Feasibility evaluation of a direct detection method of alpha particles in water using YGAG plate with pulse shape analysis
Feasibility evaluation of a direct detection method of alpha particles in water using YGAG plate with pulse shape analysis
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使用 YGAG 板和脉冲形状分析直接检测水中 α 粒子方法的可行性评估
DOI：
10.1088/1748-0221/14/10/p10013
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发表时间：
2019
影响因子：
1.3
通讯作者：
Terazawa S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yamamoto S.;Nakanishi K.;Terazawa S.
Ce掺杂(YGd)3(GaAl)5O12：Ce(YGAG)是一种高光输出的陶瓷闪烁体，其衰变时间在α粒子和伽马光子或β粒子之间不同。这一特性可应用于直接测量水中的α粒子，其中伽马光子或β粒子成为本底计数。因此，我们提出了一种辐射探测器，使用浸泡在含有阿尔法放射性核素的水中的YGAG平板来检测水中的阿尔法粒子。YGAG板上的闪烁光子由安装在含有α放射性核素的水中的位置灵敏光电倍增管(PSPMT)探测。YGAG板(20×20×0.5 mm)被放置在一个玻璃杯的底部，该玻璃杯装满了含有发射阿尔法粒子的阿尔法放射性核素的水。用闪烁体探测YGAG板附近的α粒子，用PSPMT探测闪烁光。对于从温泉采集的含氡水，脉冲形状谱显示出两个峰：一个是阿尔法粒子，另一个是贝塔粒子和伽马光子。通过对α粒子峰的脉冲形状判别，其计数率下降，衰变时间为Rn-222(3.8天)。对于自来水，脉冲形状分布只有一个峰，计数率几乎不变，表明这些计数主要来自背景β粒子或伽马光子。给出了水中α放射性核素的检测原理，这种检测原理可能是估算水中α放射性核素浓度的一种新方法。
Ce doped (YGd) 3 (GaAl) 5 O 12: Ce (YGAG) is a ceramic scintillator with high light output, and its decay times are different between alpha particles and gamma photons or beta particles. This characteristic may be applied to the direct measurement of alpha particles in water where the gamma photons or beta particles become background counts. Thus we proposed a radiation detector using a YGAG plate dipped in water that contained alpha radionuclides to detect alpha particles in water. The scintillation photons from the YGAG plate were detected by a position sensitive photomultiplier tube (PSPMT) set in water that contained alpha radionuclides. A YGAG plate (20× 20× 0.5 mm) was set on the bottom of a glass cup filled with water containing alpha radionuclides that emit alpha particles. The alpha particles near the YGAG plate were detected by the scintillator, and the scintillation light was detected by the PSPMT. For radon-containing water sampled from a hot spring, pulse shape spectra showed two peaks: one for the alpha particles and another for the beta particles and the gamma photons. By pulse shape discrimination for the peak of the alpha particles, their count rate decreased with a decay of Rn-222 (3.8 days). For tap water, the pulse shape distribution showed only one peak and the count rate was almost constant, indicating these counts were mainly from the background beta particles or gamma photons. We could show a detection principle for alpha radionuclides in water and this detection principle for alpha radionuclides in water might be a new method for estimating the alpha radionuclide concentration in water.
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作者：
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--
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--
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