NIST开发世界上最精确伽玛射线探测器

在商务部的科学家国家标准技术研究所(NIST)已经设计并展示了世界上最精确的γ射线检测器,其被预计最终是有用的核查核材料的清单和在环境中检测放射性污染。亚博网站下载

这种微小的探测器原型,在巴尔的摩今天在美国物理协会全国会议上描述的,可以查明特定原子的伽马射线发射的签名与用于检测核材料的储存最好的传统传感器的精度10倍。亚博网站下载NIST的测试,与洛斯阿拉莫斯国家实验室的不同形式的钚进行,*也显示了原型大大澄清钚的复杂X射线和伽玛射线辐射的个人资料。

从放射性材料如铀排放或钚提供了独特的签名,如果准确地测亚博网站下载量,可​​以指示材料的年龄和富集和有时其预期目的或原点。

这个1平方毫米(mm)的原型只收集少量的辐射,但NIST和洛斯阿拉莫斯的研究人员正在合作制造一个100个传感器阵列,可以部署在野外,可能安装在手推车或车辆上。

NIST的物理学家Joel Ullom说:“该系统并没有计划作为主要的探测工具。”“相反,它的目的是对其他探测器标记的材料进行详细分析,这些探测器的收集面积更大,但测量精度更低。”核查人员可以利用阵列来确定,例如,钚是否属于危险种类,核燃料是否用于能源反应堆或武器,或者环境中自然发现的看似镭的物质是否实际上是爆炸性铀。

“洛斯阿拉莫斯国家实验室的人都非常兴奋对这项工作,”迈克尔·拉宾,前NIST博士后谁现在领导一个合作小组在洛斯阿拉莫斯说。洛斯阿拉莫斯国家实验室工作,并提高了处理核材料的能力,并发送科学家参与联合国核检查小组。亚博网站下载

一组新的传感器可能会给核查人员新的能力,例如使他们能够在不处理乏燃料或从反应堆操作人员那里获得可靠信息的情况下确定乏燃料中的钚含量。钚的含量可以表明一个反应堆是否被用于生产武器或电力。

伽马射线探测器是超导“过渡边缘”传感器技术的变体,该技术由科罗拉多州博尔德的NIST实验室首创,用于x射线分析(用于天文学和半导体分析应用)和红外光分析(用于天文学和量子通信)。低温传感器吸收单个光子(最小的光粒子),并根据由此产生的温度上升来测量能量。yabo214温度是用普通金属(铜)和超导金属(钼)的双层材料测量的,这种材料会随着辐射产生的热量而改变其电阻。

到停止γ射线,具有比红外光,并且X射线更高的能量,该传感器需要与吸收材料被超越。锡层,厚0.25毫米,被胶合在每个传感器的顶部以停止伽马射线。该辐射被转换成热,或振动在锡原子的晶格,并且热排入传感器,其中温度变化被测量。NIST的研究人员已经开发出微细加工技术跨越阵列连接吸收。

研究人员希望在100探测器阵列来测量尺寸1平方厘米。NIST的小组已经开发了复用的读出系统来测量从大传感器阵列的信号,并且最近在商业制冷技术的进步,预计以允许系统的按钮操作,而液态制冷剂。

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