10 MeV中子引起的238U、209Bi和Fe的次级中子双微分截面测量

８－１３ＭｅＶ中子能区次级中子双微分截面的测量数据至今很少。联合使用中国原子能科学研究院建成的常规多探测器快中子飞行时间谱仪和相继创建的非常规快中子飞行时间谱仪进行了１０ＭｅＶ中子对＾２３８Ｕ,＾２０９Ｎｉ和Ｆｅ的次级中子双微分截面的测量,并将结果和理论计算结果进行了比较。     

伴随粒子型快中子飞行时间谱仪

描述了伴随粒子型快中子飞行时间谱仪的原理、构成和性能,着重介绍了改善时间分辨和降低测量本底的措施及效果。还给出了中子探测器效率响应曲线的刻度方法。     

多探测器快中子飞行时间谱仪

描述了一台串列加速器HI-13上的多探测器快中子飞行时间谱仪,并与国际上同类谱仪进行了比较。本谱仪主要用于能量大于8 MeV的快中子散射实验、次级中子双微分截面及带电粒子引起的出射中子能谱的测量。简要介绍了谱仪各主要部分(包括零信号拾取筒、氘气体靶、探测器、电子学等)的结构和特性及其在快中子实验中的应用。     

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     

快中子飞行时间谱仪中n-γ分辨电路系统及其调试

一、引言利用快中子飞行时间谱仪测量中子核参数的实验中,往往伴随较强的γ本底。而液体闪烁探测器对γ又是灵敏的。为此,需要在谱仪中加进n-γ分辨电路,以降低γ本底,提高测量精度。     

用薄膜~(252)Cf源测定ST451快中子探测器的相对效率

本文叙述了用飞行时间测量~(262)Cf瞬发裂变中子能谱来刻度ST 451探测器的快中子相对效率响应的方法。在飞行时间谱仪中,一个流气式的微型电离室作为裂变碎块的探测器。文中给出了对实验数据的处理和修正的过程。得到了阈值分别为0.420、0.625、0.825、1.168、1.565和1.882MeV中子能量从几百keV到10MeV范围内的相对探测效率。实验结果与用Monte Carlo方法计算的效率作了比较。     

利用飞行时间方法测量快中子能谱

在直径1.2米的回旋加速器上,建立了应用飞行时间方法的快中子能谱仪。利用回旋加速器的自然调制,获得了相位稳定而宽度不大于5—6毫微秒的脉冲中子源。中子探测器由有机晶体及作用快的光电倍加管组成,上升时间约为2—5毫微秒。测量中子飞行时间的单道时间分析器,是根据延迟符合的原理建立起来的。晶体二极管的并联符合线路,作为最简单的单道时间分析器,存在着下述缺点:它的分辨时间随输入脉冲幅度改变,在测量宽能量范围的中子时,会使中子能谱产生畸变。为了避免上述缺点并改善谱仪分辨能力,根据苏联符拉索夫等于1957年创造的差分单道时间分析器的设计原理,我们建成了一台快中子能谱仪。经过实验测试证明,性能达到苏联同类型谱仪的水平。     

电流模式飞行时间中子能谱测量方法研究

中国散裂中子源在中子学性能调试期间需要发展快速的中子能谱测量系统,希望在一个或几个质子脉冲周期内获得中子能谱。本研究发展了一套高探测效率的电流模式飞行时间能谱测量系统,测量系统由锂玻璃探测器、NI-PXIe-5122数据采集卡、Lab VIEW数据采集控制软件、高压电源等组成。在绵阳研究堆极化中子反射谱仪中子束线上开展了电流模式飞行时间中子能谱测量系统测试,分别测量了中子能谱和中子通量。同时,利用脉冲计数模式飞行时间方法和金箔活化法分别测量了该中子束线的中子能谱和中子通量,将测得的数据与电流模式飞行时间中子能谱测量系统测量结果进行对比,验证了电流模式飞行时间方法测量中子能谱和中子通量的可靠性。     

252Cf裂变γ射线伴随飞行时间法刻度液体闪烁体中子探测效率

宏观检验实验是检验核数据正确性的重要实验方法之一。液体闪烁体中子探测器是中子核数据宏观检验实验中快中子能谱测量的主要探测器,其探测效率曲线的准确性关系到实验结果的精度。本文采用²⁵²Cf中子源的伴随γ射线和飞行时间法测得了液体闪烁体对2.0～10.0 MeV中子的相对探测效率曲线,同时利用飞行时间法和400 kV脉冲中子发生器的d-D反应中子源测得了2.9 MeV单能中子的绝对探测效率。将相对探测效率曲线归一到单能点的绝对效率,得到探测器在这一能区的绝对探测效率曲线。使用蒙特卡罗程序NEFF模拟相同参数的液体闪烁体探测器对10.0 MeV以下中子的探测效率曲线。最后将实验结果与模拟结果对比,结果表明实验得到的探测效率曲线合理、准确。     

1-30MeV能区液体闪烁体中子探测器的效率刻度

利用HI-13串列加速器上的多探测器快中子飞行时间谱仪,在1～30MeV能区内测量了1个φ5.08cm×5．08cm的BC50A1型液体闪烁体探测器的光响应函数。将测得的光响应函数作为初始条件,利用两个蒙特卡罗程序（NEFF和SCINFUL）模拟了探测器的探测效率。     

双闪烁体快中子飞行时间谱仪

一台由散射闪烁体和中子探测器及其屏蔽准直系统、α粒子探测器和相应的电子学仪器组成的双闪烁体快中子飞行时间谱仪已经建立,并在研究D(n,n)D和D(n,2n)P反应中获得了满意的结果,文章介绍了它的工作原理、结构、主要性能和应用。     

CSNS带宽限制中子斩波器系统性能研究

带宽限制中子斩波器是飞行时间型中子散射谱仪上的重要设备之一,其性能的优劣影响着谱仪的测试效率.依靠周期性转动的转盘,带宽限制中子斩波器可用于中子波长范围的选择和脉冲周期重叠背底的滤除,提高信噪比.基于安装在中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)通用粉末衍射仪上的带宽限...     

238U裂变电离室测量25.5MeV中子注量率

在飞行时间谱仪测量中子能谱的基础上,利用²³⁸U裂变电离室测量了中国原子能科学研究院HI-13串列加速器产生的25.5MeV中子注量率。为验证该裂变电离室测量快中子注量率的可靠性,在中国原子能科学研究院5SDH-2串列加速器上,利用该电离室和伴随α粒子装置同时测量14.8MeV中子注量率,结果在不确定度范围内一致。     

双转子中子散射飞行时间谱仪

在中国原子能科学研究院的重水研究性反应堆上设计建造了一台双转子中子散射飞行时间谱仪。该谱仪采用高速同步双转子(最高转速为15000r/min)系统,并在90°角范围内配置54支~3He管(可扩展为108支)记录散射中子,散射中子讯号由飞行时间编码单元编码后送入DG-10/SP微机数据获取系统,该系统采用了通用智能接口并具有实时显示54路谱的功能。该谱仪还在转子本体中填入大量含硼含氢物质,在费米转子准直系统中采用超薄(0.025mm)钆(Gd)片作为芯片,既增强了准直效果,又使转子系统屏蔽快中子本底的能力增强10倍,解决了径向水平孔道本底高的困难。谱仪指标:单能入射中子能量范围5 200 meV,分辨率AE/E～(3—8)%,样品上单色中子强度～10~3S~1·cm~2。信号本底比优于20:1,在转速为13000r/min时连续工作10 d,相位及速度漂移均不大于0.04%。     

双转子稳速稳相控制器

本文介绍用于双转子广角热中子散射飞行时间谱仪中的双转子型中子束脉冲化单色化装置的控制系统,阐述了控制器方案设计及性能指标。     

涂硼正比计数管慢化体对中子探测效率影响研究

涂硼正比计数管是一种常用的反应堆源量程探测器,对热中子测量有很高的探测效率,对于快中子反应堆则需要增加合适的慢化体,提高中子探测效率。本文利用蒙特卡罗程序MCNP,模拟计算涂硼正比计数管在不同慢化体厚度的情况下,对各能量单能中子的相对探测效率和绝对探测效率,得到在不同慢化体厚度下,计数管的相对探测效率和绝对探测效率与中子能量的关系。最后针对快中子反应堆的典型中子能谱,模拟计算涂硼正比计数管在不同的慢化体设计时的探测效率,得出了一种优化的慢化体设计方案,对快中子反应堆核测量系统设计具有一定指导意义。     

MRPC探测快中子研究

介绍了多气隙电阻板室(MRPC)的结构和原理,用蒙特卡罗方法计算了MRPC对快中子的灵敏度,并进行了脉冲中子实验。实验表明,MRPC有望用于飞行时间法测量快中子能谱。     

TMSR白光中子源能量分辨率函数的模拟研究

白光中子源及飞行时间谱仪的能量分辨率函数描述了谱仪装置测量中子能量的分辨率与所测中子的能量之间的函数关系。能量分辨率函数用于中子共振截面测量实验数据分析，对确定共振峰参数至关重要。本工作利用Geant4蒙特卡罗工具包构建了TMSR白光中子源的中子产生靶系统模型，模拟了中子在靶系统内由产生到溢出靶系统的整个物理过程，获得了不同能群中子从产生到溢出的时间分布。基于RPI能量分辨率函数形式，对时间分布进行拟合分析，获得了一套合适的参数，用于确定TMSR白光中子源飞行时间谱仪的中子能量分辨率函数。     

241Am-Be中子源快中子成像研究

中子成像是一种与X射线成像互补的无伤探测技术。快中子比热中子等低能中子具有更强的穿透力而适合更厚材料的检测。但是快中子难于探测使得快中子成像研究直到最近几年才受到人们的重视。同位素和加速器中子源适合发展可移动中子成像无伤检测系统，而且同位素中子源还有发展便携式无伤探测系统的潜能。本文介绍作者利用同位素中子源241Am-Be开展快中子成像研究的初步结果。     

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。