带伴随粒子中子发生器研制

为研制带伴随α粒子法检测隐藏爆炸物,我们研制了外形尺寸为Φ76 mm×1100 mm的中子发生器,采用中子管离子源加高压,靶接地的设计方式,便于安装α粒子探测器.靶与束流入射方向成45°角,以便探测器接收更多的α粒子,提高探测效率.试验测试表明,中子产额在3×107n/s-5×107n/s范围,中子发生器稳定工作已超过...     

用大角度伴随粒子法测量聚变中子产额及其校对实验

描述了用大角度（178.2°）伴随α粒子方法测量绝对D-T 聚变中子产额及其校对实验。为此,设计和加工了一套三叉管校对靶室,α粒子探测器分别置于与D∧ 束成90°、135°和178.2°的方向上,测量和比较了三个方向的α粒子谱和绝对中子产额。分析了实验误差来源,并对实验结果进行了讨论。     

能探测伴随粒子的测井中子管

报道一种带有环形α粒子探测器的新型测井中子管，它能够给出发射中子飞出方向和产生时刻的指示，测井时利用它给出的中子飞出方向和产生时刻的指示信号可以去除测量中的本底。     

135°伴随粒子法D-T中子产额测量研究

研究了伴随粒子法D-T中子产额测量的各向异性修正因子的计算方法,计算给出了D束流能量20 ～ 600 keV范围135°随粒子法中子产额测量的各向异性修正因子数据,数据的不确定度约为1.4％.在兰州大学Z -300强流中子发生器上建立了135°伴随粒子测量法中子产额测量系统,并进行了实验测试,结果显示,在较长的测量距离下,α粒子多道幅度谱清晰,快中子与Si探测器反应产生的带电粒子的影响可忽略,D-T中子产额测量的不确定度不大于2％.     

用离子收集法测量α粒子技术研究

介绍了离子收集的原理及长距α粒子探测器.经实验测定,电流探测限为12.15 fA,α源在11.13～4 265.0 Bq范围内有良好的线性关系.估算了各种因素对本底电流的贡献.研究了这种技术在α、β表面污染方面的应用并对静电式α粒子探测器作了初步探索.     

基于伴随粒子的快中子成像系统角分辨研究

不同于传统的快中子成像系统,采用伴随粒子成像技术无需机械准直即可消除大部分γ射线和散射中子的干扰,实现对厚重物体的高对比度成像。角分辨是影响系统成像质量的一项重要参数。通过理论分析,研究了入射离子的初始动量、靶点尺寸和探测器空间分辨等多个因素对系统角分辨的影响。利用基于GEANT4的模拟程序,计算了不同参数下被标记中子出射角分布的二维图像。分析及模拟结果表明,靶点直径和α探测器空间分辨率是影响角分辨的重要因素。为满足系统角分辨小于1°的设计目标,入射离子的初始动量变化范围应较小,靶点直径应小于1 mm,同时α探测器的空间分辨率应小于0.5 mm。     

探测快中子的新技术

本文概述了近年来探测快中子的新技术，它们分别是：抑制γ射线、热中子和带电粒子的符合谱仪；高分辨宽能量范围正比计数器的＾３Ｈｅ夹心谱仪；含氢的纤维闪烁体用于抑制γ射线、中子位置分布和中子能谱测量；及含锂的纤维玻璃闪烁体用于长中子计数器测平均中子能量；中子的直接探测；用于中高能和重离子核物理的多元件阵列快中子探测器和极化仪；用于核核查的中子源影像探测器；高入射氘核能量和高能中子的伴随粒子技术等７个方面     

YAP伴随α粒子探测器的研制

研制了一种可安装于D-T中子发生器内的伴随α粒子探测器.该探测器选用直径30 mm、厚0.5 mm的掺铈铝酸钇(YAP:Ce)闪烁体,可密封于D-T中子发生器内.采用蓝宝石玻璃作耐高温光学法兰,粒子在YAP闪烁体中产生的光信号经过蓝宝石玻璃传到光电倍增管光阴极上.光电倍增管阳极输出α粒子的电脉冲信号.探测器输出负信号的前沿下降时间约为6 ns;对241Am 5.486 MeV α粒子的能量分辨率约为5.4％.在高压倍加器用作D-T中子源时,在15 kcps计数率下,该探测器对3.5MeV伴随α粒子的能量分辨率约为27％,峰谷比达到10:1.YAP闪烁体及蓝宝石玻璃经8 h400℃烘烤后,该探测器的时间性能和能量分辨性能未发生改变.实验表明研制的探测器满足了密封D-T中子发生器的制造工艺要求,可安装于小型D-T中子发生器内用作伴随α粒子探测器.     

在25 AMeV 6 He+9 Be双中子转移反应中位置灵敏望远镜探测器的应用

叙述了25 AMeV^6He ^9Be双中子转移反应微分截面测量的实验设计思想。对某些角度望远镜探测器的构造进行了改进，并与其它探测器一起用于出射粒子鉴别。实验的初步分析结果表明：基于双中子转移反应设计的探测器布局和构造达到了实验的设计要求。     

微结构半导体中子探测器研制

微结构半导体中子探测器具备探测效率高、响应时间快、体积小等优点,性能相对传统平面型半导体中子探测器有本质提升。采用蒙卡方法分析了器件微结构参数对沟槽型微结构探测器的性能影响规律,并结合工艺条件制备出沟槽宽度26μm,沟槽间距13μm,沟槽深度22μm,灵敏区面积1.8×1.8 cm~2的微结构探测器。该探测器在10 V的反向偏压下,漏电流仅1.24×10~(-7)A/cm~2,优于国外研究组报道的漏电流特性。利用同位素α源开展了带电粒子探测性能测试,所制备微结构探测器可实现241Am源α粒子探测。在外加0 V偏压时,微结构探测器即可获得与电子学噪声区分明显的241Am源α粒子能谱。本工作证明了微结构探测器对带电粒子具有良好的探测性能。     

硅光伏探测器探测α粒子研究

采用蒙特卡罗方法计算了硅光伏探测器探测α粒子的能量分辨率等参数,通过实验测得了其α谱和探测效率。实验表明,硅光伏探测器对α粒子具有较高的探测效率和能量分辨率,受β、γ射线影响小,非常适合用作α粒子探测器。     

定时氘氚中子管设计

设计了一种新型的具有定时功能的氘氚中子管,取代252Cf源作为核材料识别系统与反应堆噪声分析系统的驱动中子源.定时氘氚中子管在氘氚中子管上装一个α粒子探测器,通过测量T(d,n)4He反应放出的α粒子,获取中子发射的时间信息.该设计方案立足于国内现有的中子管制造工艺,可以满足噪声分析系统的技术要求.     

14 MeV中子注量率测量技术比对研究

对伴随α粒子法测量DT中子源中子注量系统的稳定性及重复性进行了检验。通过铁活化法与伴随粒子法得到的中子注量相比较,完成了预备实验。用4πβ(PC)-γ符合标准装置测量活化后的铝箔的方法与伴随粒子法监测的中子注量率比对,两者偏差小于伴随粒子法的扩展不确定度,其中伴随粒子法标准不确定度为1.6%,铝活化法标准不确定度为1.8%。     

伴随α粒子探测器初步研究

针对高浓铀特性快速探测技术研究的需要,开展了伴随α粒子探测器研究工作。     

伴随粒子法测量T(d,n)4He中子源注量率中的本底处理

T(d，n)^4He反应单能中子源广泛应用于14MeV中子的各种物理实验。采用伴随粒子法测量中子注量率，用金硅面垒探测器测量α粒子，用1μm厚Al箔屏蔽散射的d束，经过各种条件下的调节，系统可很好地直接在能谱上分辨各种粒子，从而获得较高精度的中子注量率。     

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率。采用金硅面垒半导体探测器测量α粒子。对靶室设计、氘束束流、氚靶等提出了技术要求。重点介绍了得到最佳α粒子能谱的方法。对测量中重要的修正因子也尽可能作详细介绍。给出了测量数据处理和计算的公式或方     

4H-SiC肖特基二极管α探测器研究

碳化硅(SiC)是一种具有优良物理性能的宽禁带半导体材料,可作为探测器的优良探测介质。用241Am源5.486 MeV的α粒子研究4H-SiC肖特基二极管α探测器的能量分辨率和信号相对上升时间等特性。在真空室中,使SiC探测器暴露在α粒子下,SiC探测器输出良好的响应信号。SiC二极管对5.486 MeVα粒子的能量分辨率最佳可达3.4%;经前置放大器FH1047输出和示波器观测,脉冲幅度随偏压增加而稳定在(35.39±0.21)mV;脉冲上升时间随偏压增加而稳定在(137.87±9.44)ns。4H-SiC肖特基二极管对α粒子响应良好,可用于α粒子强度测量。结合SiC耐辐照、耐高温等特性,进一步改进后有望制成分辨率更高、上升时间更快、耐辐照的新型α探测器和中子探测器。     

Si-PIN核辐射半导体探测器性能测量研究

为解决金硅面垒半导体探测器存在的漏电流较大、表面不可擦拭、受环境影响严重、使用稳定性较差等缺点,开展性能更优异的Si-PIN核辐射探测器研究具有十分重要的意义,可推动α、n、裂变碎片能谱测量等技术进步。论文介绍了离子注入与平面工艺相结合制作Si-PIN探测器的方法,对灵敏面积为20 mm×20 mm的Si-PIN探测器主要开展了I-V、C-V电学特性参数测量研究,开展了Si-PIN探测器对226Ra源α粒子的能量分辨率、能量线性响应研究工作。当反向偏压为2 043 pF时,探测器全耗尽时的漏电流为40nA、结电容为43pF,对α粒子的最佳能量分辨率为0.68%,探测器线性响应良好。     

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率。采用金硅面垒半导体探测器测量α粒子。对靶室设计、氘束束流、氚靶等提出了技术要求。重点介绍了得到最佳α粒子能谱的方法。对测量中重要的修正因子也尽可能作详细介绍。给出了测量数据处理和计算的公式或方法。指出目前达到的测量误差在1％～1.5％。     

加速器质谱(AMS)测量中的粒子鉴别探测器

描述了中国原子能科学研究院AMS测量中使用的飞行时间探测器、多阳极电离室、Bragg探测器、入射离子X射线探测器以及充气飞行时间探测器。通过它们可以获得粒子的飞行时间、部分能量和总能量,从而达到粒子鉴别的目的。介绍了采用这些探测器在HI—13串列AMS系统上做的相关工作以及取得成果。