二维位置灵敏中子探测器AMBE源测试
2维位置灵敏中子探测器读出
强 激 光 与 粒 子 束
ＨＩ ＧＨ ＰＯＷ ＥＲ ＬＡＳ ＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩ ＣＬＥ ＢＥＡＭ Ｓ
Ｖｏ ． ３ １ ２ ，ＮＯ １ ．０
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文 章 编 号 ： １ ０ — ３ ２ ２ １ ） ０２ ９ — ４ ０ １４ ２ （ ０ １ １ — ７ １０
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（ｎ ｌｇｍｕ ） ａ ａｏ ｘ 对应 的输入 端 。多路 器 的开关 由一个 ６ ４位移位 寄存 器 （ ４ｓ ｉ—ｅ ｉ ｅ） ６ ｈｆ ｒｇｓ ｒ 所控 制 ， 同一 时刻 只 ｔ ｔ 且
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收 稿 日期 ：０ １Ｏ— １ 修 订 日期 ：０ １０ —６ ２ １一５１ ； ２ １－ ９０ 基 金 项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目（ ０ ７ １ ９ １７５２） 作 者 简 介 ： 伟 田 （９ ７ ） 男 ， 士 ， 究 方 向为 探 测 技 术 ｄ ｓ＠ ｍａｌｕｔ．ｄ ．ｎ 冀 １８一 ， 硕 研 ｗｔｈ ｉ ｓｃｅ ｕ ｃ 。 ． 通信作者： 沈激 ，ｈｎｉ ｕｔ．ｄ ．ｎ ｓ ｅｊ ｓｃｅ ｕ ｃ 。 ＠
占据 的空 间 。介 绍 了 ＶＡ６ＴＡ２ 片 的封 装 ， 出 了电 路 的 原 理 和 时 序 ， 行 了 线 性 和 电 子 学 噪 声 试 验 ， 果 ４ 裸 给 进 结 表 明 电 路 具 有 １ Ｃ 的线 性 动 态 范 围 ， ６ｆ 电子 学 噪声 仅 为 ７ ５个 电 子 电 荷 。 关 键 词 ： 热 中子 ； 探 测 ； 位 置 灵 敏 ； 读 出 ； 微 结 构 ； 厚 型 气 体 电 子倍 增 探 测 器
中子探测器原理
中子探测器原理中子探测器是一种用于检测中子的仪器。
它可以测量中子的数目和能量，从而用于许多应用领域，如核能、医学、材料科学等。
中子是一种无电荷的粒子，因此无法通过电磁场的方法进行检测。
中子探测器的原理是利用中子与物质作用的特性来进行中子的检测。
中子与物质作用主要有以下几种形式：1. 碰撞散射中子与物质中原子核或电子发生碰撞，使其运动方向发生改变，从而产生了散射。
被散射的中子会沿着散射方向继续运动，直到再次与物质相互作用。
2. 吸收中子与物质原子核碰撞后，被吸收进入原子核。
此时中子会释放出能量，使原子核发生变化，产生新粒子。
3. 俘获中子与物质原子核发生碰撞后，被原子核俘获成为一个中子和一个新的粒子。
俘获后的中子被固定在原子核内部，形成一个新的核同位素。
对于中子探测器，主要利用中子与原子核产生碰撞散射和吸收的过程进行中子探测。
根据不同的应用需求，中子探测器可以分为以下几类：1. 显微中子探测器显微中子探测器通常使用硼、锂等元素作为探测器材料。
当中子与硼、锂原子核发生碰撞后，会产生一系列反应，最终产生电子和正离子，从而形成放电电子流，进而测量中子的数目。
显微中子探测器可以测量单个中子，并可以获得中子的高精度测量结果。
2. 漫反射中子探测器漫反射中子探测器通常使用氢等元素作为探测器材料。
当中子与氢原子核碰撞后，被散射到不同方向上。
通过检测反散射中子的位置和方向，可以推断出入射中子的参数，从而获得中子的数目和能量。
3. 闪烁体中子探测器闪烁体中子探测器通常使用氚、硼等元素作为探测器材料。
闪烁体中子探测器的原理是利用中子与探测器材料中的元素产生反应时释放出的能量，激发闪烁体中的分子电子跃迁，形成一系列的光子。
通过检测光子的数量和能量，可以获得中子的数目和能量。
中子探测器的应用范围非常广泛，如核反应堆的监测、医学放射治疗、未爆炸物品探测等。
通过不同类型的中子探测器可以获得中子的不同参数，并在不同领域具有重要的应用价值。
中子小角散射实验及原始数据的处理
中子小角散射实验及原始数据的处理魏国海;刘祥锋;李天富;张莉;王雨;王洪立【摘要】中子小角散射技术是研究纳米尺度范围材料结构的有力工具.中子小角散射实验测量和原始数据的处理方法相对较复杂.为了获得样品的绝对中子小角散射强度数据,通常需要进行入射中子束强度、散射强度、样品的透射率、实验本底以及空样品盒的散射强度和透射率等多项实验测量.若要获取较宽散射矢量范围的实验数据,还要改变实验仪器设置,对同一样品进行几次测量.而对所测数据也需要进行多项处理,才可获得便于分析的小角散射强度曲线.本文简单介绍实验原理和测量方法,重点讨论原始数据的处理方法,其中详细讨论了各向同性散射数据的平均以及合并方法.【期刊名称】《核技术》【年(卷),期】2010(033)004【总页数】5页(P253-257)【关键词】中子小角散射;实验测量;原始数据处理【作者】魏国海;刘祥锋;李天富;张莉;王雨;王洪立【作者单位】中国原子能科学研究院中子散射研究室,北京,102413;中国国际工程咨询公司,北京,100048;中国原子能科学研究院中子散射研究室,北京,102413;中国原子能科学研究院中子散射研究室,北京,102413;中国原子能科学研究院中子散射研究室,北京,102413;中国原子能科学研究院中子散射研究室,北京,102413【正文语种】中文【中图分类】O552.5中子小角散射(Small-Angle Neutron Scattering,SANS)是二十世纪 70年代冷源和中子导管普及以后逐渐发展起来的一种中子散射实验方法，可在纳米到微米尺度范围[1]内分析样品的微观结构形貌，广泛应用于聚合物[2]、生物学[3]以及材料科学[4]等领域。
随着位置灵敏探测器等技术和实验技术的逐渐成熟，其应用也愈加广泛[5]。
我国在此领域工作较少[6,7]，这主要是缺少可利用的SANS谱仪。
中国科学院化学所与中国原子能科学研究院合作，在后者的中国先进研究堆(China Advanced Research Reactor, CARR)导管大厅建造一台SANS谱仪。
中物院中子物理学重点实验室
公开中物院中子物理学重点实验室2013年度课题指南中国工程物理研究院中子物理学重点实验室中国工程物理研究院核物理与化学研究所2013年4月中国工程物理研究院中子物理学重点实验室目录一、概述 (1)二、重点课题 (1)三、一般课题 (5)四、概念研究课题 (10)五、培育课题 (13)六、说明 (15)附件1：课题管理办法附件2：课题申请书附件3：月度进展表中物院中子物理学重点实验室2013年度课题指南一、概述中物院中子物理学重点实验室（以下简称“实验室”）于2012年3月经我院批准、2012年5月挂牌进入试运行阶段，其挂靠单位为中物院核物理与化学研究所。
实验室着重面向核武器研发及战略科技任务中中子物理学方面的科学问题，通过开展前沿性、创新性的基础及应用基础研究，加强对外合作交流，与院外科学技术基础创新实现高效联接，推动中子物理学学科方向的发展。
实验室的研究工作主要面向三个研究领域：中子学参数、中子应用技术、中子源及射线探测技术三个。
为推动中子物理学界的开放和交流，实验室设立本年度实验室拟支持的研究课题包括：1 重点课题：原则上，研究周期为三年，总支持经费为100万~200万元，定向发布。
2 一般课题：原则上，研究周期为两年，总支持经费为30万~60万元，定向发布。
3 概念研究课题：原则上，研究周期一年，总支持经费为5万~10万元，定向发布。
4 培育课题：请参看本指南第五部分。
二、重点课题课题1.1: 重要裂变核素裂变瞬发中子谱测量技术研究所属方向：中子学参数研究目标: 以反应堆热中子源和加速器中子源为实验平台，开展中子诱发裂变瞬发高能中子谱测量技术研究，获得能量范围1∼10MeV的裂变瞬发中子能谱，能谱的不确定度：1MeV∼4MeV为7％，4MeV∼7MeV为7％∼15％，7MeV∼10MeV为15％∼25％。
研究内容：物理建模、数值模拟，为实验研究提供必要的参考；实验布局的优化，包括中子源的准直屏蔽系统、探测器屏蔽装置以及实验系统布局；开展探测系统、信号采集系统建立；在D-T中子源条件下，开展脉冲或直流模式下的三重符合测量技术研究，非裂变中子甄别技术研究；进行探测器的能量刻度和飞行时间谱的时间刻度，中子探测器和α探测器的效率标定；开展在堆热中子和D-T中子作用下裂变瞬发中子能谱测量实验研究；实验数据的处理。
中子探测器的原理和方法
中子探测器的原理和方法中子探测器是一种能够检测到中子和其它微粒的精密仪器。
它是1933年由罗杰洛伊德和克劳斯格兰特发明的，它的发明标志着原子物理学进入了新的发展时期。
中子探测器根据不同的机制可以检测到不同能量的中子，其中最常用的有空气型探测器、放射性型探测器和电气型探测器。
空气型探测器是依赖空气散射机制的一种探测器。
它可以将检测到的基本粒子能量转换为电荷，从而检测出中子的能量和向量方向。
它一般由电子和费米子产生电荷，而二极管检测器可以检测到这些电荷，从而检测出中子。
空气型探测器能检测到不同能量的中子，但其探测效率较低，适用于检测能量较低的中子。
放射性探测器是结合放射性源和检测仪，依靠被放射物质释放出来的放射性物质，来检测出中子的机制。
在放射性源中，放射性粒子会撞击加热电离介质，从而产生放射性物质，并排出向空间的放射性物质。
这些放射性物质可以被检测仪检测到，因此可以检测出中子的能量和向量方向。
放射性探测器的探测效率较高，但适用于检测能量较高的中子。
电气探测器是基于介质电导检测原理的一种探测器，它可以检测出被穿过电导介质中的负电荷。
它一般由电极、电极信号放大器和计算机三部分组成，由电极收集到的信号通过放大器放大后，再通过计算机，从而检测出通过电导介质中的中子的能量和向量方向。
电气探测器的探测灵敏度高，能够检测到能量较低的中子，但其探测效率较低。
除了上述三种常用的探测器外，还有其它的探测器，如高压金属管探测器、晶体探测器、核跃迁探测器和电离室探测器等。
它们各有自己独特的优点，可以检测到不同能量和不同方向的中子。
在实际应用中，需要根据对象及其检测要求，选择合适的探测器，来提高检测效率。
中子探测器的应用比较广泛，已经广泛应用于科学研究、医学检测、安全监测和核工业等领域。
它可以用来研究原子和分子结构、分辨放射性核素和诊断癌症、检测放射性泄漏和识别爆炸物等。
对于原子核科学和放射医学的研究，中子探测器的应用更加广泛，是科学研究和生活中不可或缺的工具。
中物院中子物理学重点实验室2014年度拟支持课题
中物院中子物理学重点实验室2014年度拟支持课题序号课题号指南题目负责人牵头单位重点课题12014AA01235U裂变缓发中子群参数实验测量技术研究尹延朋核物理与化学研究所22014AB02原位中子衍射高压加载技术研究贺端威四川大学32014AC03二维位置灵敏热中子气体探测器研究孙志嘉中科院高能所一般课题42014BA01基于蒙特卡罗方法的含伴随通量中子动力学参数计算黄坡核物理与化学研究所52014BA02D-T中子与钍材料作用的输运过程实验研究王玫核物理与化学研究所62014BA04低能区中子能谱测量技术研究郑普核物理与化学研究所72014BA06裂变产额测量技术研究罗小兵四川大学82014BB01中子散射技术在抗氢钢及构件缺陷和应力检测中的应用研究丰杰总体工程研究所92014BB02各向异性调制的多功能稀土——过渡族化合物的中子散射研究刘顺荃北京大学102014BB03新能源笼型水合物反应动力学的原位高压中子衍射研究于晓辉中科院物理所112014BB04中子散射数据分析通用软件架构的开发张俊荣中科院高能所122014BB05TiN/SiC及TiAlN/SiC纳米周期多层膜材料界面结构的中子反射研究杜晓明沈阳理工大学132014BB06生物功能化超顺磁纳米团簇微结构的小角中子散射研究晏敏皓西南科技大学142014BB07DADP晶体的结构、应力及性能关系研究刘宝安山东大学152014BC01掺铀YAG透明陶瓷闪烁中子探测器研究卢铁城四川大学162014BC02基于研究堆的慢正电子转换技术研究曹超核物理与化学研究所概念课题172014CC01采用泡沫金属提高Penning离子源离子比技术研究邹宇四川大学培育课题182014DB01中子衍射在具有高电催化性能的过渡金属碳化物和氮化物设计中的应用张晓东中国科技大学192014DB02冷中子三轴谱仪及中子散射在高效热电材料研究中的应用肖翀中国科技大学202014DB03多孔碳材料纳米限域金属铝氢化物储氢材料的中子散射结构研究万初斌北京科技大学212014DC01涂硼稻草管位置灵敏热中子探测器读出电子学及系统性能研究宫辉清华大学。
108-位置灵敏型中子探测器的数据获取系统开发赵东旭_-Indico
CSNS园区效果图
5
CSNS开工前审批手续的“四部曲” 项目建议书 可行性研究报告 初步设计报告 开工报告 2011年2月24日，国家发展和改革委员会正式下发文件，批复 了中国散裂中子源（CSNS）国家重大科技基础设施项目可行性 研究报告
6
中国散裂中子源项目一期拟建的三台谱仪分别为： 高通粉末衍射仪（HIPD） 多功能反射仪（MR） 小角散射仪（SANS）
位置灵敏型中子探测器 数据获取系统开发
赵东旭，章红宇
中国科学院高能物理研究所 核探测与核电子学国家重点实验室 2011.7.7 成都
概要
位置灵敏型中子探测器-多丝正比室探测器应用背景 多丝正比室探测器系统构成 多丝正比室探测器数据获取系统设计 上位机程序设计 控制器程序设计 数据组装 数据分析 总结
软件开发环境：
控制器： Tornado 2.0 上位机：Visual studio 2010、LabVIEW 8.2
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多丝正比室探测器数据获取系统设计
数据获取的过程：
上位机通过交换机网络发送命令和配置信息给VME机箱 控制器支配控制器工作 通过VME机箱控制器配置电子学数据获取插件，读取电 子学采集的数据，对数据进行组装，将组装好的数据通 过交换机网络传输到上位PC机 在上位PC机，对组装数据进行解析，获取中子的入射位 置信息，进行实时显示和数据存储。
电子学（基于VME64X规范设计） 前置放大器（PreAmp） 校准刻度与控制插件（MCAC） 电荷测量插件（MQ） 扇出插件（Fanout）
10
数据获取系统
6U VME64x机箱 MVME5100控制器（PowerPC体系结构） 交换机 上位机
中子探测器的设计与应用研究
中子探测器的设计与应用研究在现代科学技术的众多领域中，中子探测器扮演着至关重要的角色。
从基础科学研究到工业应用，从医疗诊断到国家安全，中子探测器的身影无处不在。
本文将深入探讨中子探测器的设计原理以及其广泛的应用领域。
中子是一种不带电的粒子，具有很强的穿透能力，这使得对其进行探测具有一定的挑战性。
为了有效地探测中子，科学家们设计了多种类型的探测器，每种都有其独特的工作原理和特点。
一种常见的中子探测器是基于气体的探测器，例如正比计数器和盖革计数器。
在正比计数器中，当中子与探测器内的气体原子发生碰撞时，会产生电离。
这些电离产生的电子在电场的作用下加速运动，引发进一步的电离，从而形成一个可测量的电脉冲信号。
盖革计数器的工作原理类似，但它产生的脉冲信号幅度较大，无法区分入射粒子的能量。
另一种重要的中子探测器是基于闪烁体的探测器。
闪烁体材料在吸收中子后会发出闪光，这些闪光通过光电倍增管等设备转换为电信号。
常见的闪烁体材料有有机晶体（如蒽）和无机晶体（如碘化钠）。
还有基于半导体材料的中子探测器，如硅和锗探测器。
半导体探测器具有高分辨率和良好的能量响应特性，但对制造工艺要求较高。
在中子探测器的设计中，需要考虑多个关键因素。
首先是探测器的灵敏度，即能够探测到的最小中子通量。
这取决于探测器的材料、尺寸和结构等因素。
其次是能量分辨率，它决定了探测器区分不同能量中子的能力。
探测器的时间响应特性也非常重要，对于需要快速测量的应用，如脉冲中子源实验，短的时间响应是必不可少的。
此外，探测器的稳定性和可靠性也是设计中需要重点关注的问题。
中子探测器在众多领域都有着广泛的应用。
在核科学研究中，它们被用于研究原子核的结构和反应机制。
通过测量中子与原子核相互作用产生的信号，可以深入了解原子核的性质和核反应的过程。
在工业领域，中子探测器可用于材料的无损检测。
例如，在航空航天和汽车工业中，检测金属部件内部的缺陷和结构变化，确保产品的质量和安全性。
中子探测器的物理与应用
中子探测器的物理与应用中子是一种无电荷、质量较小的粒子，同时还具有波粒二象性以及一定的穿透力等特性。
近年来，中子探测器在核物理、物理学、材料科学等领域中的应用越来越广泛。
本文将介绍中子探测器的物理原理和一些常见的应用。
一、中子探测器的物理原理中子探测器是一种利用中子与物质相互作用所产生的电离、致动或散射等现象来检测中子的装置。
中子与物质的相互作用方式有碰撞、俘获、轰击等多种形式，因此中子探测器的工作原理也因此而有所差别。
1. 气体中子探测器气体中子探测器常用于强辐射区域的中子探测，其原理是利用中子与气体分子发生碰撞，使气体分子电离或致动，从而探测出中子。
常用的气体有氦气、氖气等。
气体中子探测器的优点是探测精度高、响应速度快，但灵敏度较低。
2. 闪烁体中子探测器闪烁体中子探测器是利用中子的轰击产生闪烁光子，在光电倍增管的作用下加以放大来检测中子。
闪烁体通常是有机、无机结晶体，如氧化铝、聚苯乙烯等。
闪烁体中子探测器的灵敏度高、响应速度快，但成本相对较高。
3. 半导体中子探测器半导体中子探测器是利用中子与半导体材料发生俘获反应，从而形成电子-空穴对，利用电子学技术来检测中子。
常用的半导体材料有锗、硅等。
半导体中子探测器的响应速度快，分辨率高，但成本相对较高。
4. 闪烁核探测器闪烁核探测器是在闪烁体中加入少量的放射性核素，当中子进入其中时，核素与中子发生俘获反应，产生闪烁光子，从而检测中子的装置。
常用的核素有卡钙、硼、银等。
闪烁核探测器具有较高的灵敏度和可靠性，但核素的辐射性需要加以掌握。
二、中子探测器的应用1. 核物理研究中子在核物理中具有重要的作用。
中子探测器可以用于中子的测量和探测，以便深入了解核反应、核衰变等物理过程。
中子探测器还可以用于中子源的辐射实验、核物理反应研究等。
2. 物理学研究中子在物理学中的应用也非常广泛。
中子探测器可以用于中子散射实验、中子衍射实验、中子反弹实验等，以便深入了解材料的结构、性质等。
中子探测器的技术创新与发展
中子探测器的技术创新与发展在现代科学技术的快速发展中，中子探测器作为一种重要的科学仪器，在多个领域发挥着关键作用。
从基础科学研究到工业应用，从医疗诊断到国家安全，中子探测器的性能和技术创新直接影响着相关领域的发展和进步。
中子探测器的工作原理基于中子与物质的相互作用。
中子本身是一种不带电的粒子，这使得其探测具有一定的特殊性和挑战性。
常见的中子探测方法包括基于核反应的探测、基于弹性散射的探测以及基于热中子俘获的探测等。
过去，中子探测器在技术上存在着一些局限性。
例如，探测效率不高，对于低能中子的响应不够灵敏，分辨率较差，以及体积较大、不便携带等问题。
然而，随着科学技术的不断进步，特别是材料科学、电子学和计算机技术的飞速发展，中子探测器在技术创新方面取得了显著的突破。
在材料方面，新型的探测材料不断涌现。
比如，一些具有高热中子俘获截面的材料被用于提高探测器的效率。
此外，一些新型的半导体材料也被应用于中子探测，其具有更高的灵敏度和更好的能量分辨率。
电子学技术的发展为中子探测器带来了重大变革。
先进的电子学系统能够实现更快速、更精确的信号处理和数据采集。
这不仅提高了探测器的时间分辨率，还能够更准确地分析中子的能量和入射方向等信息。
在探测器的结构设计上，也出现了许多创新。
例如，采用多层结构或者微结构的探测器，能够有效地增加探测面积，提高探测效率。
同时，通过优化探测器的几何形状和电场分布，可以改善探测器的性能。
在技术创新的推动下，中子探测器在各个领域的应用得到了进一步的拓展和深化。
在基础科学研究中，中子探测器是研究物质结构和性质的重要工具。
例如，在凝聚态物理研究中，利用中子散射技术结合高性能的中子探测器，可以揭示材料的微观结构和磁学性质。
在核物理研究中，中子探测器有助于研究核反应过程和原子核的结构。
在工业领域，中子探测器在无损检测中发挥着重要作用。
它可以用于检测材料内部的缺陷、残余应力等，为保障工业产品的质量和安全性提供了有力的手段。
冷中子小角散射谱仪的二维位置灵敏探测器的重新安装、测试
6′,入射中子波长λ= 1.159×10-10m。
中子衍射数据用Rietv eld峰形精修方法的PU LLPROF计算机程序进行拟合。
拟合时,以ThM n12结构(空间群为I4/M MM)为基础,其中Pr占据2a晶位,Fe和Mo有8i,8j和8f三个晶位可以占据,C可能进入8i,8j或8f替代晶位或进入间隙晶位。
由于在这种四方对称结构中磁矩在x和y方向是等价的,故对易磁化方向为易面的磁结构仅拟合x方向的磁矩M x。
表1 PrFe10.5Mo1.1C0.4样品的中子衍射研究结果元素晶位x y z占位数M x/μB M y/μB M z/μBPr2a0.00000.000.00 2.00 1.430.000.00Fe8i0.35950.000.00 5.15 1.560.000.00M o8i0.35950.000.00 2.500.000.000.00C8i0.35950.000.000.350.000.000.00Fe8j0.27360.500.008.00 1.490.000.00Fe8f0.25000.250.258.00 1.490.000.00C2b0.00000.000.500.110.000.000.00注:a=b=8.581×10-10m;c= 4.777×10-10m;R p= 6.99%,R w p=7.62%,R N= 2.98%,R M= 6.39%;T-Fe含量:5.08%从表1可以看出,M o择优占据ThM n12结构的8i晶位,而约76%的C择优占据8i晶位, 24%的C进入2b间隙晶位。
C的占位情况与YFe11TiC0.3,Er Fe11TiC0.25和YFe10.5Mo1.5C x中C 只进入8i替代晶位或绝大部分进入2b间隙晶位及YFe10V2C0.5中C几乎一半进入2b晶位、一半进入8i晶位的这些情况又有不同,这可能意味着C在晶格中的占位不仅和替代元素是Ti, V或M o有关,还和元素配比有很大关系。
Anger-camera型中子探测器位置分辨性能研究
Anger-camera型中子探测器位置分辨性能研究
蔡小杰;黄畅;唐彬;王小胡
【期刊名称】《核科学与工程》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】本文描述用于中国散裂中子源(CSNS)谱仪上,基于Anger-camera位置重建原理的闪烁体中子探测器样机位置分辨性能研究。
在BL20中子测试束线上完成了探测器关键器件性能测试,包括硅光电倍增管(Silicon Photon Multiplier Tube, SiPM)阵列位置重建能力测试和耐辐照特性研究,同时对不同光导厚度下探测器位置分辨能力开展测试,发现基于SiPM阵列读出的Anger-camera型闪烁体中子探测器采用300μm的^(6)LiF/ZnS(Ag)闪烁屏和5 mm空气作为光导,其位置分辨最佳可达到0.6 mm。
该探测器样机后期可通过大面积阵列拼接,实现中子衍射实验对大面积高位置分辨探测器的需求,其成功研制为加快谱仪建设提供有力的技术支撑。
【总页数】10页(P233-242)
【作者】蔡小杰;黄畅;唐彬;王小胡
【作者单位】西南科技大学;兰州大学;中国科学院高能物理研究所东莞分部;散裂中子源科学中心;深圳技术大学/工程物理学院
【正文语种】中文
【中图分类】TL48
【相关文献】
1.中国散裂中子源快循环同步加速器环斜切型束流位置探测器设计
2.用于位置灵敏型中子探测器的6LiF/ZnS(Ag)闪烁体性能研究
3.多气隙阻性板室探测器位置分辨性能的模拟研究
4.PET探测器波形积分法位置分辨性能测量
5.微小角中子散射谱仪的高分辨中子闪烁体探测器研究
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二维位置灵敏中子探测器A M /B E 源测试单位：高能物理研究所
核探测与核电子学国家重点实验室
报告人：田立朝
日期：2012-08-16
主要内容
中子探测器介绍 电子学刻度
测试环境
测试结果
结果分析
Operation gas: 6atm.3He + 2.5atm.C 3H , Proton range is ~1.8mm. Position resolution < 2mm (FWHM)
Position resolution: ~80%
of proton range
两根条连接在一起形成一路读出。
气压监测
漏气公式
时间常数T 0= 18±5.5 years 目前气压值为7.8atm ，两年半后较刚充气时减少了0.7atm。
0.00015250.002107t R e
-+=
积分非线性(%)基线(LSB)寻峰时间(ns)
测试环境
Am-Be中子源
强度：5.18×105n/s
半衰期：433 years
平均能量：4.5MeV
伴随γ射线能量60keV，4.4MeV，3.2MeV
+3000V+3200V +3400V+3600V
本底测试
中子探测器在高能物理研究所源库中Am-Be中子源上进行了初步测试。
首先，我们测试了探测器在三种环境下的的不同响应以明确本底对我们测试的干扰程度。
图中红色曲线(a)为137Cs伽马源的测试能谱；蓝色曲线(b)是在探测器入射窗放置聚乙烯慢化体(将快中子慢化)和铅板(吸收中子源发射出的γ射线)之后获得的能谱；黑色曲线(c)的测试环境在蓝色曲线(b)测试环境的基础上在入射窗前添加了一块镉板用于吸收热中子。
源库中的中子源较多，同时中子与金属碰撞产生很多次级的γ射线；
镉上中子的影响；
高能中子反冲质子的影响。
能谱测试
位置分辨
采用反卷积的方法
测试位置分辨。
镉Y
X X
Y 镉X 方向：
Mean=80.20mm ±0.06mm
Sigma=11.53mm ±0.081mm
Y 方向：
Mean=122.13mm ±0.10mm
Sigma=9.448mm ±0.128mm
斜入射中子太多！
准直镉板规格中子位置谱Y方向：位置线性y=1.011x+0.0811 X: σ_min=5.28mm Linearity = 0.9995
成像实验
镉板规格：
H字母
宽度为7cm
高度为10cm
缝宽为1.5cm
镉板H平行于X方向H平行于Y方向
原因分析
γ能量分布中子能量分布
热中子出射角分布
中子能量分布
小结
源库的中子源通量太低，而本底很高，信噪比太差；
X方向位置分辨为5.28mm，Y方向位置分辨为4.93mm；
探测器具有较好的位置线性度，X方向线性度为0.9995，Y方向线性度为0.9998；
探测器二维成像较为清晰，但是边缘稍微有些模糊。
这是由于中子的斜入射所引起；
综合以上测试结果表明，探测器工作正常，预计在好的准直热中子源上可以得到更好的测试结果。
亟待准直热中子束！
The end Thank you！。