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彩虹Suh。
研究生Rainbow Suh |图片:凯利拉古萨

辐射入口监测器在世界各地被用于检测在边境口岸和入境点非法运输放射性物质。这些传送门监测器利用由聚氯乙烯(PVT)塑料组成的闪烁探测器来筛查车辆和货物的伽马射线辐射,这将表明放射性物质的存在。

不幸的是,由于暴露在温度和湿度波动中,PVT塑料随着时间的推移有起雾的趋势。Rainbow Suh是核安全科学与政策倡议中心(NSSPI)的研究生,他是NSSPI副主任Craig Marianno博士领导的研究小组的一员,研究PVT起雾问题的解决方案。这项工作由美国能源部国家核安全管理局(NNSA)赞助。

Suh说:“最近的研究证实,PVT容易受到特定环境变化的影响,如果不加以控制,可能会导致辐射监测活动放缓或停止。”PVT起雾表示不透明度的变化,可导致探测器光电倍增管中的光收集减少。Suh的工作导致了一种不透明度监测系统的开发,该系统能够观察部署的探测器不透明度的变化。Suh说,这个远程系统“对于确定PVT探测器的健康状态和延长运行寿命是必要的,这是打击核和辐射走私的持续努力的一部分。”

Suh的最终设计由多个发光二极管(led)阵列组成,作为光源、光学传感器和用于数据捕获和传输的微控制器板。Suh在德州农工大学(Texas A&M University)对该系统进行了小规模的原型和可行性测试,然后在橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的环境室中对全尺寸PVT面板进行了测试。经过数小时的极端温度循环测试,系统能够在PVT检测器中记录不透明度的变化。测试不仅展示了系统监控PVT不透明度的能力,还展示了硬件抵抗极端环境条件的能力。

Arduino计算机模型。
OMS原型侧视图安装在14.92 cm x 7.62 cm x 3.81 cm PVT探测器上,显示LED和OS在探测器平行平面上的方向。|图片:Rainbow Suh提供

该系统可用于监测世界各地入境点探测器中PVT的健康状况,以确保探测器继续正常工作,防止放射性物质走私过境。“这项工作已经完成,系统的设计非常成功。作为一名工程师,我不能要求一个更好的挑战作为我的硕士论文的基础。从一开始,我就觉得我的工作很重要,它将产生的影响是显而易见的,”徐说。

在论文成功答辩后,徐秀英将于今年夏天毕业于德克萨斯农工大学(Texas A&M),获得核不扩散专业核工程硕士学位。她此前在德克萨斯农工大学获得了核工程学士学位,并辅修了物理和数学。她参与了多个国际经验,包括在荷兰、德国和奥地利举办的2019年国际核设施经验,以及在法国、瑞士和奥地利进行的关于核废料管理的实习。她最近被选为美国核安全管理局研究生奖学金计划的研究员。

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