脉冲DT中子场中的CeF_3、ST401闪烁探测器输出比对

本工作对国内近年新研制的CeF3用于γ测量时的抗中子干扰能力进行研究,在脉冲DT中子源场中对分别由CeF3 和ST401构成的闪烁探测器输出进行比较测量。在相同测点中子注量率情况下的测量结果表明:ST401探测器的输出电荷比同体积的CeF3 高10多倍;ST401探测器的电流输出峰值幅度比同体积的CeF3 高30多倍。由此可得到CeF3 对中子相对不灵敏,在n、γ混合辐射场中测量快γ辐射时,该无机晶体将是一种较合适的候选闪烁体。

ST401闪烁探测器γ能量响应的实验研究

对脉冲γ射线束测量中常用的一种由塑料闪烁体ST401组成的电流型闪烁探测器的γ能量响应进行了实验研究。利用反应堆、加速器等多种手段产生一系列准单能的γ射线,实验标定了包括137Cs、60Co在内的13个能量点,得到了ST401闪烁体相对灵敏度随入射γ射线能量的变化曲线。实验值与理论计算结果进行了比较,二者在不确定度范围内基本一致。

ST401塑料闪烁体的脉冲中子相对光产额评估方法

介绍了脉冲中子在ST401塑料闪烁体上的相对光产额评估方法.采用Geant4蒙特卡罗软件模拟X射线和中子在闪烁体中的输运行为,记录产生的全部带电粒子类型和能量,由公式计算得到相对光产额.给出了不同能量的单个中子和单个X射线入射到1 mm,3 mm,5 mm,1 cm,2 cm,3 cm,5 cm厚ST401的平均相对光产额.在0.3 MeV脉冲X射线源和14 MeV脉冲中子源上开展验证实验,采用相同的图像测量系统记录相对光产额,给出了单个中子与X射线的平均相对光产额比值.模拟结果与实验结果相对误差小于10%.结果可以为宽能谱脉冲中子束图像测量系统的量程安排提供依据.

ST401塑料闪烁体脉冲X射线相对灵敏度标定方法

介绍了脉冲X射线在ST401塑料闪烁体上的相对灵敏度标定方法,并在"晨光号"脉冲X射线源和钴辐照源上,实验标定了厚度从1～50mm的六种规格塑料闪烁体的相对灵敏度,并给出了标定数据的不确定度评定,其标定数据能够作为ST401塑料闪烁体相对灵敏度转换的实验依据。

ST401闪烁体形状与光反射膜对其光收集效率的影响

采用Geant4软件包和同位素放射源,通过蒙卡模拟和实验,对包裹光反射膜的ST401塑料闪烁探测器光收集效率进行了研究,比较了光反射膜对柱体和锥体两种形状闪烁体的影响。结果表明,对于柱形闪烁体,铝箔光反射膜可使光收集效率提高2.72和1.99倍;对于锥形闪烁体,分别提高4.57和2.45倍。外包光反射膜对于锥体形状的闪烁体光收集效率的提升更为明显,且随锥体形状而异,据此可实现对锥体形状的优化选择。

CeF_3闪烁探测器对五种能量中子的甄别能力研究

用CeF3闪烁体和常用闪烁体ST401分别配特性相同的光电倍增管构成两种闪烁探测器,在1.2MeV、2.5MeV、3.5MeV、5.0MeV和14MeV等能量的稳态中子源场中,测量了这两种闪烁体探测器的电流输出,得到结果表明:上述能量的中子与CeF3闪烁探测器作用形成的电流比同尺寸ST401闪烁体构成探测器的输出电流均低一个量级以上,这些结果与这两种探测器在钴、铯γ源中测量结果比较,可以得出在n、γ混合辐射场中测量γ辐射时,CeF3闪烁探测器能够较好地屏蔽这些能量中子的干扰。

稳态辐射源电流法评估无机闪烁体抗中子干扰能力

n、γ混合场中测量γ辐射时,通常要应用无机闪烁体构成探测器,探测器抗中子干扰能力是判断测量信号质量的重要依据之一。无机闪烁体的γ绝对灵敏度是可以比较精确标定的,而无机闪烁体的中子绝对灵敏度是很难精确标定的,本文介绍稳态辐射源电流标定法,在不用测量测点注量率的情况下,也能够初步评估出无机闪烁体的抗中子干扰能力。

国产LaCl_3无机闪烁体抗14MeV中子干扰能力的测量

在14 MeV中子辐射场环境下测量裂变γ脉冲辐射,应用LaCl_3构成的新型探测器,既需要准确知道LaCl_3对γ辐射的灵敏度,同时必须知道LaCl_3抗14 MeV中子干扰的能力。在稳态γ辐射源场中分别对LaCl_3和CeF_3所构成闪烁探测器的γ绝对灵敏度进行标定,在宽度是μs级的DT(14 MeV)脉冲中子源场中分别对同样构成的闪烁探测器中子相对灵敏度进行测量,通过以前测量的CeF_3抗14 MeV中子干扰的能力数据推算出LaCl_3抗14 MeV中子干扰的能力。测量结果表明:LaCl_3与CeF_3抗14 MeV中子干扰的能力是相当的,电荷法测量结果两者比值接近1,峰值电流法测量结果两者比值接近2;LaCl_3与ST401抗14 MeV中子干扰能力的比值大于10。

三种闪烁探测器对^(252)Cf裂变射线的响应测量

应用飞行时间谱,测量了LaCl3(Ce)、BC400、ST401三种闪烁探测器对252Cf裂变γ射线和中子的响应,获得了信号输出波形参数、定时精度、不同中子能量阈值的计数。测量了LaCl3(Ce)探测器被高密度聚乙烯屏蔽后的响应。BC400探测器对入射γ射线的定时精度为1.3 ns,ST401为1.5 ns。通过匹配快响应光电倍增管,LaCl3(Ce)探测器是混合场中测量γ射线时间序列的一种有效方法。