基于150 MeV电子束的光中子特性模拟分析

发布时间：2018-03-02 08:41

本文关键词： 光中子 LPA 中子产额出射时间TL　出处：《核电子学与探测技术》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：高能中子源是研究高能太空宇宙射线中子对人体和电子仪器辐射损伤的必备装置,基于高能电子加速器的光中子源是目前能够提供较高能量白光中子的方式之一。本工作以清华大学先进加速器实验室的激光电子加速器束流参数为基础,借助Geant4对产生的光中子的能量特性、产额特性、角分布特性、时间特性进行了分析。模拟结果表明,Φ2 cm×2 cm的圆柱体Ta靶时,150 MeV电子束流可产生最高能量约为110 MeV、中子产额约为1.2×10~5n/10~7e-、出射时间在0~100 ns之间呈负指数分布的几乎各向同性的光中子。根据拟合的中子能量-出射时间离散指数函数,估算得到对产生的1~100MeV中子,在飞行距离为5m时中子飞行时间的时间分辨率好于2.23%。本工作为该加速器的光中子产生和实验测量工作提供了参考依据。
[Abstract]:High-energy neutron sources are essential devices for studying radiation damage caused by cosmic ray neutrons in high-energy space to human bodies and electronic instruments. The photoneutron source based on the high energy electron accelerator is one of the ways to provide high energy white light neutron. This work is based on the beam parameters of the laser electron accelerator in the advanced accelerator laboratory of Tsinghua University. The energy characteristics, yield characteristics, angular distribution characteristics of the photoneutrons produced by the Geant4 pair, The simulation results show that the maximum energy of 150 MeV electron beam is about 110MeV, the neutron yield is about 1.2 脳 10 ~ (5) n / 10 ~ (7) e ~ (-1), and the emission time is about 0 ~ 100 ns. Homogeneous photoneutrons. Discrete exponential functions based on the fitted neutron energy and ejection time, It is estimated that the time resolution of neutron flight time is better than that of 2.23when the distance of flight is 5 m. This work provides a reference for the photoneutron generation and experimental measurement of the accelerator.
【作者单位】：四川理工学院化学与环境工程学院;成都理工大学地学核技术四川省重点实验室;西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室;清华大学工程物理系;
【基金】：国防科工局技术基础科研项目(JSJL2014404B001) 西南科技大学研究生创新基金(16ycx004)资助国家自然科学基金青年基金项目(41604154) 四川省科技计划项目(2017GZ0362)
【分类号】：O571.53

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