n-γ分辨应用于^(252)Cf自发裂变中子飞行时间谱测量

使用液体闪烁体BC501作为快中子探测器,对应用脉冲上升时间法符合甄别252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的γ射线的效果进行研究。实验测量了γ射线和能量大于1MeV的252Cf自发裂变中子的脉冲上升时间分辨谱,分辨优质因子M达到4.6。符合甄别了中子能量下阈分别为0.5、0.8和1MeV时的252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的γ射线,与未符合时相比,γ甄别率在99.90%以上。

闪烁薄膜探测器n/γ分辨研究

本文研究闪烁薄膜探测器n/γ分辨能力的测量结果偏低于理论值的问题。研究发现,理论计算忽略了探测器入射窗、出射窗及空气等条件,而γ射线与这些物质作用产生的次级电子会在薄膜闪烁体内沉积能量,造成探测器伽玛响应灵敏度增强。根据MCNP程序模拟和真空实验验证,证实对于薄膜闪烁体次级电子的影响不可忽略,并且影响比例随薄膜闪烁体厚度变薄而增大。空气等产生的次级电子的影响是制约闪烁薄膜探测器n/γ分辨能力的主要因素,因此提出高n/γ分辨的闪烁薄膜探测器需设计成真空结构。

结构设计和磁场对狭缝式脉冲裂变中子探测器的n/γ分辨能力的影响

采用MCNP程序计算了狭缝式裂变中子探测器的结构设计和磁场对n/γ分辨能力的影响。根据探测系统对2 MeV中子的灵敏度,得到了系统的n/γ分辨参数。结果表明,未添加磁场偏转系统时,能够获得的n/γ分辨大于5,满足设计要求。添加磁场偏转系统后,n/γ分辨能力至少提高两个量级。

BC501液体闪烁体对n-γ及能量的分辨与其尺寸的关系

BC501液体闪烁体广泛应用于探测快中子，但测量伴随着很高的γ本底。为寻找具有较好的n-γ及能量分辨的BC501闪烁体，利用脉冲上升时间法，对几种不同尺寸的BC501闪烁体进行n-γ及能量分辨测量。在下阈0．75和1MeV下，分别测量了Am—Be中子源的n-γ分辨谱以及相同条件下的γ上升时间一幅度谱。测量了d—T中子源14MeV的反冲质子脉冲高度分布。对不同尺寸BC501闪烁体的n-γ及能量分辨进行了比较。实验表明，综合考虑n-γ和能量分辨，闪烁体的体积不应太大，长度应在保证效率的条件下适中选择。

低强度脉冲中子束的数字式n/γ分辨测量

针对低强度脉冲中子束测量,使用高速数字示波器作为数据采集设备,配合BC501A液体闪烁体探测器组建了数字式脉冲形状甄别(Digital Pulse Shape Discrimination,DPSD)测量系统,实现了中子的n/γ分辨测量。系统工作时采集并存储探测器输出的中子与γ射线的脉冲波形及其记录时刻,利用DPSD方法甄别中子实现了中子脉冲高度谱统计;系统具有连续记录和具备时间戳的采集窗记录两种工作方式以适应不同的脉冲中子束强度,并通过分析数据记录中脉冲波形的位置或时间戳,实现了中子事件的时间信息统计。使用该系统在Am-Be中子源上使用采集窗工作模式开展了实验,成功获得中子脉冲幅度谱、中子时间谱以及n/γ甄别谱。

电荷比较法测量液体闪烁体n,γ分辨性能

描述了一种采用ＣＡＭＡＣ一微机系统采集数据，电荷比较法测量液体闪烁体的中子、γ射线分辨性能的新方法，同时测量了液体闪烁体ＮＥ２１３或ＢＣ５１９样品在２４１Ａｍ－Ｂｅ或２５２Ｃｆ中子源照射下的脉冲总电荷及多路不同时间段的部分电荷，对数据的离线分析给出闪烁体ｎ，γ分辨与延迟时间及能量分布的关系，并可利用ｎ，γ鉴别方法测量中子或γ射线的能量分布及闪烁体快或慢脉冲形状．

CIAE2170型脉冲形状甄别器的研制

研制的ＣＩＡＥ２１７０型脉冲形状甄别器已应用于中子物理、中子核数据测量及裂变物理实验中，进行１５００ｈ以上，连续工作２００ｈ的长期工作的考验，稳定可靠。它的各项技术性能经严格测试，在国内没有同类产品能与之相比，达到国内领先、国外同类仪器的先进水平。特别是它的温度稳定性在５—４５℃范围内，达到＜０．１０ｎｓ／℃。

多气隙电阻板室快中子探测器性能模拟

介绍了一种具有优良时间分辨率的新型快中子探测器,用蒙特卡罗方法模拟了该探测器的能量响应和产生质子的转换效率,分析了其n/γ分辨能力。该探测器结合飞行时间法可以准确地测量快中子能谱。

用于中国散裂中子源多功能反射谱仪的高气压多丝正比室探测器的研制

中国散裂中子源需要建设一台多功能反射谱仪中子探测器,满足在10年运行期间内,50%(@2A)以上的探测效率、好于2 mm的二维位置分辨、200 mm×200 mm的灵敏面积、3倍的n/γ分辨能力及良好的二维成像性能.基于此要求,探测器因此采用基于高气压~3He气体的多丝正比室,并以满足反射谱仪的探测效率、位置分辨、长期稳定工作和n/y分辨能力为目标进行探测器的设计.本文经过模拟和实验计算得出:以9 mm厚的铝合金入射窗、铝丝密封的高气压腔体和6 bar^3He+2.5 bar C_3H_8的工作气体的设计,可满足探测器对2 A中子10年运行期间内54%以上的探测效率要求;探测器对中子的位置分辨可达到1.4 mm左右;设计的气体净化系统,拥有2 L/min的气流速度可有效去除探测器内的负电性杂质气体,气体循环净化后可提高探测器约27%的气体增益,保证探测器长期稳定的运行;通过对^(252)Cf中子源的能谱测量和成像测量,得出探测器的n/γ分辨能力在5倍以上和均匀的成像结果.研制的探测器满足反射谱仪需求,并已在中国散裂中子源反射谱仪靶站就位联调.

高浓铀金属临界装置缓发中子有效份额测量

缓发中子有效份额βeff是反应堆动态特性的重要参数,也是相对反应性与绝对反应性之间的转换桥梁,对于以反应性作为宏观参数的检验工作具有重要意义。测量采用基于Rossi-α方法的Nelson数法开展了快临界装置βeff的实验研究。通过采用铅屏蔽、更薄的6Li玻璃闪烁体、脉冲幅度甄别三种措施,降低了γ射线对测量的影响。实验中测量了反应堆从-60￠到缓发临界之间的7个状态,最终测量得到βeff值为0.006 66,不确定度为7.88%;与理论计算数值偏差为2.15%。测量结果与理论值符合良好,表明了测量方法的有效性。

组合式Si-PIN 14 MeV中子探测器

提出了一种在多片Si-PIN探测器中间用2mm厚的聚乙烯作为灵敏度增强介质,采用加法电路模式进行信号输出的组合式新型DT聚变中子(14MeV)探测技术原理.这种组合的主要特点有:1)大幅度提高了Si-PIN探测器的中子灵敏度和测量统计性;2)提高了探测器的n/γ分辨本领;3)在实现多个探测器信号相加的同时,组合探测器相对于单片探测器时间响应没有明显改变.从实验及理论上对组合探测器的14MeV中子及1.25MeVγ灵敏度、n/γ分辨,时间特性和测量统计性进行了研究.

BEPCII-LINAC试验束第二靶室混合辐射测量探测器的研制

BEPCII-LINAC试验束(Test Beam)第二靶室内,1.89 GeV脉冲电子束轰击目标靶产生的次级粒子(主要为质子、中子、伽玛、正负pion和正负电子)形成了能量连续的混合粒子辐射场,该辐射场是材料或生物样品(如农作物种子)辐照损伤效应试验的理想场所。这些试验都迫切需要给出各种样品对不同粒子的受照剂量,因此研制一个混合辐射测量探测器——叠层闪烁体探测器。本文阐述该探测器研制的基本过程,并对其关键性能进行研究与测试;阐明了探测器的基本结构设计与制作过程和。探测基本原理,给出对不同粒子探测效率的GEANT4模拟结果,并对探测器的n-γ分辨性能进行了测试。结果显示该混合辐射测量探测器基本满足Test Beam混合场的测量需要,达到预期的基本设计指标。