機場防爆檢查時,工作人員拿一個小紙片在旅客身上或行李上一擦,再將小紙片放進儀器,如果沒有異常情況,旅客們在等待數(shù)秒鐘之后,就會被告知可以通過。這種安檢技術(shù)名為離子遷移譜技術(shù),是核探測技術(shù)的一項應用。
中核集團首席專家、中國原子能科學研究院(以下簡稱“原子能院”)副總工程師王國寶介紹:“‘小紙片’的技術(shù)原理是用采樣試紙擦拭后,把肉眼不可見的微小顆粒物質(zhì)采集下來,插入檢測儀器進行檢測。采集到的樣品經(jīng)過高溫氣化和電離成離子兩個過程,物質(zhì)種類不同的離子在電場遷移所需時間不同,儀器接收到的信號也不一樣,同數(shù)據(jù)庫對比,就能判斷出是哪些種類的物質(zhì),探測靈敏度很高?!?img src="/static/upload/image/20240108/1704710813174128.jpg" title="1704710813174128.jpg" alt="1704710813174128.jpg" _propertydelete="" width="250" height="154" border="0" vspace="0" style="width: 250px; height: 154px; float: right;"/>
射線以及各種載能粒子看不見、摸不著,但人們可以利用射線與核輻射探測器介質(zhì)產(chǎn)生的相互作用,通過射線在氣體、液體、固體中的電離或激發(fā)效應產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象、物理或化學變化等過程,來了解射線的信息,這就是核探測技術(shù)。核探測技術(shù)是一項基礎(chǔ)性支撐技術(shù),也是認識微觀世界的重要手段之一,因此被稱為核科學技術(shù)的“眼睛”和“耳朵”。
核探測技術(shù)在科研、生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用。中核集團核探測技術(shù)重點實驗室主任何高魁舉例:“除了醫(yī)學上會用到核探測技術(shù),工業(yè)上的無損檢測,很多也用到了核探測技術(shù)?!?/p>
核輻射探測器是核探測技術(shù)的重要載體。原子能院研發(fā)出多種高性能化合物半導體探測器、超薄快響應硅探測器等,在高純鍺探測器等領(lǐng)域取得了一定進展。2023年3月,原子能院核技術(shù)綜合研究所成功研制出高效氮化硼中子探測器,提升了我國在新一代探測材料和新型探測器領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)能力。
應用方面,原子能院研發(fā)的高純鍺自然伽馬能譜測井儀、中子瞬發(fā)伽馬煤田煤質(zhì)分析儀等,得到了廣泛應用。原子能院核技術(shù)綜合研究所研究員鄭玉來說:“我們自主研制的單X射線源雙窗雙線掃描器,一次掃描即可同時獲得透射與背散射圖像,在海關(guān)、軌道交通等場所的包裹檢查領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。”
“我國核探測技術(shù)取得了一定的成績,但在結(jié)構(gòu)復雜的先進核輻射探測器研制方面仍然存在差距。”何高魁說,核輻射探測器的發(fā)展,離不開材料、制備工藝技術(shù)、微電子學器件技術(shù)以及信息處理技術(shù)等方面的突破。原子能院將力爭在高純鍺、新型晶體等核探測器材料,以及相關(guān)制備工藝方面取得突破,不斷研發(fā)出智能、快速、高效的核探測設(shè)備產(chǎn)品,為我國核科技發(fā)展提供有力支撐。
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