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核电子学与探测技术2025年第08期:基于SiPM探测器无源富集度检测系统研发

来源:期刊VIP网 时间:


作者:承帆;黄帆;王梦蝶;

单位:中核建中核燃料元件有限公司;

摘要:针对核燃料棒UO_2芯块富集度检测效率低、传统设备依赖进口且存在探测器易潮解等问题,本研究研制了一套国产化高速无源式富集度检测系统。该系统采用硅光电倍增管(SiPM)与锗酸铋(BGO)晶体组合的阵列式探测器方案,设计为双通道(每通道48探头)并行检测结构,综合检测速度达6 m/min,检测效率相当于5台原有无源设备。通过优化探测器性能,解决了NaI晶体潮解问题,并实现了设备小型化与高精度检测。测试结果表明,系统对燃料棒平均富集度的测量误差优于±0.5%,对±15.6%偏差芯块的检出率达95%,显著优于原有无源设备(速度提升5倍,误差降低60%)。此外,系统无需放射源防护设施,兼具高效、安全与低成本优势,为核燃料棒富集度在线无损检测提供了可靠的技术支持。

关键词:国产化;;高速;;探测;;无源式;;检测系统