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国家标准计划《溴化铈闪烁体》由 TC461(全国人工晶体标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 北京玻璃研究院中国工程物理研究院材料研究所

目录

基础信息

计划号
20173755-T-609
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2018-01-09
申报日期
2016-07-04
公示开始日期
2017-10-19
公示截止日期
2017-11-02
标准类别
产品
国际标准分类号
27.120
27 能源和热传导工程
27.120 核能工程
归口单位
全国人工晶体标准化技术委员会
执行单位
全国人工晶体标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

目的意义

溴化铈闪烁体是一种新型的高性能辐射探测晶体材料,具有高的光输出、低本底,快的时间响应、好的时间分辨特性,已成为一种用途十分广泛的辐射测量的新型闪烁体材料。

与传统的NaI(Tl)晶体相比,具有更好的核素分辨能力以及更快的响应时间,与溴化镧(铈)晶体相比,具有更低本底,使得系统探测灵敏度得到较大提高,伽马放射性探测向下扩展40%;与传统快时间BaF2晶体相比,具有更好的光输出和更佳的时间分辨率,因此,溴化铈闪烁体适用于高灵敏度、低信号计数率、快时间测量等辐射测量场合,可广泛用于正电子湮没寿命谱仪、β-?符合计数测量仪、环境辐射监测系统等仪器设备上。

早期溴化铈闪烁体制造技术被国外垄断,随着溴化铈闪烁体技术发展,国内晶体制造单位对其投入了大量研发力量进行开发,并已实现溴化铈闪烁体产品的国产化。

其中,北京玻璃研究院已实现2英寸及以下尺寸溴化铈闪烁体产品批量制造能力,年产量2万立方厘米。

溴化铈闪烁体在国内的材料检测、环境监测、安全检查、医学成像等领域都已开始应用。

国内GE公司、清华大学同方威视、中核核仪器厂、滨松光子等仪器设备制造单位已使用溴化铈闪烁体装配新型核辐射探测器,并已应用到各类核仪器设备整机上,如环境监测上核电站核辐射监控系统及室外辐射监测系统、安检上用于检测的核素谱仪、核医学上的TOF-PET及伽马相机等。

国内各类核仪器制造厂商年需求量在1000块以上,并呈井喷式发展趋势。

由于目前没有与溴化铈闪烁体相关的国家标准及行业标准,仅有各晶体生产单位与产品使用单位商定的技术规范作为生产、检验的依据,但各单位对溴化铈闪烁体指标要求不同,技术规范仅局限于内部使用,不具有通用性。

随着核辐射测量的溴化铈闪烁体技术趋于成熟,迫切需要一个标准来规范。

这不仅给产品生产单位提供标准化的溴化铈闪烁体产品,有利于提高产品通用性,一致性及可靠性,同时作为产品使用单位和主管部门了解和监督产品质量依据。

前期根据已有的产品技术协议,结合相关用户使用用途情况,归纳出适合辐射测量的关键技术指标要求,如能量分辨率、相对光输出、衰减时间、时间分辨率、本地计数率等技术指标,以及结合用户实际使用情况,归纳的工作温湿度等环境适应性技术指标。

相关用户单位,如中国工程物理研究院材料研究所、中国原子能科学研究院、中核核仪器厂、滨松光子等单位均对我院起草本标准持支持意见,对标准规范的技术项目及指标设定,相关的试验方法表示认可。

范围和主要技术内容

本标准规定的溴化铈闪烁体,主要应用于核辐射探测测量,用于探测和甄别高能射线粒子,如X射线、γ射线。由于溴化铈闪烁体强烈的吸湿性,实际应用和质量检验时需要进行密封封装,制成封装件。本标准主要规范了溴化铈闪烁体的外观、技术性能、环境适应性等技术要求,规定了各技术的试验方法和产品检验规则,规定了出厂包装要求。本标准适用于溴化铈闪烁体及封接闪烁体的生产及质量检验。 1) 闪烁体尺寸公差 尺寸公差不超过±0.2mm或者按照技术协议。 2) 闪封装烁体结构与外观 闪烁体可采用图1结构进行密封封装。 图1 溴化铈闪烁体封装结构 闪烁体外观应无明显的缺陷,包括裂纹、划痕、崩边等;闪烁体的封装盒为铝壳,应洁净,光学窗应无脏物、无裂缝,其表面应无明显划痕,光学窗与闪烁体之间应无明显脱层。 3)技术性能 封装闪烁体的技术性能包括能量分辨率、相对光输出、衰减时间、本底计数率、时间分辨率,其中能量分辨率用脉冲幅度分辨率来表示,封装闪烁体的能量分辨率不大于5.0%@137Cs,封装闪烁体的相对光输出不低于同尺寸的NaI(Tl)的1.4,衰减时间不大于20ns,本底计数率不大于0.2cps/cm3?s,时间分辨率不大于200ps。 4)环境适应性 封装溴化铈闪烁体的主要环境适应性范围如表1所示。 表1. 闪烁体封装件的环境适应性条件 闪烁体外形 工作温度 贮存温度 环境湿度 圆柱 -10℃~+40℃ ≦90%RH 长方形 -20℃~+50℃ 溴化铈闪烁体的主要技术指标已经确定,但还需要对相关参数进行验证试验,需要进行验证试验为:时间分辨率试验、耐温湿性试验。

国家级科研专项支撑

JTTP-XX-XX xxx用新型闪烁体材料CeBr3晶体研究