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     

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。     

135°伴随粒子法D-T中子产额测量研究

研究了伴随粒子法D-T中子产额测量的各向异性修正因子的计算方法,计算给出了D束流能量20 ～ 600 keV范围135°随粒子法中子产额测量的各向异性修正因子数据,数据的不确定度约为1.4％.在兰州大学Z -300强流中子发生器上建立了135°伴随粒子测量法中子产额测量系统,并进行了实验测试,结果显示,在较长的测量距离下,α粒子多道幅度谱清晰,快中子与Si探测器反应产生的带电粒子的影响可忽略,D-T中子产额测量的不确定度不大于2％.     

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。     

伴随粒子法瞬发γ能谱测量技术研究

采用伴随α粒子符合方法测量了水、石墨、液氮样品的16O、12C、14N核素以及硝铵、三聚氰胺、尿素和模拟样品的D-T中子作用的非弹瞬发γ谱,利用反卷积对化合物的脉冲幅度谱进行了解谱,实验获得的元素份额与其化学成分比在10%内相符。     

90o伴随粒子法D-D中子产额测量修正因子计算

开展了90o伴随粒子法D-D中子产额测量中的修正因子理论计算方法研究,基于MATLAB软件平台,开发了用于修正因子计算的计算机程序。计算给出了厚靶条件下,入射氘能量在20–700 ke V范围,90o伴随粒子法D-D中子产额测量各向异性修正因子Rthick、中子和质子产额比(Yd,n/Yd,p)thick及总修正因子RY,并与早先的研究结果进行了对比,分析了计算结果的不确定度,总修正因子计算数据的不确定度约为2%。     

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。     

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率。采用金硅面垒半导体探测器测量α粒子。对靶室设计、氘束束流、氚靶等提出了技术要求。重点介绍了得到最佳α粒子能谱的方法。对测量中重要的修正因子也尽可能作详细介绍。给出了测量数据处理和计算的公式或方法。指出目前达到的测量误差在1％～1.5％。     

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率。采用金硅面垒半导体探测器测量α粒子。对靶室设计、氘束束流、氚靶等提出了技术要求。重点介绍了得到最佳α粒子能谱的方法。对测量中重要的修正因子也尽可能作详细介绍。给出了测量数据处理和计算的公式或方     

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。     

一台测量快中子辐射俘获截面的大液体闪烁探测器

为了测量快中子辐射俘获截面,我们研制了一台测量γ射线的球形液体闪烁探测器,其直径为1m,容积680l。该探测器属4π几何类型,探测器效率达80％以上。为了降低本底,除了用10cm厚的铅和40cm厚的石蜡建成屏蔽室外,还采用符合方法,使本底计数小于100cps。探测器已经在2.5MeV脉冲质子静电加速器上测量了金、钽和铥等元素的辐射俘获截面。     

90°伴随粒子法D-D中子产额测量修正因子计算

开展了90°伴随粒子法D-D中子产额测量中的修正因子理论计算方法研究,基于MATLAB软件平台,开发了用于修正因子计算的计算机程序.计算给出了厚靶条件下,入射氘能量在20-700 keV范围,90°伴随粒子法D-D中子产额测量各向异性修正因子Rthick、中子和质子产额比(Yd,n/Yd,p)thick及总修正因子RY,并与早先的研究结果进行了对比,分析了计算结果的不确定度,总修正因子计算数据的不确定度约为2％.     

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。     

快中子活化法测量炮弹炸药密度

本文介绍用14MeV中子活化法无损测量大口径炮弹炸药密度的原理及方法,并对一批炮弹用活化法与称量法的测盈结果进行比较,其相对误差在±2.5～5％之内。     

NaI闪烁体的快中子辐照损伤

中子瞬发γ活化分析(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis,PGNAA)是工业物料成分检测的最主要方法之一,该方法通过大体积NaI闪烁体探测器测量物料被中子活化后的瞬发γ能谱来分析物料成分。测量过程中,NaI晶体处于较强的快中子场中,该快中子场对晶体的辐照损伤是影响NaI探测器性能的最主要因素,而NaI探测器的稳定性直接决定了PGNAA整体设备的性能。本文基于中国工程物理研究院CFBR-Ⅱ(China Fast Burst Reactor Ⅱ)型反应堆,精确地测量了NaI闪烁体在裂变中子场的10~8 cm~(-2)、10~9 cm~(-2)、10~(10) cm~(-2)、10~(11)cm~(-2)、10~(12) cm~(-2)、10~(13) cm~(-2)、10~(14)cm~(-2)共7个中子注量照射后,NaI闪烁体组装的闪烁体探测器的性能变化。测量结果表明,NaI探测器除有较强的中子活化效应外,能量分辨率未发生显著变化,这为PGNAA设备中探测器的中子屏蔽设计和寿命估计提供了重要参数。     

用大角度伴随粒子法测量聚变中子产额及其校对实验

描述了用大角度（178.2°）伴随α粒子方法测量绝对D-T 聚变中子产额及其校对实验。为此,设计和加工了一套三叉管校对靶室,α粒子探测器分别置于与D∧ 束成90°、135°和178.2°的方向上,测量和比较了三个方向的α粒子谱和绝对中子产额。分析了实验误差来源,并对实验结果进行了讨论。     

游泳池反应堆内中能中子与快中子通量测定

用活化箔技术測定游泳池反应堆內中能中子与快中子通量谱。选择22种探测箔,其中9种是中能的,14种是快中子阈探測箔。探測箔放在1mm壁厚的鎘盒內照射。主要用γ譜仪测量絕对活性值,从而求出单核反应率。将0.28eV王18.5MeV的整个能区划分为470群。考虑鎘的屏蔽和探測箔的自身散射影响后的屏蔽,求出每一种探測箔在中能区各群的中子屏蔽因子,从而求得有效活化反应截面。在国产TQ-6計算机上,用多次迭代法求得近似中子譜。用蒙特卡罗方法求譜的誤差。从解得的譜計算出0.5MeV和1MeV以上各种探测器的中子活化平均截面。文中詳細介紹譜处理、譜誤差計算、活性测显等细节。給出探測箔特性参数、单核反应率及其誤差。并給出解得中子譜曲綫。最后討論迭代收斂与谱形起伏等问题。     

测量快中子能谱的载锂乳胶二面角法

本文利用~6Li(n,t)α反应测量了0.1—0.7兆电子伏能区的无定向快中子能谱。用二面角法改善了能量分辨率。     

γ/快中子图像测量系统闪烁体光输出特性的实验研究

强脉冲辐射场γ/快中子图像测量系统通常使用闪烁体作为源区信号的转换体。闪烁体的光输出和光学成像系统对闪烁光的收光效率是确定系统灵敏度及测量动态范围的关键参数。本文通过研究闪烁体与光敏器件在分离耦合条件下输出信号电流的变化规律,测量了YAG∶Ce³⁺、ST401、EJ200、EJ260和EJ264等5种无机/塑料闪烁体的相对光输出,研究了耦合距离对光学成像系统收光效率的影响。结果表明,实验测量闪烁体的相对光输出在不同耦合距离条件下具有很好的一致性,分离耦合时计算光学成像系统的收光效率需考虑闪烁体光输出各向异性的影响。