^3He球形正比计数器热中子探测效率研究

导出了球形计数器中子探测效率与其结构参数的关系。计算和测量了~3He球形正比计数器对一已知温度麦克斯韦谱中子的探测效率,计算值与实验值在实验误差以内相符。     

球形~3He正比计数管研制

介绍了ZJ230球形3He正比计数管研制的过程,包括工作原理、3He气体的要求、结构设计、中子灵敏度测试、坪特性测试以及角度响应测试等。项目研制了Φ30、Φ50和Φ100 mm三种充3He气体的球形正比计数管。该球形正比计数管满足设计要求,可用于环境安全中子辐射监测和中子能谱的测量。     

^3He正比计数管性能研究

^3He正比计数管作为一种气体探测器，在中子测量领域有着广泛的应用，如位置灵敏测量、飞行时间测量、石油勘探测量、核材料衡算测量等。中子测量技术是核保障领域一种重要的非破坏性分析方法（NDA），广泛应用于核材料衡算与控制当中的测量分析。核保障领域的中子探测器通常采用^3He正比计数管。     

3He球形4π中子探测器的设计研究

介绍了一新型的用于(n,2n)反应截面测量的由“80根3He正比计数管和聚乙烯慢化体”组成的3He球形4π中子探测器的优化设计,并采用蒙特卡罗方法计算了探测器系统的单位中子能量注量响应,提高了探测器的设计效率,也为实验验证提供参考依据.     

~3He正比计数器探测效率模拟及灵敏度刻度

利用Monte Carlo程序研究了3He正比计数器慢化体厚度与探测效率的关系,单能中子及Hess谱中子模拟给出5 cm的聚乙烯慢化体优化厚度。利用天然中子本底对探测器装置进行测试,并对探测器灵敏度进行了刻度。     

基于Geant4的正比计数器能量响应分析

重点研究了圆柱形正比计数器对不同能量γ射线的响应情况,利用蒙特卡罗方法计算了各能量 γ射线在计数器中的沉积能量值,鉴于气体中原子电离的统计涨落特性,在沉积能量的基础之上利用统计学方法简单计算了原子电离所产生的离子对数,并将其近似为计数器的能量响应情况.提供了一种正比计数器能量响应的分析方法,并利用这种方法分析了正比计数器的能量响应特性.     

用^252Cf自发裂变中子源刻度中子探测器效率

使用标准的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ程序计算了几种闪烁中子探测器的效率曲线，同时又用＾２５２Ｃｆ自发裂变中子源中子对效率曲线的低能部分进行了实验刻度。通过实验值对计算值归一把刻度点与计算曲线结合起来，按照实验点的走向修正了计算效率曲线的近阈部分。文章着重叙述实验刻度的技术。     

中子计数器探测效率的校准

设计制作了一个 BF3长硼中子计数器 ,采用伴随粒子法标定了其中子探测效率 ,约为 3.17×10 -4 ( 1± 18% )。利用这个中子探测器测量了中子管脉冲中子产额 ( 10 7/ pulse)     

慢中子正比计数器探测效率研究

推导出典型几何计数器中子探测效率及热能谱修正系数。~3He和BF_3计数器热中子探测效率实测值与理论预言值满意地符合。在E>0.1eV能区,仅考虑~3He(n,p)反应的理论值低于蒙特卡罗计算值[已计及(n,n)反应]和实验值,而实验数据与蒙特卡罗计算结果较好地符合。     

不同温度下~3He 计数管热中子灵敏度测定

采用 DOT3.5(R,Z)迁移程序和 CITATION(R,Z)扩散程序,对含有~(252)Cf 中子源的石墨棱柱装置进行了通量分布计算,并用 DOT3.5(R,Z)程序计算了计数管对热通量的扰动因子。测量了~3He 和 BF_3(WL-6307)计数管的热中子灵敏度;测量结果表明,在20—150℃内,~3He 计数管热中子灵敏度几乎是不变的。     

组织等效正比计数器测量系统的建立

对组织等效正比计数器（TEPC）的方法原理和性能进行了初步研究,在此基础上,建立了1套TEPC测量系统,用于测量中子、γ混合辐射场的吸收剂量及剂量当量。中子辐射场通常伴随有γ辐射。根据对混合辐射场测量得到的微剂量谱,将γ辐射的剂量贡献部分从中子辐射中区分出来。依据具体实验环境,使用蒙特卡罗方法进行了模拟计算。计算结果与实验数据取得较好的一致性,从而验证所建立的TEPC测量中子辐射场吸收剂量的方法是可行的。     

新型涂硼正比计数器研制及其实验测试和模拟计算

本文将10 B粉与1,2-二氯乙烷溶剂、芳华树脂粘结剂混合研制了中子灵敏层10 B膜,以此制作一新型涂硼正比计数器。为增加探测效率,除管内壁涂硼外,在管内增置了14片双面涂硼环氧薄片,并用241 Am-Be源测试了其性能。活度为3.7×109 Bq的241 Am-Be源实验表明:此新型涂硼正比计数器坪长约150V,坪斜为8.2%/100V(750~900V);工作电压为800V时测得新型涂硼正比计数器的计数率为50s-1,灵敏度为0.71cm2。与管内壁仅涂硼的正比计数器相比,新型涂硼正比计数器中子灵敏面积增加到3.15倍后,探测器坪长从80 V增至150 V,坪斜从12.4%/100 V改进到7.58%/100V,灵敏度提高到2.63倍。同时,以基于蒙特卡罗方法的Geant4平台,模拟计算单能中子及241 Am-Be源中子照射包裹高密度聚乙烯慢化材料的新型涂硼正比计数器的响应和探测效率。241 AmBe源模拟结果和实验结果吻合较好。实验测试及模拟结果表明,涂硼技术与增加灵敏面积相结合的正比计数器的设计较成功。     

Measurement of Neutron Flux Distribution in Critical Assembly with Position-Sensitive Helium-3 Proportional Counter

Neutron flux distributions in the Kyoto University Critical Assembly were measured with a position-sensitive ³He proportional counter. The authors examined the results of the first attempt to apply the position-sensitive counter for such measurement in the critical assembly. Some problems to be solved were drawn from the present examination for the further development of this type of counters. The counter had a sensitive length of 118 cm and an outer diameter of 2.5 cm. The counting gas was a mixture of ³He (270 Pa) and CF₄ (3×10⁴Pa). The observed distribution was very similar to that measured with the conventional gold wire activation method. The position resolution was 2.7 cm in the experimental condition. The measurable neutron flux (at peak position) was limited to the order of 10⁴ n-cm^?2-s^?1 due to the pileup of signal pulses. The counter was a useful tool to quickly measure the flux distribution in the assembly.     

圆柱形正比计数管倍增研究

通过分析圆柱形正比计数管内电场强度,运用Diethorn公式得出自制圆柱形正比计数管内倍增发生在距阳极30μm以内区域;其最小工作电压为370~670V,且随阳极和阴极直径增加而升高,但随阴极变化较缓慢。正比计数管阳极丝直径减小导致其附近电场强度增强,工作气压降低可使其平均自由程增大,这些均会增加管内次级电子数而使倍增因子增大。采用细阳极丝、低工作气压既可降低正比计数管最小工作电压,还能优化其放大性能,使其更适合于深空中的辐射剂量测量。     

三种流气式正比计数管的性能比较

主要对现在使用比较多的三种流气式正比计数管做比较,包括外观、坪曲线、效率.通过对比发现不足,改进生产工艺,提高计数管的生产水平,同时可以根据需求选择适当对应的计数管.     

低本底测量用的6路~3He计数管电子学组合装置

本文介绍一个结构紧凑,对本底中子有良好屏蔽效果的多路中子探测装置。装置内有6路~3He计数管—前置放大器—主放大器—甄别器,一个求和电路和高压电源,每一路均有模拟信号和甄别信号输出。