GTAF装置数字化数据离线分析方法研究

发布时间：2020-05-20 05:51

【摘要】：中子俘获反应是仅次于裂变反应的重要核反应,其反应截面数据在核能开发、核装置设计、核废料嬗变等核能应用研究中具有重要的应用;中子俘获反应是几乎所有质量数大于56元素形成的主要机制,截面数据及精度在核天体物理研究中具有重要的意义。人们一直在追求高精度的(n,γ)反应截面数据,因此对测量方法和实验设备提出了更高的要求。中国原子能科学研究院研究建立了一套4πBa F2探测装置(GTAF,Gamma-ray Total Absorption Facility),是一套可用于(n,γ)反应截面高精度测量的专用装置,该装置是由40块Ba F2闪烁体探测器围成的4π型探测器系统,能够对中子俘获反应中复合核退激时放出的瞬发γ射线进行全吸收测量。Ba F2晶体的优势一是它是时间响应最快的无机闪烁体,可应用中子飞行时间法高精度测量中子能量;二是它的探测效率很高;三是Ba F2晶体对中子不敏感,可以减少散射中子进入晶体后被俘获的几率。GTAF的数据获取采用了基于高速模数转换卡(Flash ADC)的数字化全脉冲波形获取技术,相比于传统电子学方法,线路简单,可实现粒子全信息采集,数据离线分析方便。本论文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)对基于FADC的数字化数据获取系统的性能参数进行了研究,优化了计算机程序,提高了数据传输效率;(2)比较不同定时方法的脉冲定时效果,为准确得到γ射线到达Ba F2探测器的时刻,进而准确测量中子的飞行时间、入射中子的能量奠定了基础;(3)对数字化的脉冲波形粒子甄别技术进行了研究,根据快/慢比,脉冲宽度等波形特征,成功将α和Spike从γ射线中甄别出来,为干净剔除本底创造了条件;通过基线补偿、能量阈、符合时间等条件措施,在数据分析中进一步剔除了本底;对级联γ射线多重数的测量方法进行了探索;(4)为在HI-13加速器中子源上进行(n,γ)实验设计了中子的准直屏蔽系统。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL81

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本文编号：2672167