1、隨著核探測技術(shù)研究不斷深入及其應(yīng)用范圍不斷擴展,對核探測器的設(shè)計提出了新的要求。有些環(huán)境溫度多變,存在強電場和磁場,而光電轉(zhuǎn)換器件易受環(huán)境溫度、電場、磁場的影響。傳統(tǒng)的閃爍探測器是將閃爍體和光電轉(zhuǎn)換器件封裝在一起,這種結(jié)構(gòu)的探測器在許多場合的應(yīng)用受到限制,利用閃爍光纖可以將光電轉(zhuǎn)換裝置放置在輻射環(huán)境之外,有助于探測器穩(wěn)定地工作。因此研究光纖伽瑪輻射探測技術(shù)十分有意義。
　　 本文研制了用于伽瑪輻射探測的閃爍光纖。利用高分子自聚合

2、制備了對三聯(lián)苯(PTP)和1,4-雙[2-(5-苯基)惡唑基]苯(POPOP)摻雜的塑料閃爍光纖;用溶膠-凝膠法制備了碘化銫(CsI)和碘化鈉(NaI)摻雜的二氧化硅凝膠閃爍光纖;用核殼結(jié)構(gòu)CdSe/ZnS量子點填充特種毛細管制備了液芯閃爍光纖。將閃爍光纖作為能量轉(zhuǎn)換器,通過普通光纖與光電倍增管耦合,用計算機讀取光電倍增管的脈沖信號并計數(shù),構(gòu)建了伽瑪輻射探測系統(tǒng)。
　　 本課題探索了閃爍光纖的制備工藝。使用銫-137放射源輻照閃

3、爍光纖產(chǎn)生熒光并獲得光子計數(shù)?；貧w分析表明,所制備閃爍光纖的光子計數(shù)與輻射劑量間存在良好線性關(guān)系。獲得了閃爍光纖的熒光發(fā)光光譜。實驗結(jié)果表明所制備的閃爍光纖能夠?qū)が斴椛溥M行探測。研究發(fā)現(xiàn),提高摻雜濃度、光纖直徑、使用反射層可以提高摻雜PTP/POPOP的塑料閃爍光纖的探測能力。提高摻雜濃度并優(yōu)化制備工藝、優(yōu)化摻雜劑可提高CsI/NaI摻雜的二氧化硅凝膠閃爍光纖的探測能力。量子點填充的液芯閃爍光纖的性能有較大的改善空間。
　　

4、以光子計數(shù)為指標,分析比較了幾種閃爍光纖的性能趨勢。研究發(fā)現(xiàn),CsI/NaI摻雜的二氧化硅凝膠閃爍光纖略優(yōu)于CdSe/ZnS量子點填充液芯閃爍光纖,兩者均優(yōu)于PTP/POPOP摻雜的塑料閃爍光纖。CsI/NaI摻雜的二氧化硅凝膠閃爍光纖和量子點液芯閃爍光纖對伽瑪射線的探測性能與商用塑料閃爍光纖BCF-20相當(dāng)。輻射劑量較小時,摻雜CsI閃爍光纖和填充CdSe/ZnS量子點的閃爍光纖性能較好;輻射劑量增大時,摻雜NaI閃爍光纖和商用塑料閃