新型涂硼正比计数器研制及其实验测试和模拟计算

本文将^10 B粉与1,2-二氯乙烷溶剂、芳华树脂粘结剂混合研制了中子灵敏层^10 B膜,以此制作一新型涂硼正比计数器。为增加探测效率,除管内壁涂硼外,在管内增置了14片双面涂硼环氧薄片,并用^241 Am-Be源测试了其性能。活度为3.7×10^9 Bq的^241 Am-Be源实验表明：此新型涂硼正比计数器坪长约150V,坪斜为8.2%/100V（750-900V）;工作电压为800V时测得新型涂硼正比计数器的计数率为50s^-1,灵敏度为0.71cm^2。与管内壁仅涂硼的正比计数器相比,新型涂硼正比计数器中子灵敏面积增加到3.15倍后,探测器坪长从80 V增至150 V,坪斜从12.4%/100 V改进到7.58%/100V,灵敏度提高到2.63倍。同时,以基于蒙特卡罗方法的Geant4平台,模拟计算单能中子及^241 Am-Be源中子照射包裹高密度聚乙烯慢化材料的新型涂硼正比计数器的响应和探测效率。^241 AmBe源模拟结果和实验结果吻合较好。实验测试及模拟结果表明,涂硼技术与增加灵敏面积相结合的正比计数器的设计较成功。