超低本底测量平台介绍

超低本底测量平台致力于为暗物质探测、无中微子双贝塔衰变以及核天体物理实验等前沿物理实验开展材料放射性本底筛选测量工作。平台在中国锦屏地下实验室建设GeTHU低本底γ谱仪集群、ARGUS超低本底阵列γ谱仪、超低本底液闪谱仪,在西昌地上辅助实验室建设超低本底α谱仪和ICPMS质谱仪,形成“地上-地下”双中心、多技术的布局,具备对多种类样品、多类型核素的高灵敏分析能力。

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GeTHU低本底γ谱仪集群

GeTHU低本底γ谱仪集群共包含19套高纯锗γ谱仪。GeTHU-I原型机于2012年研制成功并在实验室一期(CJPL-I)投入试运行,是我国第一套深地超低本底测量装置,各项指标达到国际先进水平。目前正在一期运行的3台GeTHU系列谱仪(GeTHU 1/2/3)为CDEX、PandaX、JUNA、江门中微子实验等前沿物理实验提供材料测量服务。

正在建设的16套低本底高纯锗γ谱仪位于实验室二期C2厅世界最大聚乙烯屏蔽舱中,包括14台同轴高纯锗探测器、1台井型高纯锗探测器、1台超低能高纯锗探测器。谱仪采用15 cm高纯铜 + 15 cm铅 + 1 m聚乙烯屏蔽,测量灵敏度将全部达到mBq/kg量级。


ARGUS超低本底阵列γ谱仪

ARGUS超低本底阵列γ谱仪位于实验室二期C2厅世界最大聚乙烯屏蔽舱中,由5台低本底高纯锗探测器组成,探测器外部为由20 cm低本底铜、5 cm低本底铅和15 cm普通铅组成的复合屏蔽体。ARGUS的本底水平将达到<20 cpkd @60-2700 keV水平,同时结合多探测器对探测效率的提升,ARGUS的灵敏度将达到𝛍Bq/kg量级。


超低本底液闪谱仪

实验室建设两套HITACHI-ALOKA公司生产AccuFLEX LSC-LB7超低本底液闪谱仪,用于样品中微量H-3和C-14的含量分析。液闪谱仪通过捕获样品中带电粒子在液闪中释放的光信号来探测β放射性核素,LSC-LB7型超低本底液闪谱仪对H-3测量下限可以达到0.36 Bq/L,是目前商业产品中H-3测量灵敏度最高、能量分辨率最好、本底最低的液闪谱仪。


超低本底α谱仪

西昌地上辅助实验室建设两套XIA公司生产UltraLo-1800型超低本底α谱仪,用于测量样品表面微量α放射性。UltraLo-1800采用双通道电离室(Dual Channel Ion Chamber)技术,通过双通道反符合+波形甄别技术进行主动本底抑制,可以实现<10-3 α/cm^2/hr本底计数率水平,对样品表面<𝛍Bq/cm^2量级的α放射性进行测量。


ICPMS质谱仪

西昌地上辅助实验室建设两套Thermo Fisher公司生产Element-XR型电感耦合等离子质谱仪(ICPMS),质谱仪工作在千级洁净间中,并配套百级洁净度工作台。系统建设完成后可实现对铜等样品中10^-12 g/g(ppt)~10^-6 g/g(ppm)范围内微痕量U-238、Th-232放射性核素含量的测量。


测量服务

中国锦屏地下实验室超低本底测量平台面向社会提供测量服务。需要者可以通过邮件申请,邮件中请注明下表中所要求全部信息并发送到邮箱cjpl@tsinghua.edu.cn。收到邮件后,实验室将根据申请情况和设备测量任务进行安排,申请被受理后实验室将通过邮件联系申请人并进一步沟通测量事项,信息不全或不符合要求的申请将不被受理。


附表:CJPL低本底检测申请表.doc