应于不同的应用，在实际使用中有很多种改进型的前放。Fig.1 是BNL于2004年用ASIC 技术研制成功的具有两级放大的电荷灵敏放大电路。