ST—451液体闪烁体中子探测器效率的测量

利用伴随粒子飞行时间方法，通过测量１４．７ＭｅＶ中子在聚乙烯和碳样品上的次级中子谱，得到了在０．９９－１４．７ＭｅＶ能量范围内ＳＴ－４５１液体闪烁体中子探测器的探测效率值，其总误差＜４．７％，其中统计误差＜３．５％。     

18－27MeV中子能区的有机闪烁体探测器的效率刻度

通过对Ｔ（ｄ，ｎ）￣４Ｈｅ反应的中子角分布测量，刻度了芪晶体的探测效率，能量范围为１８—２７ＭｅＶ。     

18—27MeV中子能区的有机闪烁体探测器的效率刻度

通过对Ｔ（ｄ，ｎ）＾４Ｈｅ反应的中子角分布测量，刻度了Ｄｉ晶体的探测效率，能量范围为１８－２７ＭｅＶ。     

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。     

快中子探测器的效率刻度

本文叙述了用n-p散射方法刻度快中子探测器效率的基本原理、实验方法和测量结果。400 keV氘束轰击T-Ti靶,由T(d,n)~He反应得到15.2 MeV的中子,散射体是一个圆柱塑料闪烁体(φ2.2×3cm),飞行距离2m,时间分辨率约1.5ns,效率测量的能区范围为1—14MeV,对多次散射和几何条件作了修正,总的误差约2%。     

液体闪烁体探测器中子解谱方法研究现状及发展

中子解谱是中子探测的一项关键技术.利用液体闪烁体探测器求解中子能谱本质上是核物理领域的一个反演问题.简要介绍了液体闪烁体探测器结构及工作过程,概述了基于该类探测器的中子能谱求解原理,重点对各种解谱方法进行了数学描述,对其求解过程进行了归纳总结,最后指出了中子能谱求解方法的发展趋势.     

基于塑料闪烁探测器的飞行时间系统

为有效鉴别、监督在北京HI-13串列加速器的次级放射性核束装置上的次级束并确定其能量，研制并建立了一套基于塑料闪烁探测器的飞行时间系统。本工作结合^1H（^17F，p）^17F的厚靶实验对新建立的飞行时间系统进行测试。     

电制冷高纯锗探测器宽能区效率刻度

介绍电制冷高纯锗探测器在宽能区探测效率曲线刻度方法,提出并验证了在无低能标准源时可采用~(157)Gd冷中子瞬发γ源进行代替。实验中使用探测效率分段对数拟合及整体对数多项式拟合,对两种拟合方式进行对比,并使用~(152)Eu缓发源和~(157)Gd、~(35)Cl冷中子瞬发γ源能量相交区域进行拟合和误差计算。实验结果表示:整体拟合的计算相对简单,但分段拟合获得数据更为准确,相关性更好。无低能标准源可用时,使用~(157)Gd(n,γ)源效果更佳。     

液体闪烁体探测器对PuC源中子能谱的测量

目前,正在进行的大亚湾中微子实验中,中国原子能科学研究院承担了与中微子探测器刻度相关的研究工作。其中,238Pu-13C同位素中子源所产生的6．13MeV伽马射线和中子是中微子探测器重要的能量刻度源。为了能对能量刻度工作进行详细的模拟和研究,需要了解PuC源的中子能谱。     

液体闪烁能谱仪测量氚的效率刻度方法研究

本文研究了液体闪烁能谱仪测量低能核素氚的效率刻度方法。分析了不同化学猝灭剂(酸碱试剂、硝基甲烷、四氯化碳、丙酮)和颜色猝灭剂(铬酸钠)对液体闪烁能谱仪测量氚的猝灭影响。对每种猝灭剂,分别采用样品道比(SCR)法、样品谱(SIS)法和外标谱指示参数(SQP(E))法进行效率刻度,并比较3种方法的适用性。结果表明:多种化学猝灭剂引起的猝灭可归一为化学猝灭进行效率刻度;颜色猝灭与化学猝灭的校正曲线差异较大,该现象与所使用的效率刻度方法无关;SCR法不适合低放射性活度或高猝灭水平的氚样品分析,SQP(E)法与样品计数率无关,尤其适合低放射性活度样品的效率刻度,而SIS法对高放射性活度样品分析准确性很高,结合SQP(E)和SIS法,可实现对不同猝灭水平样品的准确效率刻度。     

溴化镧探测器在1–10MeV能区的能量刻度

溴化镧(铈)(LaBr3(Ce))闪烁探测器具有较高的能量分辨和较高的探测效率,在中子质询非破坏性检测爆炸物、违禁品及地雷等研究领域发挥了重要作用。本文提出了中子场中LaBr3(Ce)探测器宽能范围的刻度方法:分别测量中子诱发NH4Cl和三聚氰胺(C3H6N6)的瞬发能谱,对比后确定了各核素的特征峰,获得了1–10MeV能区的能量刻度曲线。采用二次多项式及三次多项式拟合,能较好地区分被测特征核素。     

基于MPD-4电子学插件的液体闪烁体中子光响应特性实验研究

中子光响应函数是液体闪烁体探测器的重要参数,准确的光响应函数和探测阈值是精确确定中子探测效率的基础。近年来,专门用于液体闪烁体中子探测器的高集成度新型电子学插件（Mesytec公司的MPD-4）广泛应用于中子探测系统中,该电子学插件集成了脉冲高度（PH）、脉冲形状甄别（PSD）和恒比定时（CFD）测量功能,且1个NIM插件即可实现4路探测器的同时测量。对于同一中子探测器,利用这一电子学系统与传统电子学系统对中子的光响应函数进行了实验比对,结果表明,两套系统得到的中子光响应函数具有明显的差异。因此,在使用MPD-4电子学系统进行中子探测的实验中,需对光响应函数进行重新标定。     

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。     

MeV能区HPGeγ探测器本征效率和γ剂量的确定

使用多线γ放射源、氯化钠热中子俘获γ射线源、￣（１９）Ｆ（ｐ，αγ）源以及镍热中子俘获γ源来得到全能峰、单逃逸峰和双逃逸峰在７００－９０００ｋｅＶ能区范围内探测器本征效率值随能量变化的曲线。所得结果用来确定镍热中子俘获γ场，￣（１９）Ｆ（ｐ，αγ）反应γ场及反应堆重水循环系统上￣（１６）Ｏ（ｎ，ｐ）￣（１６）Ｎ反应γ场的γ剂量，并将其与用电离室测试的结果进行比较。     

闪烁体中子探测器读出ASIC-MaPMT_v10性能测试的设计与实现

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)工程通用粉末衍射谱仪(General Purpose Powder Diffractometer,GPPD)使用二维位置灵敏型闪烁体中子探测器(Position-sensitive Scintillation Neutron Detector,SSND)来获取中子击中位置和时间信息。MaPMT_v10是由中国科学院高能物理研究所电子学组专门为闪烁体探测器前端电子学读出研发的一款专用集成电路(Application-specific Integrated Circuit,ASIC)。为了使该芯片更快地应用于CSNS工程项目中,设计了针对该芯片的测试电路板。该电路板既能在电子学实验室对MaPMT_v10进行各项性能测试,又能直接连接光电倍增管,与探测器组进行联合调试。本文介绍了MaPMT_v10的测试电路板,并给出了该芯片积分非线性(Integral nonlinearity,INL)、噪声等测试的方法和结论。利用本文搭建的测试平台,得到了MaPMT_v10可靠的性能测试结果,该芯片正常稳定和运行可靠。     

微小角中子散射谱仪的高分辨中子闪烁体探测器研究

微小角中子散射谱仪是中国散裂中子源(China spallation neutron source,CSNS)工程目前在建的谱仪之一,为了实现微小角散射模式下中子衍射的精确测量,要求中子探测器的位置分辨≤2 mm、探测效率≥60%@0.4 nm。在此物理精度需求下,研制了基于⁶LiF/ZnS(Ag)闪烁屏、波移光纤阵列和硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)结构的位置灵敏型闪烁体探测器,以实现热中子的高效率和高分辨实时探测。探测效率测试以标准3He管的入射中子数归一化计算得到,位置分辨通过含有“CSNS”字样的含硼铝板验证。本文详细研究了0.5 mm直径波移光纤的光传输性能,对比了不同硅光电倍增管的增益和热噪声特性,并以此设计了有效面积为300 mm×300 mm的探测器工程样机。经测试,该探测器的位置分辨为1.2 mm×1.2 mm,探测效率为(61.8±0.2)%@0.4 nm,达到了工程设计指标,满足了CSNS工程微小角谱仪的中子衍射测量需求。     

液体闪烁体探测器n/γ甄别方法的现状与发展

n/γ射线甄别是中子探测的一个关键技术。简要阐述了液体闪烁体探测器中利用脉冲形状甄别n/γ射线的基本原理,综述了传统的基于模拟技术的n/γ射线甄别方法和近年来出现的基于数字技术的n/γ射线甄别方法,同时探讨了各种方法的原理和特点,并指出n/γ射线甄别方法的发展趋势。     

用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置

本工作优化设计建立了1套可用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置,并基于该装置开展了性能测试。结果表明,装置运行状态稳定,各项指标均在可接受范围内。同时开展了对²⁵²Cf源和标准Pu样品的实验室模拟测量等中子多重性测量研究。结果表明,该测量装置的探测效率好于15%,测量相对标准偏差为8.6%,表明在条件允许时,通过长时间信号采集,该中子多重性测量装置有能力替代基于³He管的中子多重性测量装置,通过中子多重性分析完成核保障中核材料衡算定量测量任务。