基于延迟块读出的多丝正比室探测器的研制

为了验证延迟块读出法(Delay-line Readout Method)在大面积中子探测器位置测量中的可行性,研制了一整套应用于中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)工程的二维位置灵敏多丝正比室(Multi-wire Proportional Chamber,MWPC)探测器原型样机。入射粒子在探测器中的位置信号首先通过一组5 ns延迟块在相反两端输出,再进入高精度时数转换器(Time to Digital Converter,TDC)电子学系统,转换为时间差数字信号的方式记录下来,最后运用root软件进行数据分析。分析结果表明:从绘制的二维图中能看到α源3个不同位置坐标,与α源的摆放位置一致且位置分辨均好于2 mm,说明研制出的MWPC探测器与延迟块读出法能完美匹配起来,达到高精度的位置测量需求。     

细网型倍增管R5924的阳极和倍增极的时间特性

北京谱仪Ⅲ中的飞行时间探测器将采用滨松公司生产的细网型光电倍增管R5924。为了获得多个倍增极的输出信号，对其进行了相应的改进，利用弱契伦科夫光，研究了其阳极和倍增极的时间特性，并作了比较，结果表明相同条件下它们的时间分辨与所收集的电子数有很大关系。     

高分辨中子闪烁体探测器读出电子学研制

能量分辨中子成像谱仪是中国散裂中子源当前在建的谱仪之一,其衍射探测器90°分区采用6LiF/ZnS中子闪烁体探测器作为探测设备。为实现探测器高位置分辨,读出电子学系统采用了一种电容网络复合读出电路和电荷重心法相结合的实现方法,并研制了电子学样机。该样机由电容网络复合读出电路、前置放大板和数字读出板三部分组成,基本功能验证完成后,分别在实验室和中国散裂中子源的20号束线上进行了相关性能参数测试,测试结果显示：电子学的积分非线性≤0.95%,时间分辨约为12 ns;探测器位置分辨为1 mm、探测效率为65%@1.6?,均达到了工程设计指标。该样机的成功研制为能量分辨中子成像谱仪未来顺利开展谱仪实验提供了可靠的技术保障。     

用于中子成像探测器的混合掺杂nMCP模拟及优化

为了给CSNS中子谱仪提供性能优异的能量分辨中子成像探测器,本文设计了兼具高探测效率和高位置分辨的中子探测器.根据中子灵敏微通道板(nMCP)的中子探测原理和信号产生机制,使用Geant4建立nMCP的模拟模型以及位置分辨的计算模型,使用蒙特卡罗模拟对硼钆混合掺杂nMCP的探测效率和位置分辨2个关键性能展开了优化,并对nMCP中由中子入射位置不同产生的响应不均匀性进行了研究.结果表明:对于8μm孔径,10μm孔间距,1°倾角的nMCP,混合掺杂摩尔百分比为10的B2O3和摩尔百分比为0.4的Gd2O3,在保持15μm位置分辨的同时可以最高达到28％的探测效率.相对于无倾角的nMCP,在有通道倾角的nMCP中这种响应不均匀现象更加严重.本文的模拟结果为开发用于能量分辨中子成像的高性能nMCP提供了有力的数据支持.     

GEM探测器高速数据采集系统设计

介绍了基于以太网的GEM探测器高速数据采集系统的设计。该系统将GEM探测器输出的电荷信号转换为数字信号并写入FPGA进行分析和处理,处理后的数据通过千兆以太网进行传输。主机电脑接收以太网传输的电荷信号的位置信息,绘制电荷信号的位置分布图。实验测试表明:该系统能检测到探测器输出的位置信息并绘制出X射线信号的位置分布图。     

Time calibration for the end cap TOF system of BESⅢtime-of-flight detector, oiYline calibration, time resolution

The time calibration for end cap TOF system of BESIII is studied in this paper. It has achieved about 110 ps time resolution for muons in dimu events. The pulse height correction using electronic scan curve and the predicted time calculated using Kalman f     

Neutron beam monitor based on a boron-coated GEM

A new thermal neutron beam monitor with a Gas Electron Multiplier （GEM） is developed to meet the needs of the next generation of neutron facilities. A prototype chamber has been constructed with two 100 mm×100 mm GEM foils. Enriched boron-10 is coated on     

用γ放射源测量闪烁体衰减长度的研究

介绍一种利用γ放射源测量闪烁体的衰减长度的方法.这种方法测量速度快,准确性高.在与用宇宙线测量和GEANT4模拟进行比较中,其结果基本一致.这种方法适合闪烁体的批量检测.     

磁控溅射制备碳化硼薄膜的结构与成分分析

近年来国际上³He资源的短缺造成了基于³He的中子探测器高昂的成本,而以碳化硼薄膜作为中子转换层的硼基中子探测器逐渐成为了最有前景的替代方案。通过直流磁控溅射制备了Ti/B₄C多层膜,并使用透射电子显微镜（TEM）、飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对薄膜的结构与成分进行表征。结果表明：Ti层存在结晶情况;H、O、N元素为薄膜内部的主要杂质,且多分布于Ti层与B₄C-on-Ti过渡层中;更高的本底真空度能够降低碳化硼薄膜内的杂质含量,提高B含量占比;中子探测效率测试结果证明本底真空度的提高能够有效提高碳化硼中子转换层的效率。     

用于中子谱仪密闭型气体探测器的密闭腔研制

为避免高压气瓶带来的人身安全问题、不便携问题和污染工作气体排放问题,气体探测器已由流气型转化为密闭型。密闭型气体探测器可拓展气体探测器的应用范围,提高气体探测器竞争力,其缺点是腔内杂质气体会累积,影响探测器的性能（增益、分辨率和效率）和出现高压打火。本文采用螺旋弹簧密封实现密闭腔的动态高真空密封,采用铝和不锈钢复合板过渡实现铝和不锈钢焊接,采用高温烘烤、真空泵组抽高真空等方法实现密闭腔体净化,尤其是将铝表面微弧氧化技术用于真空腔体的净化。密闭腔微弧氧化后的杂质气体生成率相比未氧化的降低12.1%,杂质气体中氢气含量降低36%,水蒸气、一氧化碳和二氧化碳含量几乎下降1个数量级。腔体1 a内产生的杂质气体含量为0.006%,2个月内产生的水分含量为0.000 5%,可保证探测器2个月内不发生高压打火。研制出的密闭腔体满足中子谱仪密闭型气体探测器物理要求。