二维位置灵敏中子探测器AMBE源测试

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！