硅半导体二重符合反冲质子望远镜

文章叙述半导体二重符合反冲质子望远镜的调试和在14MeV中子源上与伴随粒子法的比对测量。     

快中子能谱在线测量的反冲质子望远镜响应模拟研究

快中子能谱是基于散裂中子源开展大气中子单粒子效应研究的关键输入参数,在线测量宽能区快中子能谱在近散裂靶位置面临飞行时间法不确定度大、中子通量高、本底干扰强等问题。设计了反冲质子望远镜(RPT)系统,利用Geant4模拟了20～200 MeV中子轰击不同厚度聚乙烯转换靶产生的反冲质子产额、角分布以及能谱,为优化探测系统设计提供了指导依据。通过模拟硅探测器与新型快响应CLLB闪烁体组成的二重符合RPT系统对入射中子的响应,分析了影响探测系统探测效率和能量分辨率的因素,确定了聚乙烯转换靶厚度为1 mm、符合质子探测器摆放角度为26.6°和探测器尺寸等重要参数,得到了RPT系统的中子响应函数矩阵,并计算了其探测效率达10-5,对高中子通量和复杂本底干扰环境下的快中子能谱在线测量具有指导意义和参考价值。     

D-T中子源的反冲质子望远镜模拟研究

为了设计用于监测D-T中子产额的反冲质子望远镜系统,采用MCNP程序模拟了14MeV中子在不同厚度的聚乙烯膜上产生的反冲质子的产额、能谱及角分布,通过对反冲质子的产额、能谱和角分布数据的分析,给出了用于D-T中子产额监测的反冲质子望远镜系统的聚乙烯膜最佳厚度和探测器放置位置。建立了D-T中子源模型,模拟设计了反冲质子望远镜系统,并给出了系统的探测效率。     

快中子通量测量中闪烁望远镜法与伴随粒子法的校核问题

用闪烁望远镜测量5.0—18兆电子伏能区的单能快中子通量早先已在文献中作过报道。该文曾提到用闪烁望远镜与伴随粒子两种方法测量的中子通量在14兆电子伏能区差别较大,前者比后者测量的通量值高3—5%,超出了误差范围。几年来我们对这个问     

FNS-100正比计数器用于测量快中子场能谱时的干扰分析

为了了解FNS-100正比计数器用于测量快中子场能谱时干扰信号的特性,本文计算分析了60Co产生的低能γ射线以及7 MeV和10 MeV的高能γ射线所产生的干扰,同时模拟了反冲3He核、反冲质子在该正比计数器中产生的干扰影响.计算结果表明,γ射线对快中子能谱测量几乎没有影响,而反冲3He核和反冲质子存在比较大的影响.     

0.1—18MeV单能快中子注量率的绝对测量和国际比对

本文描述了用于0.1—18MeV单能快中子注量率绝对量的闪烁望远镜,半导体望远镜,含氢正比计数器和伴随粒子法等绝对测量装置。并刻度了用作这一能区次级标准的长中子计数器的效率,用这套装置参加了最近由国际计量局组织的中子注量率测量的国际比对,并给出了比对结果。     

中子通量测量的质子反冲望远镜

研制了用于测量D-T中子通量的质子反冲闪烁望远镜,望远镜由二个对带电粒子响应的半导体探测器(△E)和一个CsI(TI)闪烁探测器(E)组成.利用脉冲形状甄别技术抑制CsI闪烁探测器的γ射线本底,△E探测器的高偏压对提高信噪比是重要的.二个△E探测器和一个E探测器实现了三重符合.在三重符合条件下,通过有、无辐射体的测量得...     

空间带电粒子谱仪性能测试及能量刻度

采用金硅面垒探测器及CsI(Tl)探测器设计制作了一套△E-E型探测空间粒子的望远镜系统,利用α粒子、质子、氧离子、铁离子4种粒子对该望远镜系统和电子学系统进行性能测试和能量刻度。电子学的增益系统分为三挡,分别为1.0、1/3和1/12.75。实验结果表明:对于α粒子,采用1/3挡,在△E_1和△E_2探测器中每道能量分别是H_1=0.107 MeV和H_2=0.123 MeV。对质子能量的刻度,采用1挡,每道能量H值为0.016 7 MeV,这个H值几乎不随能量变化,在CsI探测器中,每道能量H为1.047 MeV。对氧离子的能量刻度采用1/12.75的挡别,刻度出每道能量是1.11 MeV。在探测器中,沉积能量高于50 MeV,电子学系统进入饱和状态。对铁离子的标定结果与氧离子的结果相同。     

T(d,n)~4He反应中子角分布

用反冲质子望远镜测量了T(d,n)~4He反应中子角分布,E_d=1,1.5和2 MeV,角度范田0—150°。实验结果用最小二乘法按照勒让德(Legendre)多项式拟合,误差为±2.6%,并与国外结果进行了比较。     

ST-451液体闪烁体对快中子的响应矩阵

本文在给出了较好的物理过程描述和实验结果后,应用蒙特卡罗方法,计算了快中子入射到ST-451液体闪烁体中产生的反冲质子响应矩阵。给出了0.25—30 MeV范围内(间隔0.25或0.5 MeV的响应矩阵和中子探测器效率。并且可以很方便地扩展到能区0.25—200 MeV范围。     

用14MeV中子活化分析测定几种作物种子中粗蛋白质的含量

以14MeV中子轰击样品,产生~(14)N(N,2n)~(13)N核反应,测量β~ 衰变过程中放出的0.511MeV峰计数,即求得氮的含量。再用转换因子6.25,得到样品中粗蛋白质含量。 1.原理 快中子轰击样品后,由于样品中含有大量的碳、氢、氧元素,快中子在碳氢化合物中与氢核碰撞,产生的反冲质子与碳、氧产生~(13)C(p,n)~(13)N和~(16)O(p,α)~(13)N核反应,它们都产生~(13)N核素,干扰氮的测定。 我们采用草酸铵作为氮的标准样品,因为它具有与样品相同反冲质子引起的“本底”。     

测量D(d,n)中子通量两种方法的校对

D(d,n)~3He反应是加速器上常用的中子源。在静电加速器上提供E_n=1.7～5.6MeV的中子,其中子通量用半导体望远镜测量;在高压倍加器上提供E_n=2～3MeV的中子,其中子通量可以用竞争反应的伴随粒子法测量。为了校核两种方法测量中子通量的可靠性,我们在高压倍加器上,E_d=250keV时,同时采用两种方法进行测量。经过反复校对数次,表明两种方法测得的结果在误差范围内一致,从而为进一步测量这段能区的(n,γ),(n,n’)和(n,x)截面以及刻度剂量仪表等工作提供了可靠的中子通量测量方法。     

磁质子反冲谱仪磁分析器的设计与谱仪性能研究

设计一种用于紧凑型磁质子反冲(magnetic proton recoil,MPR)谱仪的小型单聚焦磁分析器,用钕铁硼二级永磁铁作分析磁铁,焦平面探测器为CR39。用实际磁铁的磁场分布数据和带电粒子输运程序分析磁分析器的性能,并用Pu-239α源实验标定。结合粒子输运程序的结算和蒙特卡罗模拟,研究了MPR谱仪的整体性能。结果表明:磁分析器能对3.5-8.5MeV范围内的质子和α粒子进行动量分析,有良好的动量色散和径向聚焦能力,符合紧凑型MPR谱仪的设计要求;对14MeV的DT聚变中子,谱仪有4%的能量分辨率和10-8的探测效率。     

快中子产额监测器

一、前言 中子发生器是一种产额不稳定的中子源,因受束流强度,加速高压、氚钛靶的新旧程度等因素影响,即使在完全相同的参数下工作,也很难保持产额一致。 中子产额(或注量)的测量方法主要有:活化法,望远镜法,长(硼)中子计数器和伴随粒子法等。本工作主要采用伴随粒子法,为校验其准确性也研制了闪烁望远镜计数器。 伴随粒子法和望远镜法都是快中子注量的绝对测量方法,前者是根据装置记录到的某     

测量快中子吸收剂量的CaSO_4(Tm)-葡萄糖法

采用CaSO_4(Tm)为热释光磷光体,葡萄糖为反冲质子辐射体,用CaSO_4(Tm)和CaSO_4(Tm)—葡萄糖剂量计对测量T(D,n)~4He反应产生的14MeV快中子吸收剂量,在0.1～500rad进行了试验,得到该剂量计对的快中子灵敏度为9×10~(-2)[rad/每rad快中子]的结果。方法的最大误差为15％,初步进行了该剂量计对的方向性试验,在一定误差范围内可以认为方向性的影响不是严重的。     

空间带电粒子能谱和通量分布探测的研究

采用金硅面垒探测器、CsI闪烁体和改进的快响应电子学系统 ,设计了一套空间带电粒子谱探测系统 ,包括ΔE E望远镜系统和数据的获取及处理系统。根据该空间粒子探测谱仪系统 ,提出了可同时或分别探测空间带电粒子能谱和通量的方法。可探测粒子的种类和能量分别如下 :质子 ,能量范围为1～ 2 0 0MeV ;α粒子 ,能量范围为 1～ 2 0 0MeV u ;氧离子 ,能量范围为 1 7～ 4 96MeV u ;铁离子 ,能量范围为 2 5MeV～ 1 0GeV u。     

羊八井Muon望远镜中基于FPGA的方向测量电路

方向测量电路在羊八井Muon望远镜中用于测定Muon粒子的入射方向.该望远镜由上下相隔一定距离两层6X4排列的塑料闪烁体探测器阵列构成,能探测77个Muon粒子的入射方向及各个方向入射粒子计数率.能监测记录到高计数率、窄脉宽的输入信号以及极短的死时间是Muon望远镜对方向探测电路的要求.借助资源丰富、高速的FPGA,在单个芯片上实现了Muon望远镜方向探测电路所要求的全部功能.此外由于FPGA提供在线编程,使得对系统的功能修改或升级非常方便.低功耗是基于FPGA的方向测量电路的另一大优势.     

北斗三号导航卫星高能质子及单粒子风险监测载荷开发

针对MEO轨道空间粒子辐射对卫星在轨运行时产生的多种辐射效应,在北斗三号导航卫星M15/M16上配置了高能质子及单粒子风险监测载荷.这是国内首次提出在该轨道开展空间高能质子能谱(3～300 MeV)、粒子辐射LET谱(1～100 MeV/(mg/cm2))、典型器件单粒子翻转及辐射剂量(0～2x 106 rad(Si)...     

BC501液体闪烁体对n-γ及能量的分辨与其尺寸的关系

BC501液体闪烁体广泛应用于探测快中子，但测量伴随着很高的γ本底。为寻找具有较好的n-γ及能量分辨的BC501闪烁体，利用脉冲上升时间法，对几种不同尺寸的BC501闪烁体进行n-γ及能量分辨测量。在下阈0.75和1MeV下，分别测量了Am-Be中子源的n-γ分辨谱以及相同条件下的γ上升时间-幅度谱。测量了d-T中子源14MeV的反冲质子脉冲高度分布。对不同尺寸BC501闪烁体的n-γ及能量分辨进行了比较。实验表明，综合考虑n-γ和能量分辨，闪烁体的体积不应太大，长度应在保证效率的条件下适中选择。      

600kV高压倍加器大厅内X-γ照射量率和能谱的初步测定

一、引言600 kV高压倍加器,通过T(d,n)~4He、D(d,n)~3He等核反应可产生14 MeV和2.5MeV的快中子,中子产额可达10~(11)n/s。其屏蔽设计情况,以及运行中可能产生的中子辐射场分布,在文献[1]中已有报道。在用该高压倍加器作引出质子束对光调束(质子束轰击铁靶)和离子注入等工作时,所产生的X、γ射线的照射将是主要的。测量和掌握高压倍加器上产生的快中子和X、γ