ST401塑料闪烁体中子探测效率研究

针对高强度脉冲辐射测量中常用的闪烁体探测器,对其直径为50 mm、厚度分别为5、8、10、15、20、25、30、40 mm的ST401塑料闪烁体进行了DD、DT中子灵敏度刻度,并采用Geant4对其相对中子探测效率进行了模拟研究;并由理论计算给出了直径为90 mm、不同厚度闪烁体的相对中子探测效率,厚度为50 mm、不同直径闪烁体的相对中子探测效率。

CR39探测器对5种能量α粒子的响应

利用5种能量的α射线照射CR39探测器,采用浓度分别为6.0 N和6.25 N的NaOH溶液,在70℃的恒温条件下蚀刻,获得了体蚀刻率,蚀去厚度、径迹直径与蚀刻时间的关系,α粒子能量与径迹直径的关系等性能参数,为研究CR39对质子和中子的响应奠定基础。

“核-光转换”中子探测器铀靶厚度的理论研究

"核-光转换"(简称NOC)中子探测器是以惰性气体为介质将裂变碎片能量转换为光辐射的裂变室。论文根据探测器的特点和工作原理,对探测器中所使用的平板铀靶厚度进行了数值和M.C模拟计算,分别给出了最优化的铀靶厚度,并计算了裂变碎片在气体中能量沉积效率。

“核-光转换”中子探测器物理结构的优化设计

针对裂变中子时间谱和总数测量的需求背景和目前中子伽马混合辐射场中脉冲裂变中子测量所面临的技术困难,根据物理过程和探测机理,对"核-光转换中子探测器"测量脉冲中子进行定性分析,并采用Geart4程序进行模拟理论研究,总结出探测器物理结构的最优化参数组合;并加工研制了实验用的"核-光转换中子探测器",在DPF和强钴源上标定了探测器的中子和伽马灵敏度,理论数据与实验结果的相对比值基本一致,最后通过定性与理论计算相结合的方法,得出了"核-光转换中子探测器"具有中子伽马甄别测量能力高、测量线性范围宽、中子能量响应较为平坦、时间响应较快等优点。

分布式脉冲源的产额测量技术

为解决分布式脉冲源的产额绝对测量问题,实验根据脉冲源的分布和相互之间的权重,推出等效距离进行数据处理;蒙特卡罗程序研究不同分布脉冲源的出射粒子在晶体中的沉积能量和穿过晶体面的积分流量,确定它们相互之间的比例关系;实验结果与计算数据进行比较,两者近似一致,验证了实验方法的可靠性。

长中子计数管探测效率的模拟

为获得较高的探测效率且在较大范围内对中子有比较平坦的能量响应曲线。用蒙特卡罗程序研究了聚乙烯慢化体结构对BF_3长正比计数管的中子探测效率的影响。模拟结果表明,增大慢化体半径可增加计数管探测效率。调节计数管前端慢化体厚度可改善能量响应曲线高能部分的平坦度。另外,利用建立的模型计算了1套现有的长硼计数器对D-D(2.4MeV)及D-T(14.1MeV)中子的相对探测效率。模拟结果为探测系统对D-D中子的探测效率为对D-T中子的75%,而加速器标定的实验结果为61%。两者可认为是近似一致的,这从实验上验证了模拟模型的可靠性。

235U裂变碎片在PIN探测器中沉积能量的实验研究

利用中子与235U发生裂变反应的截面在裂变中子能区基本不变这一特点,可设计研制裂变靶室探测系统,该系统中子能量响应较平坦,在脉冲中子总数测量中有广阔的应用前景。利用K-400加速器稳态DT中子源,实验标定了235U裂变碎片在PIN探测器中的平均沉积能量,并与理论计算结果进行了比较。裂变靶室系统探测效率可通过数值计算准确给出,与平均沉积能量实验测量值相结合,可得到准确的中子灵敏度数据,进而获得裂变靶室探测系统中子能量响应曲线。

反冲靶中子探测系统DT灵敏度的实验研究

设计了实验标定用PIN-反冲质子靶室探测系统,利用加速器中子源对探测系统的DT中子灵敏度进行了实验研究,并与理论计算结果进行了比较,一致性较好。实验结果检验和验证了理论计算程序,可以为同种类型探测系统的参数设计提供实验依据。

^(63)Cu活化法测量10~7DT脉冲中子产额

介绍了用63Cu活化法绝对测量产额在107左右的脉冲中子的实验方法,给出了脉冲产额的计算公式,对其测试系统的DT中子灵敏度进行了标定,给出了脉冲中子产额绝对测量数据,分析了其测量不确定度来源,获得了不确定度为12%(k=1)的实验结果。

强辐射本底下的DT脉冲中子测量技术

介绍了在低产额的DT脉冲中子源上,考虑源本身发射比中子产额高3～4个量级的低能X射线,为了提高脉冲中子测量的信噪比,实验中采用了对中子灵敏的塑料闪烁体探测器,在光路中,采用铅衰减低能X射线的测量方法,获得了高信噪比的脉冲中子产额测量数据,为堆物理参数测量提供了准确可靠的点火中子数据。

阵列BF_3计数器制作与性能研究

设计和实验研制了用于脉冲中子源中子产额绝对测量的阵列BF3 计数器,并在加速器上进行了DT中子灵敏度标定实验。给出了该计数器测量DT脉冲中子产额的测量结果和测量不确定度,并与其它测量方法的测量结果进行了比较。实验验证了BF3 设计的可行性和DT脉冲中子产额测量数据的可靠性。

脉冲测量中的统计涨落对中子产额测量的影响

介绍了在用PMT闪烁探测器测量脉冲中子产额时,由于粒子的统计涨落而使脉冲波形呈现毛刺现象。根据实验中获得的实验数据,从实验和理论两个方面分析了统计涨落对产额绝对测量的影响。评定了在一定测量不确定度范围内脉冲中子产额绝对测量的准确性。

组合P IN脉冲中子探测器的能量响应

组合P IN脉冲中子探测器由一对P IN半导体和中子辐射体组成。理论计算了CH2和235U分别作为中子辐射体的组合P IN脉冲中子探测器的灵敏度随中子能量的变化;用脉冲中子源实验测量了由CH2辐射体组成的探测器的14M eV中子灵敏度,实验结果与计算符合很好。

长硼计数器测量脉冲中子的漏计数问题探讨

根据BF3的探测原理,中子在聚乙烯的输运过程及管内10B(n,α)7Li反应机理,通过大量的测量实验,模拟出脉冲测量中BF3漏计数概率很小的边界条件,该测量方法适合目前脉冲中子装置中的中子产额测量。

TNIS(NNA)爆炸物检测技术

简要介绍了采用伴随α粒子法检测爆炸物的基本原理和方法,目前的研制现状以及作为商用亟待解决的技术问题。

几何因子对低脉冲辐射测量的影响

在弱脉冲辐射测量中,脉冲源尺寸、探测器灵敏体积和测量距离等几何因子对测量结果产生了很大的影响。根据目前的科研需求,模拟脉冲源与探测器的空间布局,导出几何因子物理公式。根据实验工作环境,运用数学方法,对物理公式中的源尺寸因子作等效处理,设置了计算中的偏差上限。结合实验工作,对实验现场脉冲源与探测器的测试空间布局进行了数值模拟计算,为目前某测试项目提供了参考数据。

强辐射本底对电流型PMT闪烁探测器的影响

本文介绍在强辐射本底脉冲中子测量中,电流型PMT闪烁探测器测量的中子产额数据发生很大差异,究其原因是由于探测器灵敏度随本底发生了变化。在实验室,模拟测量了PMT的光电本底电流与增益的变化关系实验。运用核电子学线路分析了灵敏度发生很大的变化原因,对强核辐射本底下探测器灵敏度变化作了合理的解释,对脉冲中子产额测量数据作了合理的修正。

“核-光转换”中子探测系统物理结构的模拟研究

"核-光转换"中子探测器是以惰性气体为介质将裂变碎片能量转换为光辐射的裂变室,拥有电离探测器所没有的优点:不需要供电电源;信号传输方式采用光导或光纤,而不是绝缘电缆;对伽马辐射极不灵敏;输出信号较大,可以避免在探测器附近使用前置放大器。根据"核-光转换"中子测量系统的特点,采用Geant4模拟了铀裂变靶厚度、惰性气体成分、腔体材料等对到达惰性气体的裂变碎片和可见光的影响,给出了NOC结构设计的最佳参数和中子能量响应。

ITER装置中子测量方法初探

根据目前国际上提供的ITER装置性能参数和工程条件,简述了核辐射物理参数测量的意义。通过对ITER装置的特殊环境分析和测量工程的可实施性,结合多年从事强脉冲辐射测量的实践经验和积累下来的测试技术,提出了DT聚变产额、DT中子能谱和在线测量技术的初步设想。

一种探测裂变谱高能中子方法的分析研究

探讨了提高系统中子灵敏度和测量信噪比的技术措施,通过结构参数的优化设计,提高了探测高能中子灵敏度。对影响信号测量的内本底干扰水平进行了理论计算。结果表明,在强辐射内本底条件下,可实现较低强度下探测裂变谱高能中子。