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。     

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。     

闪烁法测量伴随~3He粒子的中子飞行时间谱仪

在D(d,n)~3He反应中,目前常采用Si(Au)面垒型半导体探测器测量伴随粒子。半导体探测器的能量分辨率高,是这种方法的优点,但由于~3He粒子能量低,电荷灵敏前置放大器所给出的~3He信号幅度小,容易受到噪声以及干扰信号的影响,因而谱仪的时间分辨性能不容易做得很好。比如Ohio大学的中子飞行时间谱仪,出射~3He粒子的能量为650     

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。     

重离子飞行时间谱仪

为配合HIRFL进行重离子核物理研究,我们建造了集质量、电荷鉴别及能量为一体的重离子飞行时间谱仪实验终端,该终端主要由一φ600mm的靶室,长度为0.5～3m(每0.5m可调)的飞行管道以及探测系统组成。质量鉴别由TOF方法来完成,所用的探测器组合时间分辨,对~(252)Cf源α粒子为200ps。利用ΔE-E探测器望远镜或BCS探测器进行产物的电荷鉴别。     

飞行时间法慢中子谱仪

本文介绍在回旋加速器上建立的飞行时间法慢中子谱仪的工作原理和实验装置。简述了谱仪的基本原理和银全截面测量的初步结果。飞行距离为9.24米,分辨率可达0.22微秒/米。     

半导体快中子谱仪

本文描述了一个由金硅面垒型探测器和锥形面聚乙烯薄膜辐射体所组成的快中子谱议。此谱仪具有结构简单、能量分辨率高、探测效率适中等特点,适用于2～10MeV范围的平行束快中子能谱测量。     

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。     

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。     

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。     

应用飞行时间方法测量快中子散射能谱

在1.2米回旋加速器上利用多道毫微秒飞行时间谱仪试测了能量为4.7及2.5兆电子伏的中子在铁上的散射能谱,定出了铁的第一激发能级数值为0.8兆电子伏。在能量为2.5兆电子伏时,还试测了碳及铀的散射中子能谱。     

用飞行时间法鉴别粒子的在线三体谱仪的改进

针对迴旋加速器加速相位的不稳定,研制了频率自动微调系统,并用靶上二体事件单能粒子的时间线谱作监控修复信号,减小了迴旋加速器等系统的不稳定而带来的时间幌动,将迴旋加速器上谱仪鉴别粒子的时间分辨降低到<3ns。     

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%。     

一台改进的充气飞行时间谱仪

在已有的基础上重新设计和研制了一台用于加速器质谱测量中进行同量异位素鉴别的充气飞行时间谱仪。介绍了该谱仪的原理、结构和调试结果。在入射能量分别为64．5和49MeV的情况下,用时间谱实现了^36S和^36Cl的鉴别。     

快中子飞行时间谱仪中光电倍增管的分压供电电路(ORTEC269)的改进

本文叙述了对使用在快中子飞行时间谱仪中的光电倍增管分压器电路(ORTEC269)管座的改进,改进后的时间探头的脉冲幅度、脉冲形状甄别和时间分辨的性能有了很大的改善。     

快中子伴随α粒子成像技术在包裹爆炸物检测中的应用

快中子伴随α粒子成像技术(API)用于爆炸物检测,可有效探测隐藏爆炸物,基于该方法设计了包裹爆炸物检测中子装置,模拟计算硅酸钇镥(LYSO)γ射线探测器的探测效率和能量响应,并与实验进行对比,符合较好。分别采用快中子非弹性散射直接测量方法和API方法对石墨样品进行对比检测实验,结果表明,API方法可有效抑制快中子与周围环境产生的强γ干扰信号;通过对石墨、水、三聚氰胺等进行实验测量,获得C、N、O元素的相对纯净谱。同时将洗衣粉、奶粉等干扰物与TNT、硝铵样品一起放置进行测试,得到多种样品在不同条件下的高信噪比谱数据,可为爆炸物的准确鉴别提供参考。     

快中子伴随α粒子成像技术在包裹爆炸物检测中的应用

快中子伴随α粒子成像技术（API）用于爆炸物检测,可有效探测隐藏爆炸物,基于该方法设计了包裹爆炸物检测中子装置,模拟计算硅酸钇镥（LYSO）γ射线探测器的探测效率和能量响应,并与实验进行对比,符合较好。分别采用快中子非弹性散射直接测量方法和API方法对石墨样品进行对比检测实验,结果表明,API方法可有效抑制快中子与周围环境产生的强γ干扰信号;通过对石墨、水、三聚氰胺等进行实验测量,获得C、N、O元素的相对纯净谱。同时将洗衣粉、奶粉等干扰物与TNT、硝铵样品一起放置进行测试,得到多种样品在不同条件下的高信噪比谱数据,可为爆炸物的准确鉴别提供参考。     

惯性约束核聚变实验中子飞行时间谱仪的时间测量插件

大型的惯性约束核聚变(ICF)设施都采用中子飞行时间(nTOF)探测系统测量离子温度.大阵列中子探测器系统作为国际上使用的最主要探测手段,已成为ICF诊断平均密度半径积<ρR>的标准技术.用于"神光Ⅲ"原型及主机的灵敏中子探测器阵列的时间分辨期望达到1 ns,为此探测器后的电子学系统的时间分辨期望达到100 ps.采用ACAM公司的GP2作为时间测量插件的核心芯片,我们研制了基于VME总线的多通道TDC时间测量插件,其时间分辨小于61 ps.     

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     

北京谱仪(BES Ⅲ)飞行时间探测器中的前置放大器

本文以BESIII的TOF探测器中的前置放大器为主要内容,详细介绍了该前放的设计理念、结构特点、性能参数及测试实验等方面的内容。论文着重讨论了该前放高增益高带宽,差分输出的设计特点以及对放大器参数的测试实验和老化实验。