中子散射对裂变中子谱测量的影响(英文)

介绍了用飞行时间方法测量裂变中子谱时中子在裂变碎片探测器上和周围材料上散射的影响。对裂变碎片探测器和中子探测器之间空气层及测量室的墙壁上散射的影响,用飞行时间方法进行了测量,也用Monte Carlo方法进行了计算,并对用两种方法得到的结果进行了比较。结果表明,中子散射对裂变中子谱的影响是相当重要的,它能明显地改变裂变中子谱的形状。     

中子散射对裂变中子谱测量的影响

介绍了用飞行时间方法测量裂变中子谱时中子在裂变碎片探测器上和周围材料上散射的影响。对裂变碎片探测器和中子探测器之间空气层及测量室的墙壁上散射的影响,用飞行时间方法进行了测量,也用Monte Carlo方法进行了计算,并对用两种方法得到的结果进行了比较。结果表明,中子散射对裂变中子谱的影响是相当重要的,它能明显地改变裂变中子谱的形状。     

BC501探测器对~(252)Cf裂变瞬发射线的响应测量

为了应用BC501液体闪烁探测器测量脉冲信号时间序列,利用252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱,测量了两种大小BC501探测器对裂变瞬发射线的响应。探测器对入射γ射线的定时精度能够达到1.2 ns。获得了平均一次252Cf裂变,不同中子能量阈值以上,γ射线和中子的绝对计数。     

Response Measurement of BC501 Detector to Instantaneous Rays from 252Cf Fission

为了应用BC501液体闪烁探测器测量脉冲信号时间序列,利用252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱,测量了两种大小BC501探测器对裂变瞬发射线的响应.探测器对入射γ射线的定时精度能够达到1.2ns.获得了平均一次252Cf裂变,不同中子能量阈值以上,γ射线和中子的绝对计数.     

EJ339A俘获门控中子探测器双脉冲特性

实验研究了俘获门控中子探测器EJ339A的双脉冲波形特性,利用波形采样器进行波形记录,分析双脉冲时间差和PSD(Pulse Shape Discrimination)脉冲形状甄别和脉冲幅度谱。实验测量了EJ339A探测器中子俘获时间约为0.44μs,同经验公式计算结果一致。数据分析表明,EJ339A俘获门控中子探测器对中子及伽玛射线的PSD甄别能力要弱于EJ301常规液闪探测器;通过分析PSD谱开窗后的中子和伽玛能谱,发现EJ339A能够分析n-p反冲脉冲和中子俘获脉冲的关联特性及入射中子能量信息,EJ339A探测器的中子探测效率和双脉冲测量效率较低。     

DPF装置脉冲中子测量技术研究

研制了用于DPF装置脉冲中子产额和波形监测的脉冲中子飞行时间-闪烁探测系统。在中国原子能科学研究院高压倍加器上采用电流法和脉冲中子飞行时间方法标定了该系统的D-T和D-D中子灵敏度。根据测量的光响应函数,采用Monte-Carlo方法模拟了塑料闪烁探测器的中子能量响应,由此对中子灵敏度标定结果进行了能量响应修正。利用研制的闪烁探测系统对ING-103型DPF装置的D-T脉冲中子产额和时间波形进行了实验测量,并对测量结果进行了分析和讨论。测量的DPF装置D-T脉冲中子产额在1×109–2×109n/shot之间,中子时间波形的半高宽约为9ns。     

n-γ分辨应用于252Cf自发裂变中子飞行时间谱测量

使用液体闪烁体BC501作为快中子探测器，对应用脉冲上升时间法符合甄别^252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的γ射线的效果进行研究。实验测量了γ射线和能量大于1MeV的^252Cf自发裂变中子的脉冲上升时间分辨谱，分辨优质因子M达到4．6。符合甄别了中子能量下阈分别为0．5、0．8和1MeV时的^252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的7射线，与未符合时相比，γ甄别率在99．90％以上。     

重水反应堆热柱中子能谱测量(英文)

用飞行时间法测量了中国原子能科学研究院重水反应堆热柱中子能谱。脉冲中子束由机械选择器产生,选择器是一个由两片不锈钢中间夹一镉片构成的高速转盘。在转盘边缘对称处有两个狭缝,当中子束通过任一个狭缝时,由光电二极管和光敏三极管组成的线路给出中子起飞信号。中子探测器~3He正比计数管距转盘97cm。数据采集系统主要由时-幅转换器和多道幅度分析器组成。实验测得飞行时间谱,将其转换成能谱并进行了探测器效率、飞行时间零点、空气衰减、能量分辨率修正。由于热柱孔道内有一个50cm长的硅过滤器,所以中子能谱偏离典型的麦克斯韦分布。     

252Cf自发裂变谱形对中子反射实验数值模拟的影响

针对裂变源中子反射实验中涉及到的中子源能谱问题，选取两套用公式拟合、被普遍认可的252Cf自发裂变能谱，分别将其应用于该类实验的数值模拟中。对实验测点的中子注量及裂变反应率进行了对比研究，结果表明，相对于Maxwell谱，Watt谱能更好地与实验结果符合。     

^252Cf微型快裂变室

本文叙述的快裂变室主要用于~(252)Cf裂变中子飞行时间谱测量。该裂变室具有重量轻(1.65g)、上升时间快(6ns)、对裂变碎片探测效率>99％等特点。针对裂变中子能谱测量的特殊要求,详细论述了裂变室设计应遵循的基本原则及其对能谱测量可能带来的影响。     

Application of CR-39 Track Detector to Neutron Spectrum Measurement

A new technique for estimating the neutron energy spectrum with CR-39 track detectors has been proposed for application to a singly pulsed neutron field where prevailing counters cannot operate properly. The CR-39 sample exposed to neutrons was intermittently etched, then the major and minor radii of respective etch pits were measured for each etching stage and the growth curve was obtained. The analysis method of growth curves was also designed, with which both the energy and the angle of recoil protons could be evaluated and converted into the energy of neutrons incident normally.

The neutron irradiation experiments were carried out with the 46 MeV electron linear accelerator at the Research Reactor Institute, Kyoto University. It was confirmed from comparing with the reference spectrum measured by the neutron time-of-flight method that the present growth-curve method is useful for the estimation of the neutron energy distribution between about 0.3 and 2 MeV. Moreover, we have experimentally examined the unfolding method suggested by Matiullah and Durrani in order to extend the application of CR-39 detector to higher energies.     

降低闪烁探测系统中子灵敏度的方法初探

针对脉冲辐射场高强度裂变中子测量的特点,设计了降低灵敏度的狭缝闪烁探测系统,初步研究了系统的2.5MeV中子灵敏度。实验结果表明：由狭缝屏蔽准直器和闪烁探测器组成的新型狭缝闪烁探测系统,可使传统的直照探测模式的下限灵敏度降低一个量级,拓宽了闪烁探测器在脉冲辐射场中子测量中的应用。     

闪烁薄膜探测器X/γ射线能量响应研究

为准确评估闪烁薄膜探测器(OSFD)在脉冲裂变中子参数测量中γ射线对测量结果的影响,利用Geant4程序对闪烁薄膜探测器的X（或γ）射线响应进行模拟,结合半经验电子发光效率曲线,获得探测器能量响应理论曲线,利用662 keV和1.25 MeV的单能γ射线源,以及窄谱剂量标准的48~208 keV准单能X射线能点对探测器响应进行刻度。本研究结果为闪烁薄膜探测器结构的改进,以及探测器在宽能谱脉冲X射线场测量中的应用提供了重要依据。     

电流型银激活探测器标定技术

为测量DPF脉冲中子产额,设计了电流型银激活探测器。该探测器由中子慢化体、天然银片、塑料闪烁体和光电倍增管组成。定义了该探测器测量DPF快脉冲中子产额时的探测灵敏度。采用高压倍加器稳态中子源对电流型银激活探测器的探测灵敏度进行了标定。稳态中子源的绝对中子产额由伴随粒子法给出。通过计算机自动记录探测器在饱和照射后其输出电流随时间的变化曲线,通过分析变化曲线求解特征参数,进而得到电流型银激活探测器在距离14 MeV脉冲中子源1 m处时的探测灵敏度为1.843´10⁹ nA^－1。在包含因子k为2时,探测灵敏度的扩展不确定度小于17.5 %。     

Calibration measurements for the efficiency and response functionof the NE213 scintillator by a 252Cf spontaneous fissionsource-application of a two-dimensional pulse height analysissystem

The authors describe calibration measurements for the efficiency and response function of the NE213 scintillator as an application of a two-dimensional pulse height analysis system. In this method, a ²⁵² Cf spontaneous fission source with a continuous spectrum is employed by taking each fission event as a pulsed neutron source, and the efficiency and response function of the NE213 scintillator can be estimated by two-dimensional measurements of the time-of-flight spectrum (neutron energy spectrum) and pulse height spectrum     

γ全吸收型探测装置中子束流监视器的Geant4模拟

利用Geant4模拟了γ全吸收型探测装置中用于中子束流监视的锂玻璃探测器的相对探测效率，给出了锂玻璃探测器在10keV～1MeV区间的中子探测效率，并对影响探测效率的相关因素进行了分析，讨论了弹性散射引起的时间滞后对TOF(time-of-flight)测量的影响和不同厚度锂玻璃探测器的n-γ分辨效果。在未来使用锂玻璃探测器作为keV中子源监视器时，这项工作将为更好地理解相关中子飞行时间谱和能谱提供依据。     

ms级脉冲中子束时间谱探测技术研究

本文概述了一类ms级脉冲中子的产生背景、辐射特征及探测难点，提出了精确测量这类脉冲中子时间谱探测技术，包括电流型脉冲技术测量方法和能够降低γ/n强度比的层叠式探测器设计方案，并在脉冲反应堆上对这种探测技术进行了验证性实验，结果表明：该技术对ms级脉冲中子时间谱的测量精度可达ns级。     

用于脉冲n/γ混合场中n、γ甄别的新型探测器的研究

以塑料闪烁体和聚合物基复合材料为探测介质,开展用于脉冲n/γ混合场中n、γ甄别的新型探测器的研究。采用闪烁体探测器+契仑科夫探测器联合探测的方法,通过对n、γ产生的荧光和契仑科夫辐射的相关性测量,以实现n、γ的甄别,并给出脉冲中子的通量。利用蒙特卡罗方法计算了塑料闪烁体最佳厚度、n和γ在塑料闪烁体产生的次级电子能谱。同时利用模拟结果确定契仑科夫探测器探测介质的折射率,使得只有光子生成的次级电子可以在其中产生信号。     

Some Studies on the Time Resolved Energy Spectrum Reconstruction for Pulsed Neutron Source

The purpose of this article is to present some new numerical results concerning the time resolved energy spectrum reconstruction of a short pulsed neutron source, like one created in plasma focus devices. An MCNP code is used to simulate a time dependent neutron source, plastic scintillator detectors, and their recorded signals. A Monte Carlo program reconstructs spectrum using the signals produced by MCNP code. By the numerical computations we determined the optimum number of four detectors which are needed to be placed at 0, 10, 18 and 30 m from the source, respectively. A time resolution about 12 ns and an energy resolution of 40 keV are obtained. Neutron scattering in the air is considered, and it is found that the intensity of spectrum is increased by 6%.     

利用中子共振谱实现动态系统内部的温度测量

利用中子共振谱技术可以克服光学和热电偶测温技术的限制,得到封闭系统内部的温度分布.很多金属元素都具有典型的中子共振吸收曲线,且其共振曲线随着中子-靶核的运动能量增加而展宽,而系统能量与温度成比例关系.中子共振谱测温系统通常由中子源、中子能谱探测与分析系统以及屏蔽系统等构成.由于中子对大多数材料具有很强的穿透性,中子共振谱测温技术可以在炸药爆轰、冲击波研究等动态系统的研究领域中发挥重要作用.