摘要：在重离子癌症治疗技术中,保证重离子束的质量(均匀性、束斑大小和位置、能量等)非常重要。为满足临床对重离子束质量的要求,本文设计了一种新型质子束剂量分布成像仪。该剂量分布成像仪基于闪烁屏、镜面反射屏与光学信号采集装置,将重离子束通过硫氧化钆闪烁屏转化为可见光,通过采集可见光信号,对重离子束予以质量控制。同时通过精密的电动位移平台对闪烁屏、镜面反射屏与光学信号采集装置的相对位置进行遥控从而调整设备视野。结果表明,该剂量分布成像仪在布拉格峰后沿的能量分辨率为0.22 mm等效水深,空间分辨率为0.35 mm,对单一光源响应的均匀性在图像视野中心10 cm×10 cm的区域内为±3.5%,并可通过算法对测量结果进行修正。该剂量分布成像仪能完成对重离子束质量的各项关键指标的测试,可用于医用质子束的质量控制。

摘要：由于电子学噪声的存在,往往会影响核信号测量的精度。为了解决降低电路本底噪声这一难点,从减小模拟电路噪声、降低数字电路和电源干扰方面对低噪声波形数字化电路的设计进行了研究。研制和实现噪声水平为0.120 mV的低噪声波形数字化电路,利用该电路和高纯锗探测器搭建了能谱测量系统。对152EU放射源进行能谱测试,在778.9 keV处测得的能量分辨率为0.29%,结果优于高精度示波器HDO6104,达到了国外商用数字化仪的性能。

摘要：数字化符合测量是在传统符合测量基础上发展起来的一种辐射计量新技术。文章讨论了数字化符合测量系统和传统符合测量系统的差别,介绍了基于探测器信号波形数字化的符合测量原理。提出用实验室中常用的数字示波器来代替专用的模数转换电路,设计了示波器数据获取与处理程序,通过对示波器获得的波形序列进行数字处理,实现了数字化符合测量。用22Naβ+放射源通过传统符合测量系统进行检验,获得很好的结果。

摘要：放射治疗计划中有关射野射束元初始强度分布优化和子野(适形野)权重优化的问题,如果充分考虑散射和约束条件的影响,将会带来一定的优化困难。为此,本文提出了基于体元分布的目标剂量的两步法解决方案,首先是只考虑约束和给定的计划靶区处方剂量而完全不考虑散射的影响优化出剂量分布,该剂量分布称之为基于体元分布的目标剂量。然后采用这个满足约束条件的目标剂量,在只考虑散射而不考虑约束条件限制的情况下进行强度(权重)的最终优化。从而把一个有约束的问题转变为了一个不含约束的问题。结果显示,基于体元分布的目标剂量应用于射野射束元初始强度分布的优化、子野(适形野)权重的优化以及剂量分布之间的相对比较具有较好的效果。

摘要：为满足大型巡天望远镜中广角大气荧光/切仑科夫光探测器阵列研制的需求,设计了大型复合实验阵列(LHAASO)广角大气荧光/切仑科夫光探测器阵列(WFCTA)数字电路电源模块。模块采用开关电源设计,由电源芯片及外围电子元件构成,为LHAASO-WFCTA数字电路提供高效率、低噪声的电能。性能测试结果表明:该电源模块保障了电子学读出系统分辨率为11%,相对偏差为1.2%,达到设计要求。

摘要：为解决广延大气簇射热中子探测器阵列中16台探测器的32路输出信号的信号获取与数据处理问题,设计了一种适用于宽动态范围的信号获取电路,包括前端模拟电路和高速高精度模数转换电路。测试结果表明:整个电路的动态范围为5~2 000 m V,电路噪声的方均根值小于0.8 m Vrms,5 m V输入信号分辨率小于12%,5 m V输入信号非线性程度小于20%。整体测试结果达到设计要求。

摘要：为解决广角大气荧光/切伦科夫光探测器阵列电子学读出系统板间多通道数据传输问题,设计了一种基于低压差分信号接口的同步串行传输方案,给出了误码率及稳定性测试。测试结果表明,在125MHz时钟频率下,传输误码率小于10^(-12),且具有较高的稳定性,能够较好的满足系统数据传输需求。

摘要：为了测量能量在100 Te V～10 PeV之间宇宙线粒子信息,提出了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统。设计了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统读出电路,该电路联合光电倍增管打拿极阳极读出,实现了10 000倍动态范围内高精度的电荷测量,时间测量精度达到20 ns,全量程内分辨率好于10%,线性偏差好于5%。

摘要：中子在探测器中能产生与暗物质粒子(WIMPs)类似的核反冲信号,对于低背景的暗物质直接探测实验,精确测量和排除中子的干扰尤其重要。为测量中国锦屏地下实验室(CJPL)中子本底的通量,研制了高效的、具有很强"中子-伽马"分辨的掺钆液闪快中子探测器。介绍了掺钆液闪中子探测器的研制和性能,包括探测器形状和尺寸的设计,液体闪烁体类型、光电倍增管型号以及液闪容器材料的选择,探测器的伽马能量刻度以及中子与伽马信号的甄别。用Am-Be中子源对探测器进行探测效率刻度,得到阈值为0.2 MeV等效电子能量的中子探测效率为(6.30±0.30)%,满足中国锦屏地下实验室对中子通量测量的要求。

摘要：根据数字化核谱仪中前端条件线路的要求,设计了改进型Butterworth滤波器线路。与传统的三重实极点滤波线路相比,新设计的件线路具有更优越的性能。